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聊聊地球的“小脾气”

2020-12-22 8:12:22 来源:中国矿业报 作者:杨强 刘义

地球也是一个有感知的生命体,它时不时发“脾气”, “大发雷霆”时威力巨大能够影响大范围人类的生命和财产安全(海啸、火山、大地震等);闹“小脾气”时威力相对较小仅影响局部一定范围内人群的生命和财产安全(如崩塌、滑坡、泥石流)。地球“大发雷霆”不常有,但“小脾气”常有,崩塌、滑坡、泥石流之类的小脾气经常发生在我们身边,如何科学地应对这类“小脾气”,有效防灾避险,需要我们摸透地球闹“小脾气”的起因、表现、过程、结果,做到“万物皆规律、有法便可依”,科学防灾避险,避免受到伤害,那么下面带领大家一起探索吧。

崩塌、滑坡、泥石流“小脾气”的由来。

一、崩塌

(一)崩塌(危岩体)的定义

崩塌是高陡斜坡(含人工边坡)上的岩土体完全脱离母体后,以滚动、跳动、坠落为主的移动现象与过程。危岩体是正在开裂变形,并可能发生崩滑的危险山体。

该类灾害具有下落速度快,发生突然,垂直位移大于水平位移的特点。崩塌对斜坡底部的房屋、道路及其它建筑物危害很大,极易造成人员伤亡事故。

(二)崩塌分类

按崩塌体的物质组成分为两大类:一是产生在土体中的,称为土崩。二是产生在岩体中的,称为岩崩。当其岩崩的规模巨大,涉及到山体者,又俗称山崩。当其崩塌产生在河流、湖泊或海岸上时,称为岸崩。

(三)崩塌的形成条件

岩土类型、地质构造、地形地貌三个条件,又统称地质条件,它是形成崩塌的基本条件。

1.岩土类型:一般而言,各类岩、土都可以形成崩塌,但不同类型,所形成崩塌的规模大小不同。通常,岩性坚硬的各类岩浆岩、变质岩及沉积岩类的碳酸盐岩、石英砂岩、砂砾岩、初具成岩性的石质黄土、结构密实的黄土等形成规模较大的崩塌;页岩、泥灰岩等互层岩石及松散土层等往往以小型坠落和剥落为主。

2.地质构造:各种构造面(破裂后形成的面)对坡体的切割、分离,为崩塌的形成提供脱离母体(山体)的边界条件。

3.地形地貌:江、河、湖(水库)、沟的岸坡及各种山坡、铁路、公路边坡、工程建筑物边坡及其各类人工边坡都是有利崩塌产生的地貌部位,坡度大于45°的高陡斜坡、孤立山嘴或凹形陡坡均为崩塌形成的有利地形。

能够诱发崩塌的外界因素很多,主要有地震,融雪,降雨,地表水的冲刷、浸泡等。

(四)可能诱发崩塌的人类工程经济活动

在形成崩塌的基本条件具备之后,诱发因素就显得重要了。诱发因素作用的时间和强度直接影响崩塌发生。能够诱发崩塌的外界因素很多,其中人类工程活动及人类经济(生产)活动是诱发崩塌的一个重要原因,包括采掘矿产资料、道路工程开挖边坡、水库蓄水与渠道渗漏、堆(弃)渣填土、强烈的机械震动等。

二、滑坡

(一)滑坡的定义

滑坡是斜坡岩土体在重力和水,以及其他外营力的作用下,沿某一薄弱结构面产生剪切破坏的一种不良地质现象,是自然作用或与人类活动等因素综合作用的产物。自然界中,无论是天然斜坡还是人工斜坡都不是固定不变的,在不同影响因素作用下,斜坡一直处于不断发展和变化之中。

(二)滑坡的形成条件

滑坡的形成与气象水文、地层岩性、地质构造、地形地貌、外营力改造和人类工程活动等因素密切相关。松散土体和高陡斜坡是形成滑坡的内因(有利于滑坡形成的地形和岩土体),河流冲刷及淘蚀人类工程活动和降雨是诱发滑坡的外因(外力作用)。

1.地形地貌:只有处于一定地貌部位、具备一定坡度的斜坡才可能发生滑坡。一般江、河、湖(水库)、海、沟的岸坡,前缘开阔的山坡、铁路、公路和工程建筑物边坡等都是易发生滑坡的地貌部位。

2.地质构造:斜坡岩、土只有被各种构造面切割分离成不连续状态时,才可能具备向下滑动的条件。同时,构造面又为降雨等进入斜坡提供了通道。

3.地层岩性:岩、土体是产生滑坡的物质基础。通常各类岩、土都有可能构成滑坡体,其中结构松软,抗剪强度和抗风化能力较低,在水的作用下其性质易发生变化的岩、土。

4.水文地质作用:各种软弱层、强风化带(受风化作用影响较大的岩土体浅表层)因组成物质中粘土成分多,容易阻隔、汇聚地下水,成为滑动带而诱发滑坡。

5.人为工程活动影响

不合理人为工程活动,如人工改变了斜坡的外形和应力状态,增大了滑体的下滑力,减小了斜坡的支撑力,从而引发滑坡。农田灌溉、水渠和水池漫溢和漏水、废水排放等加剧滑坡的可能性。

(三)可能诱发滑坡的人类工程经济活动

违反自然规律,破坏斜坡稳定条件的人类活动都会诱发滑坡。例如:开挖坡脚,蓄水、排水等。

三、泥石流

(一)泥石流的定义

泥石流是山区常见的一种自然地质灾害,大都形成于沟谷和坡地,由于暴雨或冰湖、水库等溃决而在沟谷或坡面产生的一种携带有大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流,是一种危害性极强的地质灾害。泥石流灾害具有突然爆发、历时短暂和破坏力强大的特点,是各种自然因素和人类工程活动因素共同作用的产物。

(二)泥石流的形成条件

泥石流的形成通常需要具备以下三个条件:有物源条件(有堆积的松散岩土体)、水源条件(降雨入渗和汇集)和特定的地貌条件。

1.物源条件:是指物源区固体松散物的分布、类型、储备量以及补给距离等,能提供大量的固体松散物。固体松散物的来源由地层岩性、风化作用和气候条件等因素决定。

物源条件主要受地质构造、岩性、新构造运动、不良物理地质作用、人类工程活动等因素的制约。在各种影响因素综合作用下,岩土体表层松散、破碎,有一定厚度和体积的堆积体,稳定性较差,从而为泥石流提供了丰富的固体物质。

2.地形地貌条件:地形地貌条件是形成泥石流的必要条件,它制约着泥石流的形成和运动,影响着泥石流的规模和特性。在泥石流的形成条件中,地形地貌条件是相对稳定的,其变化是缓慢的,同时在泥石流的活动过程中,也被再塑造。

3.水源条件:水不仅是泥石流的组成部分,同时也是固体物质的搬运介质。降雨历程、降雨量以及降雨强度等对泥石流形成具有明显的影响。

(三)可能诱发泥石流的人类工程经济活动

由于工农业生产的发展,人类对自然资源的开发程度和规模也在不断发展。当人类活动违反自然规律时,必然引起大自然的报复,有些泥石流的发生就是由于人类不合理的开发而造成的。近年来,因为人为因素诱发的泥石流数量正在不断增加。可能诱发泥石流的人类工程经济活动主要包括,不合理开挖,不合理的弃土、弃渣、采石,乱砍滥伐等。

(作者单位:中国地质调查局水文地质环境地质调查中心)

网站编辑:宫莉

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