Ⅰ 泥灰岩與泥質灰岩的區別
1
泥灰岩：
通常指由粉砂及泥級碳酸鹽與粘土礦物混合組成的一種松、軟、易碎的較新的沉積岩。常呈灰、黃、綠等色，也有深色的。按重量碳酸鹽成分佔30～70％，礦物主要為方解石，白雲石、文石少見，菱鐵礦更少。粘土礦物有伊利石，蒙脫石、高嶺石雞攻慣紀甙慌軌葦憨倆不常見。副組分有石英、海綠石、長石、磷灰石族、鐵礦物、有機質等。有時全無陸源碎屑。顯微鏡下可見方解石，為碎屑狀。海相的常有有孔蟲殼及顆石碎片。細密，宏觀上一般不顯層理，成岩後可呈次貝殼狀斷口。分布廣泛的海相泥灰岩常含原地生成的化石和微體化石的殘體，說明其沉積於安靜海盆，有些還遠離大河入海口。與三角洲有關的從其中生物來看，水深不大。湖相的屬安靜淺水環境產物。可作水泥輔料及土壤肥料
2
泥岩（mudstone）
一種由泥巴及黏土固化而成的沉積岩，其成分與構造和頁岩相似但較不易碎。
一種層理或頁理不明顯的粘土岩[1]。
泥岩的定名：首先說明什麼是泥質岩，泥質岩是粒度<0.0039mm（即<4μm）主要由粘土礦物組成的岩石。
泥質岩的分類：目前通用的分類中主要依據泥質岩的固結程度、結構、構造、礦物成分、化學及有機混入物和顏色等因素進行分類。
包含：未固結的泥；固結的無紋理無頁理的泥岩；固結的有紋理有頁理的頁岩；強固結的泥板岩。
泥岩又可分為：含粉砂泥岩，粉砂質泥岩，鈣質泥岩、硅質泥岩、鐵質泥岩、炭質泥岩、錳質泥岩，黃色泥岩、灰色泥岩、紅色泥岩、黑色泥岩、褐色泥岩，高嶺石粘土岩、伊利石粘土岩、高嶺石-伊利石粘土岩。
現在說泥岩的命名：弱固結的粘土經過中等程度的後生作用（如擠壓作用、脫水作用、重結晶作用及膠結作用等）即可形成強固結的泥岩和頁岩。泥岩是已固結成岩的，但層理不明顯，或呈塊狀，局部失去可塑性，遇水不立即膨脹的沉積型岩石。
順便說一下頁岩的命名：弱固結的粘土經過中等程度的後生作用（如擠壓作用、脫水作用、重結晶作用及膠結作用等）即可形成強固結的泥岩和頁岩。頁岩是已固結成岩的，但具有明顯的頁狀層理，已大部分失去可塑性的沉積型岩石。成分
礦物成分復雜，主要由粘土礦物（如水雲母、高嶺石、蒙脫石等）組成，其次為碎屑礦物（石英、長石、雲母等）、後生礦物（如綠簾石、綠泥石等）以及鐵錳質和有機質。質地松軟，固結程度較頁岩弱，重結晶不明顯。常見類型有：①鈣質泥岩。含適量碳酸鈣，常見於大陸紅色岩系和海洋、潟湖相的沉積岩層。②鐵質泥岩。含較多的鐵礦物，如赤鐵礦、褐鐵礦、針鐵礦等，多見於紅色岩層。③硅質泥岩。sio2含量較高，不含或極少含鐵質和碳酸鹽質物，常與鐵質岩、硅質岩、錳質岩相伴生。泥岩具吸水、粘結、耐火等性能，可用於制磚瓦、制陶等工業。
泥岩結構
極細粒，肉眼無法辨認顆粒。其許多特徵與頁岩相同，可能含有化石，但層理不如頁岩發育
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泥質灰岩
土黃色泥質灰岩為主，包含少量的褐黃色硅質結核。產生時代為晚石炭世-早二疊世。標本表面具有大量平行突出的橫紋，可能為碳酸鹽膠結溶蝕後形成，具有一定的觀賞價值
Ⅱ 鈣化灰岩描述
摘要 石灰岩層是先決條件，石灰岩的主要成分是碳酸鈣（CaCO3），在有水和二氧化碳時發生化學反應生碳酸氫成鈣[Ca(HCO3)2]，後者可溶於水，當這種水在地下深處有一定壓力時，溶解更甚。灰岩中的鈣被水溶解帶走，經過幾十萬、百萬年甚至上千萬年的沉積鈣化，石灰岩地表就會形成溶溝、溶槽，地下就會形成空洞。當這種含鈣的水，在流動中失去壓力，或成份發生變化，鈣有一部分會以石灰岩的堆積物形態沉澱下來，由於免受自然外力的破壞，便形成了石鍾乳、石筍、石柱等自然景觀。由於這種地理現象在南歐亞德利亞海岸的喀斯特高原上最為典型，所以常把石灰岩地區的這種地形籠統地稱之喀斯特地形。
Ⅲ 常見的沉積岩
(一)碎屑岩類
1.火山碎屑岩
火山碎屑岩是由火山噴發的碎屑物質在地表經短距離搬運,或就地沉積而成的。由於它在成因上具有火山噴出與沉積的雙重性,所以是介於噴出岩和沉積岩之間的過渡類型。
(1)火山集塊岩
