塊體運動

塊體運動

塊體運動:地表岩體和土體在重力等內、外力綜合作用下發生的向下運動。多發生在斜坡地區,其最主要的自然營力是重力,故形成的地貌稱為重力地貌

正文


研究簡況 塊體運動常給人類帶來嚴重災難,因而早為人們所關注。古羅馬史書上記有阿爾卑斯山區的塊體運動。16世紀時,人們已對塊體運動作單獨的描述。19世紀中期,歐美各國開始研究塊體運動。但對塊體運動進行系統研究是20世紀50年代以後。在中國,西漢司馬遷的《史記》中已有塊體運動的記載,但是全面系統地研究塊體運動是在20世紀60年代以後。
類型 塊體運動包括崩塌、滑坡、泥石流和蠕動 4類(圖1)。
它們的共同特徵是運動開始時總是整體起動的,但亦具有各自的特徵(見表)。在自然界還存在著許多過渡類型,各類型之間也能相互轉化,如滑坡向崩塌轉化、崩塌轉化為泥石流。蠕動轉化為滑坡等。
崩塌 陡峻山坡上岩塊、土體在重力作用下,發生突然的急劇的傾落運動。多發生在大於60°~70°的斜坡上。崩塌的物質,稱為崩塌體。崩塌體為土質者,稱為土崩;崩塌體為岩質者,稱為岩崩;大規模的岩崩,稱為山崩。崩塌可以發生在任何地帶,山崩限於高山峽谷區內。崩塌體與坡體的分離界面稱為崩塌面,崩塌面往往就是傾角很大的界面,如節理、片理、劈理、層面、破碎帶等。崩塌體的運動方式為傾倒、崩落。崩塌體碎塊在運動過程中滾動或跳躍,最後在坡腳處形成堆積地貌──崩塌倒石錐(圖2)。
塊體運動
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崩塌倒石錐結構鬆散、雜亂、無層理、多孔隙;由於崩塌所產生的氣浪作用,使細小顆粒的運動距離更遠一些,因而在水平方向上有一定的分選性。
滑坡 土體、岩塊或堆積物在重力作用下沿坡作整體下滑運動。滑動的岩塊、土體稱為滑動體;下滑的底面稱為滑動面。多發生在坡度小於40°~50°的緩斜坡上。約有 10餘種地層最容易發生滑坡,稱為易滑地層。滑坡的類型很多,一般按組成物質分為土質滑坡和岩質滑坡兩類。土質滑坡又分為粘土滑坡、黃土滑坡、碎屑滑坡;岩質滑坡又分為沉積岩滑坡、風化岩漿岩滑坡、變質片岩滑坡等。按滑動體厚度分為淺層滑坡(厚數米)、中層滑坡(厚數米至20米)、深層滑坡(厚20米以上)。按滑坡形成年代分為古滑坡、老滑坡和新滑坡。滑坡的規模大小懸殊,有數十立方米,數百至數百萬、數千萬立方米,乃至數億或數十億立方米。滑坡的運動速度差異也大,有慢得人們的肉眼難以覺察的滑坡,快如崩塌型的滑坡;不少滑坡的活動具有間歇性。滑坡的運動方式是滑動,有牽引滑動、推動滑動,都使滑坡體在運動過程中保持宏觀上的完整性。(見彩圖)
塊體運動
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泥石餾 見泥石流。
蠕動 土層、岩層及風化物在重力作用下緩慢地順坡向下移動。移動速度從每年幾毫米到幾十厘米,由坡體物質的流變特性按蠕動體性質分兩類:土質斜坡的碎屑物蠕動,規模較小;岩質斜坡的岩層蠕動,規模較大。在宏觀上,蠕動的運動方式表現為斜坡體物質的轉動,自上而下。在山區或因坡腳被掏蝕、失去支持,或因強震作用,蠕動可轉化為崩塌、滑坡和泥石流。在自然界中,蠕動有時與初期發育的滑坡難以分清,統稱為蠕滑體。在海底,海相沉積物極易發生大規模蠕動式蠕滑、並常轉化為海底泥石流。
分佈 塊體運動在熱帶、溫帶寒帶都有分佈,多分佈於山區,其上界為山地冰川帶、寒凍風化帶,這一地帶的塊體運動類型主要為崩塌。往下為多年凍土所覆蓋的山地,在凍融作用下,形成了融凍滑坡。在大陸架和大陸坡有海底滑坡,在海溝溝坡靠大陸一側海底滑坡則大量密集。
世界上塊體運動發育的國家有中國、義大利、捷克斯洛伐克、日本、美國、蘇聯、加拿大、波蘭瑞士瑞典奧地利、挪威、英國紐西蘭、印度和朝鮮等。在中國分佈很廣,沿大興安嶺太行山—武當山—雪峰山一線將中國劃分為東、西兩部分,西部位於中國地貌上的第二、三階梯上,塊體運動分佈密集;東部塊體運動明顯減少。沿秦嶺-淮河一線(年平均雨量800毫米等值線)將中國劃分為南、北兩部分,北部塊體運動稀疏,南部塊體運動密集。其中,西南地區是中國塊體運動數量最多、類型最齊全、活動最頻繁的地區。
災害類型 塊體運動對人類的干擾和破壞極為嚴重,其危害方式可歸納為 3類:①原生災害。包括塊體運動直接造成的災害,如人身傷亡,毀壞生產、生活設施,嚴重破壞地表結構。②次生災害。塊體運動后出現的與其活動過程有關的災害,有時比原生災害還要嚴重。包括塊體運動堵斷江河、壅塞成湖,使上游泛濫成災,潰決后又沖蝕下游沿江地帶;引起水庫、湖泊、海洋等水體的涌浪、誘發重力型地震等,造成嚴重損失。此外,塊體運動之間的轉化(如滑坡向崩塌轉化、蠕動向滑坡轉化等)也是一種次生災害的表現形式。③伴生災害。火山活動、地震活動、洪澇災害、颶風颱風等所伴生的塊體運動造成的災害,這種伴生災害所造成的損失有時甚至超過地震等本身的災害。
防治 防治塊體運動對人類的危害,是當今世界各國山區建設中面臨的一項重要任務。對於危及人們正常生產、生活的塊體運動,各國多採用綜合措施、一次根治的原則。對於間接危害人類的塊體運動,則採用有節制地控制危害的防治原則。防治措施的實質是改變塊體運動的形成條件,當前主要針對塊體運動的外部誘發條件提出防治措施:①對因坡腳淘蝕引起的塊體運動,採取丁壩挑流、岸邊拋石、設置石竹籠、築防波堤等措施。②對地表水誘發的塊體運動,採用地表截流溝、排水溝、地表封閉、溝地翻修等措施。③對地下水引起的塊體運動,採用盲溝盲洞、仰斜鑽孔排水、垂直鑽孔滲水、電滲、化學液堵水等疏干坡體的辦法。④對因失去支撐引起的塊體運動,採用堤、牆、樁支頂等措施。近幾年,正在研究改變塊體運動內部形成條件的措施,如培燒法、投放化學粘結劑等。
參考書目
四川省地理研究所編著:《滑坡》,科學出版社,北京,1975。
鐵道部科學研究院西北研究所編:《滑坡防治》,人民鐵道出版社,北京,1977。

配圖


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