地貌学02坡地重力地貌.ppt
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1、地 貌 学,主讲人:林叶彬,风化作用,崩塌,滑坡,土屑蠕动,坡面侵蚀与坡积裙,地貌学坡地重力地貌,第二章 坡地重力地貌,错落,地貌学坡地重力地貌,坡地系统概述(An overview of slope system),坡地系统是由坡面形态、坡面组成物质、坡体空间分布特征与坡面利用方式等因素共同组成的复合地貌系统。,坡度:坡面与水平地面的二面角(陡坡、缓坡),坡形:坡体纵剖面的空间形态(凸型、凹型、直线型),坡向:坡面与太阳光线的关系(阴坡、阳坡),坡长:一般指坡顶至坡脚的距离(长、中、短),地貌学坡地重力地貌,坡地重力地貌又称块体运动(Mass wasting)是指坡面上的风化碎屑、不稳定土体
2、、岩体主要在重力并常有水分参与的作用下,以单个落石、碎屑流或整块土体、岩体沿坡向下运动的现象。按其作用营力和运动过程,大体可以划分为崩塌、滑坡、错落、蠕动等类型。,风化在坡地地貌形成过程中发挥着重要作用。,一、风化作用,风化作用(Weathering)是指地球表面或近地球表面的岩石在大气圈、水圈、生物圈各种营力作用下在原地产生的物理和化学变化。,根据风化作用的因素和性质可将其分为三种类型,即:物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用。,地貌学坡地重力地貌,知识回顾:什么是营力?,(一)物理风化(Mechanical Weathering),物理风化作用又称机械风化作用。指处于地表的岩石,主要由
3、于温度变化在原地产生机械破碎而不改变其化学成分,不形成新矿物的作用。其结果是使岩石整体逐渐崩解破碎,形成岩屑、砂粒等碎屑物。,地貌学坡地重力地貌,根据外力的作用方式,物理风化可以分为热膨胀、卸荷作用、水力作用、盐结晶作用等。,地貌学坡地重力地貌,热膨胀(Thermal expansion)是指由于温度的变化而引起热胀冷缩所导致的岩石表面的破碎现象。这种风化作用通常发生在温差较大的地方,可分为日晒与冻融两个过程。,冰劈或冰楔(Ice wedging),地貌学坡地重力地貌,卸荷作用(Pressure release)岩石表面压力被释放以后,由于表层的膨胀而产生的破碎现象,又称荷裂。,岩石表层压力被
4、释放后,通常以层状方式剥离。,地貌学坡地重力地貌,水力作用(Hydraulic action)组成岩石的矿物溶解度不同,易溶矿物随水流失后会使岩石分解风化。,盐结晶作用(Salt-crystal growth)岩石中得盐类在结晶过程中会产生体积变化,由此引起的岩石破碎与冻融过程相似。,地貌学坡地重力地貌,(二)化学风化(Chemical Weathering),位于地表的岩石矿物在水、大气、生物的相互作用下,发生氧化、水解、水化等一系列化学反应,因而改变了岩石的理化性质,甚至形成新的矿物,使岩石疏松甚至逐渐变成松散的土层的过程。,化学风化可分为水解(Hydrolysis)、水化(Hydrati
5、on)、氧化(Oxidation)、碳酸化(Carbonation)、生物化学风化(Biochemical weathering)等不同类别。,地貌学坡地重力地貌,地貌学坡地重力地貌,地貌学坡地重力地貌,(三)生物风化(Biological Weathering),是指由于生物的生理活动和分解产物对岩石产生的物理、化学破坏。,因此生物风化又可分为生物物理风化和生物化学风化。前者包括植物根系对岩石的破坏,即根劈作用和动物的挖掘和穿凿活动等;后者为生物在新陈代谢过程中产生的化学物质对岩石的腐蚀。,国外的教科书通常将生物风化列入物理风化的范畴。,地貌学坡地重力地貌,地貌学坡地重力地貌,风化作用,卸荷
6、作用,日晒作用,冻融作用,水力作用,盐裂作用,碳酸化作用,氧化作用,水解作用,根劈作用,地貌学坡地重力地貌,(四)两个术语(Two Terminologies),风化壳(Weathered crust)岩石经风化作用后残留于原地、不连续覆盖于母岩表面的风化产物。,基岩(Bedrock)位于风化壳之下未经破坏的岩石。,二、崩塌,斜坡上的岩屑或块体,在重力作用下,快速向下坡移动的现象,称为崩塌。,地貌学坡地重力地貌,(一)崩塌的作用方式,按崩塌发生的地貌部位和崩塌方式,可以分为山崩、塌岸和散落。,山崩(Debris avalanches)是山坡上的岩石、土壤快速、瞬间滑落的现象。,地貌学坡地重力地
7、貌,河岸、湖岸(库岸)或海岸的陡坡,由于河水、湖水或海水的冲蚀,或地下水的潜蚀作用以及冰冻作用,在岸坡的水面位置常被掏空,使岸坡上部物体失去支持而发生崩塌,称为塌岸(Topple)。,散落(Rockfalls)是岩屑沿斜坡向下作滚动或跳跃式地连续运动。其特点是散落的岩屑连续地撞击斜坡坡面,并带有微弱的跳动和向下作旋转运动。,地貌学坡地重力地貌,散落,塌岸,山崩,地貌学坡地重力地貌,前者包括崩积物崩塌、表层风化物崩塌、沉积物崩塌、基岩崩塌。,(二)崩塌的分类,崩塌的分类可按不同的原则来考虑:一是根据坡地的物质组成分类,另一是根据崩塌的移动形式分类。,后者包括散落型崩塌、滑动型崩塌、流动型崩塌。,
8、上述各种类型崩塌并不是孤立存在的,在一次崩塌中可以有几种形式的崩塌同时出现,或者由一种崩塌形式转变为另一种崩塌形式。,地貌学坡地重力地貌,(三)崩塌形成的条件,地形条件 地形条件包括坡度和坡地相对高度。不同岩性的山坡,形成崩塌的坡度也不完全相同。同一种岩性但结构不同,它们的休止角也不同。,2.地质条件 岩石中的节理、断层、地层产状和岩性等都对崩塌有直接影响。在节理和断层发育的山坡上,岩石破碎,很易发生崩塌。当地层倾向和山坡坡向一致,常沿地层层面发生崩塌。软硬岩性的地层呈互层时,较软岩层易受风化,形成凹坡,坚硬岩层形成陡壁或突出成悬崖,也易发生崩塌。,地貌学坡地重力地貌,3.气候条件 气候可使岩
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