主要由粒徑大於100mm的粗火山碎屑物質組成,膠結物主要為火山灰或熔岩,有時為碳酸鈣、二氧化硅或泥質。
(2)火山角礫岩
火山碎屑佔90%以上,粒徑一般為2～100mm,多呈稜角狀,常為火山灰或硅質膠結。顏色常呈暗灰、藍灰或褐灰色(圖3-57)。
(3)凝灰岩
一般由小於2mm的火山灰及細碎屑組成。碎屑主要是晶屑、玻屑及岩屑。膠結物為火山灰等。凝灰岩孔隙性高,密度小,易風化(圖3-58)。
圖3-57 火山角礫岩(http://jpkc.cug.e.cn)
圖3-58 凝灰岩(http://jpkc.cu.ge.cn)
2.沉積碎屑岩
沉積碎屑岩又稱為正常碎屑岩。是由先成岩石風化剝蝕的碎屑物質,經搬運、沉積、膠結而成的岩石。常見種類如下。
(1)礫岩及角礫石
礫岩及角礫石(圖3-59) 呈礫狀結構,由50%以上大於2mm的粗大碎屑膠結而成。由渾圓狀礫石膠結而成的稱為礫岩;由稜角狀角礫膠結而成的稱為角礫岩。礫岩的岩性成分一般比較復雜,經常由多種岩石的碎屑和礦物顆粒組成,角礫岩的岩性成分比較單一。膠結物的成分有鈣質、泥質、鐵質及硅質等。
(2)砂岩
砂岩(圖3-60) 呈砂質結構,由50%以上粒徑2～0.05mm的砂粒膠結而成。按砂粒的礦物組成,可分為石英砂岩、長石砂岩和岩屑砂岩等。按砂粒粒徑的大小,可分為粗粒砂岩、中粒砂岩和細粒砂岩。根據膠結物的成分,可分為硅質砂岩、鐵質砂岩、鈣質砂岩及泥質砂岩幾個亞類。硅質砂岩的顏色淺,強度高,抵抗風化的能力強。泥質砂岩一般呈黃褐色,吸水性大,易軟化,強度和穩定性差。鐵質砂岩常呈紫紅色或棕紅色,鈣質砂岩呈白色或灰白色,強度和穩定性介於硅質與泥質砂岩之間。砂岩分布很廣,易於開采加工,是工程上廣泛採用的建築石料。
圖3-59 角礫岩(克里斯·佩蘭特,2007)
圖3-60 砂岩(克里斯·佩蘭特,2007)
(3)粉砂岩
粉砂岩(圖3-61) 呈粉砂質結構,常有清晰的水平層理。礦物成分與砂岩近似,但黏土礦物的含量一般較高,主要由粉砂膠結而成。結構較疏鬆,強度和穩定性不高。
圖3-61 粉砂岩(http://jpkc.cu.ge.c)n
(二)黏土岩類
(1)頁岩
頁岩(圖3-62) 是由黏土脫水膠結而成,以黏土礦物為主,大部分有明顯的薄層理,呈頁片狀。可分為硅質頁岩、黏土質頁岩、砂質頁岩、鈣質頁岩及碳質頁岩。除硅質頁岩強度稍高外,其餘岩性軟弱,易風化成碎片,強度低,與水作用易於軟化而喪失穩定性。
(2)泥岩
泥岩(圖3-63) 成分與頁岩相似,常成厚層狀。以高嶺石為主要成分的泥岩,常呈灰白色或黃白色,吸水性強,遇水後易軟化。以微晶高嶺石為主要成分的泥岩,常呈白色、玫瑰色或淺綠色,表面有滑感,可塑性小,吸水性高,吸水後體積急劇膨脹。黏土岩夾於堅硬岩層之間,形成軟弱夾層,浸水後易於軟化滑動。
圖3-62 頁岩
圖3-63 泥岩(http://jpkc.cug.e.cn)
(三)化學及生物化學岩類
(1)石灰岩
石灰岩(圖3-64石灰岩) 簡稱灰岩。礦物成分以方解石為主,含有少量的白雲石和黏土礦物。常呈深灰、淺灰色,純質灰岩呈白色。由純化學作用生成的灰岩具有結晶結構,但晶粒極細。經重結晶作用可形成晶粒比較明顯的結晶灰岩。由生物化學作用生成的灰岩,常含有豐富的有機物殘骸。石灰岩中一般都含有一些白雲石和黏土礦物,當黏土礦物含量達25%～50%時,稱為泥灰岩;白雲石含量達25%～50%時,稱為白雲質灰岩。
石灰岩分布相當廣泛,岩性均一,易於開采加工,是一種用途很廣的建築石料。
(2)白雲岩
白雲岩(圖3-65) 主要礦物成分為白雲石,也含有方解石和黏土礦物。結晶結構。純質白雲岩為白色,隨所含雜質的不同,可出現不同的顏色。性質與石灰岩相似,但強度和穩定性比石灰岩高,是一種良好的建築石料。白雲岩的外觀特徵與石灰岩近似,在野外難於區別,可用鹽酸起泡程度辨認。
圖3-64 石灰岩
圖3-65 白雲岩
Ⅳ 石灰岩水質怎麼軟化好
一般的凈水器是樹脂過濾或陶瓷濾芯過濾,產生的水中鈉離子很少,不必擔心.
要注意軟化水和軟水不是一個概念.
軟化水指除去鈣鎂離子後的水.
軟水是相對硬水而言的含有較多鈉離子的天然水.
Ⅳ 我國山區岩土體基本特徵
我國山區各時代地層均有分布，岩石類型齊全，沉積岩、岩漿岩、變質岩一應俱全，各種成因類型土及特殊土也均有分布。岩土體是各類地質災害形成的物質基礎，也是油氣管道重要載體。也是環境地質的重要方面。岩體、土體基本特徵分述如下。
1.4.1岩體的基本特徵
岩體根據建造類型、結構特徵和強度特徵分為如下類型（參見我國主要岩土體類型圖）。
1.4.1.1岩漿岩建造
1）堅硬塊狀各類侵入岩岩組
該岩組主要岩石有花崗岩、閃長岩、花崗閃長岩、輝長岩、橄欖岩等等。岩石本身工程地質性質極好，干抗壓強度一般在10×104kPa以上，最高可達26×104kPa左右，軟化系數一般在0.8以上。
2）堅硬層狀中酸性噴出岩岩組
該岩組以中生代中酸性火山噴出岩為主，主要為火山熔岩，火山碎屑岩。分布主要有3個地帶：一為大興安嶺—燕山帶；二為東北的東部山區至山東一帶；三為東南沿海一帶。
該岩組岩石岩性堅硬、干抗壓強度一般在（12～22）×104kPa之間，軟化系數一般在0.8以上，個別在0.8以下，從岩體結構上看，一般為層狀或塊狀。
3）堅硬具氣孔狀的塊狀基性噴出岩岩組
主要包括上二疊紀的峨眉山玄武岩和新生代的各期玄武岩。峨眉山玄武岩廣泛分布在四川的西部，貴州的西部及雲南的東部地區，厚度可達幾米到1700餘米。
新生代玄武岩分布有內蒙到遼西一帶的漢諾壩玄武岩；雲南騰沖、潞西一帶中新世杏仁狀安山玄武岩；東北地區、東南沿海地區和廣東雷瓊一帶，新近紀末沿斷裂帶溢出的玄武岩。在吉林的白頭山地區分布著中心噴發式玄武岩，通稱高位玄武岩，覆蓋了整個長白山區。在海南北部、雷州半島、河北的黃驊及山東的無棣，分布著晚新近紀至全新世的玄武岩。第四紀以來，在台灣的北部和澎湖列島區，分布有上新世到更新世的玄武岩；在河北的井陘雪花山、蔚縣、山西東部的平定、昔陽一帶，河南的伊山、山東的臨朐、山旺、昌樂一帶都見有早、中更新世的玄武岩。在全新世時期內，吉林的白頭山地區，又發生了第二次玄武岩噴發，稱低位玄武岩。東北德都地區從更新世以來，發生過多次鹼性玄武岩的噴發，直到近代的1719～1721年間的一次噴發，才形成了五大連池。有釣魚島及其附近也分布有第四紀玄武岩。
該組玄武岩岩性堅硬，有的具氣孔構造，干抗壓強度一般在120～180MPa，軟化系數一般在0.8～0.9之間。
4）軟硬相間的層狀火山碎屑岩岩組
該岩組岩石主要為中生代火山碎屑岩，力學強度差異很大，常常形成軟硬相間結構。主要分布在東北山地、燕山山地、東南沿海以及四川峨邊、石棉、米易、元謀、攀枝花和金川一帶。其干抗壓強度有的在3×104kPa以下，有的在（3～8）×104kPa之間，有的在8×104kPa以上，最高達（12～18）×104kPa，軟化系數變化范圍也較大，在0.6～0.8之間。
1.4.1.2碎屑岩建造
1）以堅硬層狀碎屑岩為主的岩組
該岩組包括各地質時代的碎屑岩，是分布最廣泛的一個岩組。包括礫岩、砂岩、頁岩等。岩性較硬，干抗壓強度一般在（8～18）×104kPa之間，甚至更高，軟化系數為0.8～0.9。本岩組特點：岩性比較復雜，大多數岩石強度高，岩組層理發育，有的還夾有薄層軟弱層，特別是有的軟弱夾層遇水易軟化，致使岩組穩定性受到影響。但在大多數情況下本岩組工程地質條件較好。
2）以較堅硬層狀碎屑岩為主的岩組
該岩組主要包括中、新生代陸相紅色地層，岩性主要為礫岩、砂岩、粘土岩、泥灰岩等，主要分布在南方中新生代紅色盆地中。
該岩組岩石強度主要決定於膠結物的成分及其賦予狀態。其膠結物成分主要為泥質和鈣質，干抗壓強度一般在（3～8）×104kPa之間，個別在10×104kPa以上。岩石軟化系數較低，一般在0.6～0.7之間。本岩組中岩石強度較低，遇水易軟化，而且易於風化。
3）以軟弱層狀碎屑岩為主的岩組
本組包括中、新生代陸相碎屑岩，岩性主要為粘土岩、頁岩、砂岩及礫岩。分布不甚廣泛，主要見於中、新生代盆地中，岩石強度較低，一般抗壓強度為（1～3）×104kPa，軟化系數一般為0.3～0.4。主要為泥質膠結。因此，遇水極易軟化，而且易於風化。
4）碎屑岩夾碳酸鹽岩岩組
該組包括各地質時代的碎屑岩夾碳酸鹽岩岩組，主要分布在四川、雲南、貴州、新疆、青海、湖北、湖南、甘肅等省（區），其他地方也有零星分布。碳酸鹽岩岩層所佔比例一般在30%以下。該組的砂岩干抗壓強度一般為（1.6～8）×104kPa，軟化系數變化很大，為0.14～0.93。由於岩石的岩性和組合關系不同，因而工程地質特徵變化亦大，盡管從總體上來說該岩組屬於碎屑岩類，但碳酸鹽岩夾層也不能忽略。
1.4.1.3碳酸鹽岩建造
1）以堅硬層狀碳酸鹽岩為主的岩組
該岩組包括各地質時代的各類碳酸鹽岩，主要分布在我國的廣東、廣西、貴州、雲南、湖南、四川、遼寧、河北、山西等省（區）。其餘地方分布較分散，連續性差。岩石類型主要為石灰岩和白雲岩。岩性緻密堅硬，厚層狀至薄層狀。本岩組特點是岩溶發育，且其分布地區的岩溶現象和岩溶地貌也十分發育。在岩溶現象發育地區工程地質條件比較復雜。岩石本身強度高，一般在（8～15）×104kPa之間，軟化系數一般為0.5～0.6。本岩組除岩溶發育外，往往夾有軟弱層面和軟弱夾層，影響岩體穩定。
2）碳酸鹽岩夾碎屑岩岩組
該組包括各地質時代的碳酸鹽岩夾碎屑岩，主要分布在廣西、雲南、貴州、廣東、四川、湖南等地，另外遼寧、河北、甘肅、新疆分布亦較多。其餘地方雖有零星分布，但連續性差。該組碳酸鹽岩岩層所佔比例一般為50%～70%，雲南較高為70%～90%。該組灰岩和白雲岩的干抗壓強度一般都大於10×104kPa，軟化系數為0.7～0.9。岩石中因常常含有泥質或其他雜質，成分不很純凈，加上夾有非碳酸鹽岩，所以岩溶發育程度一般屬於中等。溶隙、溶洞規模一般很小，比較均一；其工程地質特徵大體同純灰岩、白雲岩相似，只是在程度上有所差異。
1.4.1.4變質岩建造
1）堅硬塊狀變質岩岩組
本岩組岩石主要為各時代深變質混合岩，片麻岩等。主要在遼東山地、山東半島、燕山、太行山、五台山、秦嶺等地廣泛分布。岩體呈塊狀結構，干抗壓強度一般在（13～21）×104kPa之間。軟化系數一般為0.8～0.9。
山區油氣管道地質災害防治研究
2）以堅硬軟弱相間的片狀、板狀變質岩為主的岩組
本組主要包括各地質時代變質的片岩、板岩、千枚岩。分布比較廣泛。岩體主要為片狀結構、板狀結構、千枚狀結構。岩石強度差異較大，干抗壓強度低者為（2～5）×104kPa，高者達15×104kPa以上。軟化系數一般為0.5～0.7。
1.4.2土體的工程地質特徵
1.4.2.1粗粒土
1）礫質土
礫質土分布比較廣，主要分布在各大盆地邊緣的山前洪積扇、大型河床、冰川前緣地帶，如在松遼平原山前地帶、松花江河床、華北平原山前地帶以及青藏高原都有礫質土分布。從成因上看，其主要為洪積、沖洪積和冰水沉積物。
2）砂質土
我國砂質土主要分布在塔里木盆地、准噶爾盆地、柴達木盆地、內蒙古高原、松遼盆地等沙漠區和松花江、黃河、長江等大河流的階地上，以及黃淮海平原等地。
成因主要為風成、沖積、沖洪積以及少量海相沉積。
我國沙漠區砂質土多形成各種類型砂丘，特別是流動沙丘，對工程危害較大。
各種地下水位以下的淺層砂質土，易形成砂土液化，是工程上應引起注意的問題。
1.4.2.2細粒土
粘性土主要分布在我國東部各大平原和盆地，沿海地帶以及各大河流階地，大湖的周邊。其成因主要為沖積、沖洪積、湖積、海積及冰川沉積類型。
粘性土工程地質性質較好，由於成因條件和埋藏條件不同，各地粘性土工程地質性質也各異，因此出現的工程地質問題也不相同。在實際工作中應根據工程類型和具體工程地質條件，確定它們的工程地質性質指標。
1.4.2.3特殊土
1）軟弱粘性土
是指那些含水量高，承載力低，呈軟塑一流塑狀態的粘性土，包括淤泥及淤泥質土，前兩者的有機質含量分別為大於8%和5%～8%。
軟弱粘性土在我國分布也比較廣，主要分布在大型湖泊周邊，河流入海處，海岸地帶。
軟弱粘性土成因類型主要有：海相沉積（包括濱海相、瀉湖相、三角洲相），湖泊沉積，河灘沉積和沼澤沉積。
2）鹽漬土
土層內平均易溶鹽的含量大於0.5%時，一般稱為鹽漬土。土中含鹽量大於0.5%時，土的物理力學性質受鹽分的影響而改變，當含鹽量大於3%時，則土的物理力學性質主要受鹽分和鹽種類的控制，所以應進行土的含鹽量及含鹽類別的劃分。
我國鹽漬土主要分布於乾旱地區的內陸盆地，如柴達木盆地、內蒙古高原及青藏高原鹽湖周圍，松遼平原及華北平原；其次是濱海地區。
鹽漬土按含鹽量類型可分為：
（1）氯鹽類鹽漬土：這類鹽溶解度大致相同，有較大的吸濕性，具有保持水分的能力，結晶時體積不膨脹。
（2）硫酸鹽類鹽漬土：硫酸鹽的最大特點是結晶時要結合一定數量的水分子。如硫酸鈉從溶液中結晶為芒硝（Na2SO4·10H2O）時，結合10個水分子，因此結晶時體積膨脹，當失去水分時，體積縮小，所以硫酸鹽類鹽漬土又稱松脹鹽漬土。
（3）碳酸鹽鹽漬土：碳酸鹽類一般在土中含量較小，但碳酸鈉的水溶液具有較大的鹼性反應，它使粘土顆粒間的膠結產生分散作用。
3）膨脹土
膨脹土是指粘粒成分主要由強親水性粘土礦物組成，液限WL>40%，且脹縮性能較大的粘性土，即使在一定的荷載作用下仍具有脹縮性能，具有吸水膨脹，失水收縮和反復脹縮變形的特點，因此，有人也稱為脹縮土，一般自由膨脹率Fs>40%者，定為膨脹土。
我國膨脹土分布較廣，四川、雲南、廣西、湖北、安徽、河南、河北、陝西、山東、貴州、山西和廣東都有分布。從地質時代的分布上看，主要為新近紀和第四紀的產物，從成因上看，其主要為湖相沉積、冰水沉積、洪沖積、殘坡積物。
我國膨脹土所含粘土礦物以蒙脫石和伊利石為主。湖積膨脹土中粘土礦物以蒙脫石—伊利石為主；沖積和冰水沉積膨脹土中粘土礦物以伊利石為主，含有蒙脫石和少量高嶺石，而碳酸鹽岩殘積的紅粘土的粘土礦物則以多水高嶺石為主。
4）多年凍土
我國多年凍土主要分布在東北大、小興安嶺，西部高山及青藏高原等地，總面積約為215萬平方千米，占總國土面積的22.3%，各地凍土面積見表1-7。
表1-7 我國多年凍土區的面積單位：萬km2
東北多年凍土區海拔不高，主要為丘陵山地、屬高緯度多年凍土。西部高山高原多年凍土區，緯度不高，地勢高亢，深居內陸，屬低緯度高海拔的高山高原凍土。
根據粒度成分估計的可能凍脹性類型，可劃分強凍脹土、中等凍脹土及微凍脹土。
強凍脹土，主要是細粒粘性土形成的多年凍土。
中等凍脹土系由砂性土形成的多年凍土。
微凍脹土主要由含砂礫石、礫石等粗碎屑土形成的多年凍土。
當然，凍脹性與含水量大小有直接關系，實際工作中可根據含水量再進行細分。
5）黃土
我國是世界上黃土最發育的國家，黃土分布廣，厚度大，地層完整。
我國黃土主要分布在北緯33°～47°之間，其分布受到山系走向的控制。南以秦嶺、伏牛山、大別山為界。我國黃土分布面積為63.1萬km2，約占國土面積的6.6%。
我國黃土分布地區氣候乾燥，年平均降水量250～500mm。我國黃土一般分布在海拔200～2200m之間，黃河中游是黃土最發育地區，構成了著名的黃土高原。
黃河中游黃土厚度最大。在六盤山以西，華家嶺—馬寒山一線以北到蘭州附近以及白於山以西，黃土厚度在200～300m之間。六盤山以東到呂梁山西側，黃土厚度在100～200m之間。祁連山、天山、阿爾金山等山系的北麓，黃土厚度在50m以下。華北平原的黃土系與其他沖積層間互沉積，厚度不大。
黃土地區地貌形態主要為塬、梁、茆。河谷階地黃土呈順河延伸的平台；山麓地帶呈帶狀分布。
我國黃土從早更新世晚期至全新世都有沉積。
我國黃土成因各家說法不一，多數主張風成說，也有主張多成因說、水成說等。
根據黃土的濕陷性質，我國黃土可分為兩類，一類為濕陷性黃土，一類為非濕陷性黃土。我國工程界以黃土濕陷系數為標准來劃分，一般以濕陷系數0.02為劃分標准，大於0.02為濕陷性黃土，小於0.02為非濕陷性黃土。大量數據表明，我國全新世黃土和上更新世黃土一般具濕陷性質，中更新世和下更新世黃土通常不具有濕陷性，松遼平原黃土狀土劃為非濕陷性黃土。
我國濕陷性黃土面積約為43萬km2，工程地質問題比較復雜。除具有濕陷性外，我國黃土地區水土流失嚴重，滑坡、崩坍、泥石流等地質災害也較發育。
Ⅵ 灰岩為什麼不能建水庫
灰岩的地質條件太差，無法承重，而且遇水會發生反應，形成諸如卡斯特地貌一樣的地理現象。
灰岩區常常有地下溶洞、暗流、漏斗、盲谷等等特殊情觀，修建水庫如果沒有考慮到這些引起漏水的情況時，常會修成不能蓄水的乾庫，以致造成損失。
石灰岩（Limestone）簡稱灰岩，以方解石為主要成分的碳酸鹽岩。有時含有白雲石、粘土礦物和碎屑礦物，有灰、灰白、灰黑、黃、淺紅、褐紅等色，硬度一般不大，與稀鹽酸有劇烈的化學反應。按成因分類屬於沉積岩。
Ⅶ 復雜堆積體斜坡形成演化機制
在我國西部山區廣泛發育和分布第四紀鬆散堆積物，它是典型的內外動力耦合作用的產物。這類鬆散堆積物為介於土、岩之間的過渡類型，以往接觸與研究不多，尤其他是一套成因多樣、組分復雜、結構無序、土石混雜堆積的特殊地質體，且其衍生地質災害具有隨機性、復發性和多發性的特點，受到了工程地質學、土力學、岩石力學等學科的廣泛關注，已成為新穎的、特殊的重要研究對象 ( 劉衡秋等，2008) 。這種堆積體在虎跳峽峽谷左岸亦非常豐富，具有重要的工程意義，在研究其形成成因之前，先探討這種復雜堆積體的區域類型和空間分布規律。
4. 1. 1 堆積體類型與分布規律
4. 1. 1. 1 堆積體類型
大型復雜鬆散堆積體成因多樣，組分復雜。其成因類型主要包括滑坡堆積物、崩塌堆積物、殘坡堆積物、沖洪積物、冰磧物等，但在很多情況下，以上各種堆積物都是若干種混雜在一起的，且在同一個地質時期形成的，因此很難將之區分開。在實際工程活動中，兩種或兩種以上的類型組合均無法很好地反映其結構、膠結程度、成災性和環境效應的差異。因此，本文針對鬆散堆積物的分布和工程地質特性，按形成條件和性狀將堆積體劃分為三個基本類型: 即河谷型、盆地型和原面型 ( 表 4. 1. 1) 。
4. 1. 1. 2 河谷型堆積體發育分布規律
河谷型鬆散堆積體具有比其他兩種堆積體類型更易成災、環境效應影響大的特點，這也充分反映了河谷型鬆散堆積體的工程效應最為突出。河谷型鬆散堆積體的形成是河谷斜坡自然演化過程中的一種表生改造現象，其發育和分布與地區地殼隆升、斷裂活動以及岩性組合有非常緊密的關系。
( 1) 地殼隆升與鬆散堆積體之間的關系
鬆散堆積體的發育與分布不是孤立的，在我國西南地區大江大河兩岸都有分布，有其形成的區域規律，其根本原因在於: 西部地區受到印度洋板塊和歐亞板塊在喜馬拉雅地區的強烈碰撞，地殼內動力驅動青藏高原快速隆升，同時推動高原附近的大江大河發育並強烈下切，河谷兩岸產生強烈的表生改造並發育了大量的鬆散堆積物，為滑坡的形成提供了很好的物質基礎。據不完全統計，長江三峽庫區 90% 滑坡是鬆散堆積體產生滑動所致，藏西地區 67% 的滑坡是堆積體滑坡，金沙江虎跳峽河谷地區 70% 的滑坡為鬆散層滑坡( 赫建民，2004; 劉衡秋等，2006) 。這些地區幾乎毫無例外都屬於地形高差大、易遭受強烈侵蝕作用的區域，其中鬆散堆積物強烈發育。
表 4. 1. 1 大型復雜鬆散堆積體的基本類型表
此外，在虎跳峽地區野外實地調查中發現，峽谷區鬆散堆積體的發育程度無論在數量上、還是在規模上都大大高於峽谷上游的寬谷地區。虎跳峽谷最大切割深度達3500m，自晚更新世早期的9.30萬年以來，地殼平均抬升速率約為2.25～3.09mm/a;寬谷段自8.09萬年以來處於間歇式抬升狀態，抬升幅度相對較小，歷史平均抬升速率約為0.89mm/a;由於地殼隆升速率的差異，導致峽谷段與寬谷段鬆散堆積體發育規模和數量相差很大，峽谷內鬆散堆積體規模巨大(如兩家人堆積體總方量約1.8×108m3)，基本上沿河岸連續分布，寬谷段鬆散堆積體規模相對較小(最大幾百個立方米)且零星分布;三峽庫區大型鬆散堆積體(面積在0.5km2以上)基本上分布在峽谷區(瞿塘峽—巫峽段)，帕隆藏布江沿岸亦是如此，從而顯示出鬆散堆積體的發育程度(包括規模和數量)與地殼隆升速率呈正相關，表現在:在地殼抬升速率越大的區域，在河流的作用下越容易形成高陡邊坡，河流下蝕的側向卸荷作用越強，越易引起岩土體中應力場的巨大改變，斜坡岩土體越容易產生彈塑性變形或碎裂變形。
(2)斷裂活動與鬆散堆積體之間的關系
在實際調查中發現鬆散堆積體常沿斷裂線狀分布，它們空間位置上的對應性，正說明斷裂活動對鬆散堆積體分布格局的控製作用。斷裂錯動是地殼內動力作用的結果，容易造成局部構造應力集中，在斷裂帶周圍產生一定大小且不斷變化的位移場和形變場。隨著形變的不斷積累，地質體內部將發生破裂，其連續性和完整性會遭到破壞。斷裂的長期活動對於斷裂帶及其周圍的地質體而言，是一個持續不斷的動力源。因此，凡斷裂所經過部位岩石一般都非常破碎，可為鬆散堆積體的形成提供大量的物源。如三峽庫區巫山移民新城址、奉節寶塔坪和金沙江虎跳峽兩家人等地段都遭受到強烈的斷裂作用，導致岩體破碎，形成了大型復雜鬆散堆積體;而虎跳峽河段90%以上的堆積體發育在距離斷裂500m的范圍內(劉衡秋，2006)。
(3)岩性組合與鬆散堆積體之間的關系
鬆散堆積體主要發育在斜坡地帶，尤其是上陡下緩的復式斜坡，最有利於鬆散堆積物的發育與分布。一般斜坡下部在25°以下，上部陡峭部分在38°以上，如川藏公路的波密地區、金沙江龍蟠地帶以及兩家人地段。這與構成斜坡的岩石類型有密切的關系，上硬下軟的岩性組合是形成此類斜坡及發育大型鬆散堆積體的最佳條件(殷躍平等，2000;張加桂，2001)。一方面上部堅硬脆性岩石如灰岩或泥質灰岩受斷裂錯動的影響，地形陡峭，岩體也更容易碎裂化，不同成因類型的斜坡破壞方式均可形成大量的鬆散堆積物;另一方面下部岩性較弱的岩石在河流(側蝕)作用下易形成寬緩的平台，且利於賦存大量外來物質。如金沙江兩家人地段斜坡上部為上泥盆統大理岩，下部為片岩和千枚岩;三峽庫區巫山新城址區鬆散堆積體斜坡和奉節縣寶塔坪滑坡下軟(T2b2)上硬(T2b3)的「易滑地層組合」，其中T2b2為巴東組二段鈣質泥岩，T2b3為巴東組三段中厚層泥質灰岩、白雲質灰岩。
4.1.2 典型堆積體斜坡形成機理剖析
4.1.2.1 兩家人大型鬆散堆積體的成因機制
(1)基本地質背景
該堆積體位於虎跳峽兩家人村附近金沙江河谷左岸，距規劃中的上虎跳壩址下游約2km。此處河流流向為NNE向，河道狹窄，河谷呈不對稱的「V」字形。右岸邊坡較陡，地形坡度大於60°;左岸邊坡上陡下緩，上部陡崖受斷裂控制，坡度一般在70°以上，下部較緩，斜坡坡角平均約25°。左岸地勢西高東低，東側谷底金沙江水面高程1800m左右，後緣第一岸坡高程在3500m以上;兩岸階地極不發育，屬典型的高山峽谷重力侵蝕地貌。
堆積體處在近SN走向玉龍-哈巴復背斜SW翼，其下伏基岩下段為時代不明的灰-灰白色含絹雲片岩、雲母石英片岩，夾深灰-黑灰色絹雲片岩、絹雲千枚岩，為一套復理式砂泥岩的中等區域變質岩(M)，岩體產狀為NW350°∠45°;2100m高程以上為白色上泥盆統的大理岩(D2)，垂向節理裂隙發育。大理岩與片岩之間呈斷層接觸，為虎跳石斷裂，屬壓性斷裂，斷層總體產狀為NE5°～10°∠65°。此處基岩斜坡地層結構屬上硬下軟的二元結構陡傾反傾類型。
本區屬受季風影響的大陸性高原氣候區，干濕季節分明，氣溫垂直變化顯著。2000m以下為乾熱河谷區，年降水量小於700mm，汛期5～10月降水量佔全年降水量的80%;海拔2000～3000m的中高山區氣候溫暖，雨季溫濕多雨，旱季晴朗乾燥;海拔3000m以上高山區氣候寒冷，常有積雪和冰凍。地下水類型以玄武岩孔洞裂隙水為主，水分補給主要來自大氣降雨和冰川融水。
(2)形態與物質組成
該堆積體兩側以兩家人沖溝和水閘壩沖溝為界，分布在2000～2500m高程之間，最大高差近600m，平面形態為順河谷方向延伸的條帶狀(圖4.1.1)，總面積約0.69km2。堆積體為上下薄，中間厚，平均約80m左右，總方量約0.55×108m3，堆積體下伏基岩(M)面坡度起伏大，呈上下陡、中部緩的形態(圖4.1.2)。
圖4.1.1 兩家人鬆散堆積體平面示意圖
圖4.1.2 兩家人鬆散堆積體Ⅰ-Ⅱˊ地質剖面圖
堆積體由第四紀鬆散的或相對鬆散的岩土體構成，物質成分為碎石或碎塊夾細粒土(圖4.1.3)，並夾有零星的巨大塊石，土石比一般為3∶7或4∶6。碎(塊)石成分以灰岩為主，主要來源於後緣D2堅硬結晶灰岩及大理岩地層。岩石呈微風化～中等風化狀態，其直徑大小不等，一般為0.1～1.0m，大者可達10m以上，細粒土主要以粘土為主。
圖4.1.3 兩家人鬆散堆積體的物質組成
(3)結構與變形特徵
兩家人堆積體內部結構已基本解體呈破碎岩塊堆積狀態，塊石間有孔隙，或部分填充不密實，透水性強。在堆積體范圍內零星出露有體積較大的岩石露頭，在公路開挖而形成的剖面上觀察均為堆積體中的巨大塊石。這些塊石的岩層產狀變化較大，多數與下伏基岩產狀不一致。地表流水侵蝕非常強烈，在堆積體表面發育有數條規模較大的沖溝(見圖4.1.4)，一般呈「V」字型，溝寬10～40m，深10～30m。該堆積體結構鬆散無序，部分范圍內隱約可見灰岩層的相對層序關系，說明其成因類型的復雜性。在垂向剖面上具有自下而上的層次性，即下部岩土體主要為巨大的碎裂塊石組成，甚至保留了基岩的特徵;上部岩土體主要為含碎塊石的細粒土，表現形式為碎屑流;中間岩土體則介於兩者之間，反映物質分布的非均一性(圖4.1.2)。
據野外實地踏勘查證，兩家人巨型堆積體後緣和表面未見明顯拉張裂縫，民房牆體未見拉裂現象，中下部坡體未見鼓脹變形，只是在沖溝邊緣可見局部滑動和崩塌跡象;堆積體前緣沿公路一線，由於公路開挖，導致邊坡崩滑(圖4.1.5);特別是在雨季，公路常因崩塌、滑坡而受阻，值得說明的是這類局部崩滑均因人類工程活動造成。堆積體結構鬆散，後期淺層滑坡改造頻繁，曾於1992年7月雨後變形破壞產生滑坡，滑體內塊石架空，坡陡臨空條件好，水文地質條件相對復雜。在大暴雨、強震等外界因素作用下，引起堆積體下滑阻塞金沙江過水斷面(夏金梧等，1997)。
(4)堆積體成因類型
兩家人堆積體是在復雜而特殊的氣候、地質和地貌條件下形成的。據野外詳細調查和鑽孔資料揭露，其主要表象如下:①在堆積體同基岩之間不存在類似滑坡的、連續的主滑帶;②在剖面上具有自下而上由巨大塊石-碎石-細粒土夾碎石的堆積層序;表層岩土體非常破碎，風化強烈，呈碎屑流運動形式，屬於風化崩坡積堆積體;③堆積體局部范圍可見灰岩層的相對層序關系，反映局部下滑的特點;④M片岩與D2大理石化灰岩之間呈斷層接觸，受構造錯動的影響，岩體破碎，易於發生重力崩塌、塊體位移，鬆散堆積體內塊石即是崩塌的產物，層理消失，塊體排列雜亂;⑤在堆積體的前緣零星分布有河流相砂卵石。對於這種成因類型多解的特性，本文認為兩家人大型鬆散堆積體不是單純的滑移型，也不是純粹的重力崩塌或崩坡積形成的堆積體，而是一種由崩塌堆積物、滑坡堆積物、風化坡積物和河流相沉積物混雜的復合地質體(劉衡秋等，2005)。
圖4.1.4 堆積體內發育的沖溝圖
圖4.1.5 公路開挖造成的崩滑現象
(5)成因機制分析區域新構造運動強烈，以間歇式快速抬升為主要特徵，從而造成河流下切和側蝕作用交替增強，並成為河谷斜坡演化的重要動力。本段河谷斜坡下段由軟弱岩層(包括片岩和虎跳石斷裂帶破碎灰岩)組成，在河流側蝕作用下易形成寬緩的平台，為外來物質的賦存堆積提供有利的空間條件，同時河流沖刷作用會形成河流相砂卵石層，部分保存在堆
積體前緣底部，增加了堆積體成因類型的復雜性。堆積體後緣陡崖受楚波-白漢場斷裂控制，在地殼快速抬升運動作用下，斷裂活動加劇，使得斷裂帶附近岩體產生破裂，形成大量的節理或裂隙，導致岩體的強度和剛度降低，並且裂隙的產生和增多更有助於風化作用和被水軟化，加速坡體的失穩破壞。由於斜坡上部灰岩屬於中等～偏高模量和強度的岩體，其儲能條件很好，在應力釋放時回彈變形大而易產生變形與破裂。此外，斷裂活動引起的垂直位移造成斷裂帶及其周圍地形的高差懸殊，隨著斷裂的不斷活動，坡體更陡(目前坡度在70°以上)，臨空面更高(1000～1200m)，結果重力對坡體的作用加強，引起坡體變形破壞。在降水、地震等動力地質作用下，陡崖上破碎岩體易於發生重力崩塌或岩體傾倒滑移，從而為斜坡下部鬆散堆積體的
形成提供了大量的物質來源，經漫長的地質歷史演化，形成大型復雜鬆散堆積體。兩家人堆積體規模巨大，其形成過程是很漫長的，在這個過程中包括地殼抬升、河流側蝕、斷裂活動、地震、降水和風化作用等內、外動力作用都在不同程度地影響和控制堆積體的形成，其中，地殼抬升運動發揮著重要的影響，它在一定程度上影響著其他動力地質作用方式和強度，如地殼抬升促使斷裂活動加劇，岩體結構面發育，從而有助於風化作用和水動力作用，並且當有地震發生時，岩體變形破壞效應更加明顯。盡管每個動力作用所起的作用大小不一，但實質上該大型堆積體是內外動力耦合作用相互交替或並行作用的產物(劉衡秋等，2005)。綜合基本環境條件和堆積體形成過程中存在的主要動力地質作用，本文認為兩家人大型鬆散堆積體的形成基本上受控於三個基本條件，即地殼間歇式抬升與河流側切，有利於形成向河谷方向的臨空面;岩性軟弱，在河流側蝕作用下易形成寬緩的平台，為堆積體的形成提供有利的存儲空間;後緣山體陡峻，岩體強度高，應力釋放時回彈變形大，受斷層活動的影響，岩體破碎，可提供大量物源，為堆積體的形成提供物質基礎。其成因機制可概化為如圖4.1.6所示。兩家人堆積體在虎跳峽左岸具有代表性，研究其成因機制對於峽谷地帶鬆散堆積體斜坡形成演化具有借鑒意義。
圖4.1.6 兩家人鬆散堆積體形成機制圖
4.1.2.2 滑石板堆積體滑坡形成機制
(1)滑坡體的基本特徵
滑石板滑坡位於下虎跳峽哈巴雪山大具鄉一側，距下虎跳擬選壩址下游不到2km，地理坐標為東經100°18″，北緯27°21″。滑坡體的平均寬度150m，軸線長約300m，厚度約30m，總方量約135×104m3。該滑坡最近一次滑動是在1996年10月28日，滑坡體下滑300餘米沖入金沙江，在河谷中形成一座天然堆石壩，造成堵江斷流(圖4.1.7)，部分滑坡碎屑體沖到金沙江對岸，爬高近100m(唐川等，1997)(圖4.1.8)。
滑坡所在地地勢西北高東南低，斜坡陡壁第一裂點高度在2500m左右，2000m以下為一坡度較緩的凹槽，滑坡體就堆積在此凹槽內(圖4.1.9)。滑坡平面形態呈掃帚狀，沿凹槽向上呈收縮之勢;後緣高程約2000m，向河谷方向伸展至高程約為1650m處。滑坡體軸向S70°E，總體坡度24°左右(圖4.1.10)，後緣陡壁可見滑坡的殘留碎石和泥土。
滑坡體的物質成分以崩坡積成因的塊石為骨架，內含(夾)大量碎石和少量泥土，土石比為3∶7或4∶6;碎石成分以灰岩為主，次為泥質灰岩。碎(塊)石呈風化～中等風化狀態，其直徑大小從幾毫米到數十厘米不等，一般為數厘米。滑坡體物質主要來源於後緣懸崖陡壁崩落的碎(塊)石，因碎(塊)石含量多，泥土比例小，坡體結構鬆散，膠結程度很低。受重力分選控制可見上細下粗的堆積韻律;土石混雜堆積體孔隙度大，透水性強而不均一。地表流水侵蝕非常強烈，在滑坡體表面發育有縱向沖溝，深度為數十厘米左右。
圖4.1.7滑坡造成金沙江堵塞
圖4.1.8 滑坡碎屑體沖到河谷對岸
圖4.1.9 滑石板滑坡發育分布圖
滑坡體兩側均可見基岩出露，分屬兩個不同時代的地層，它們構成滑坡體的側向限制面。南側為石炭系灰白色大理岩，產狀為92°∠45°，岩體中裂隙發育，裂隙面為二組節理，其產狀分別為70°～80°∠60°～75°、330°～340°∠70°～80°。北側為二疊系灰色大理岩，走向與石炭系大理岩基本一致，傾角約20°。兩套岩層之間呈斷層接觸，二疊系大理岩逆沖在石炭系大理岩之上，受斷層擠壓影響，岩體內褶曲發育並沿坡向上尖滅。滑床為斜坡堆積物與綠泥石片岩之界面(圖4.1.11)。
(2)滑坡體形成機制分析
ⅰ)基礎條件
在我國西南地區江河沿岸斜坡普遍存在著由崩坡積、風化卸荷、殘坡積和沖洪積等復雜成因形成的第四紀鬆散堆積物，這類鬆散堆積物是介於土、岩之間的過渡介質類型，由於其力學強度低，穩定性差，成為「易滑體」(劉衡秋等，2010)。滑石板滑坡作為該地區崩坡積鬆散堆積體滑坡的典型代表，其形成的基礎條件包括:
a.特殊的地形地貌為滑坡提供了有利的臨空條件
新構造間歇式抬升運動，配合長期的、緩慢的河流沖刷作用下，形成區域左岸特殊的上陡、下緩的復式斜坡，一般下緩在25°以下，上陡在38°以上。這種特殊斜坡有利於崩坡積物的發育與分布，為鬆散堆積體滑坡的形成提供了有利的臨空條件。
圖4.1.10 滑石板鬆散堆積體滑坡平面示意圖
圖4.1.11 滑石板滑坡Ⅰ-Ⅱˊ地質剖面示意圖
b.崩坡積物是形成滑坡的主要載體
後緣懸崖陡壁岩體受斷層錯動的影響，裂隙發育，風化強烈，在自重作用下容易崩落，堆積在下部緩坡地帶。由於結構鬆散，堆積物本身穩定性就差，在達到一定厚度之後堆積體因自重作用具有足夠的下滑力。因此，崩坡積物的堆積是滑坡的前提，大量的鬆散堆積體成為滑坡的主要載體。
c.軟弱岩層構成滑坡的滑移控制面
軟弱岩層是形成滑坡的不利內在條件。滑石板疏鬆堆積體的底板為岩性軟弱的綠泥石片岩，該岩層遇水極易軟化和泥化，透水性極差，加之傾向坡外，不利於鬆散堆積體的穩定。片岩與堆積體之間的接觸面是淺部地下水的匯集與徑流帶，在降雨時斜坡體的水壓力迅速增大，大大降低片岩的抗剪強度。綠泥石片岩構成本區的一個主要軟弱結構面，易形成滑坡的控制性滑移面，這是導致斜坡失穩的一個重要因素。
d.斷裂構造對堆積體形成的控製作用
滑石板斜坡地帶發育有一逆斷層F，二疊系大理岩逆沖在石炭系大理岩之上(圖4.1.12)。該斷層屬研究區一級結構面，一方面對當地主要地貌單元的形成起決定作用，加之水流的沖刷作用，形成向河谷方向的臨空面，較高的重力勢能為岩體崩落創造了基本的運動條件。另一方面斷層起碎化岩體的作用，岩石松動破碎，受自重作用向坡下方向源源不斷提供大量的破碎岩石，堆積在下面的緩坡地帶形成鬆散堆積層，為滑坡提供物源。斷裂構造對該鬆散堆積體滑坡的形成起直接的控製作用，它的活動性決定了崩坡積鬆散堆積體變形破壞的形式和規模。
圖4.1.12 堆積體上緣陡壁上發育的逆沖斷層
ⅱ)堆積體滑動的內外動力作用分析
斜坡地帶的第四系崩坡積物，由於其結構鬆散性而易於變形破壞;它對內、外動力作用(降雨、地震和人類工程活動等)非常敏感，易於受降雨形成的流水沖刷、侵蝕、入滲作用以及地震的影響而改變其穩定狀態。
a.降雨對滑坡的觸發作用
滑坡區的地形、地貌十分有利於地表水的匯流和下滲。崩坡積體結構鬆散，孔隙度大，大氣降雨可直接滲入坡體。由於堆積體底板為透水性差的順坡向層狀綠泥石片岩，地下水難以下滲，只能在坡體中運動，形成上層積水，造成強大的動水壓力及孔隙水壓力，坡體與片岩之間界面的力學強度降低，抗滑力下降，促使坡體向下滑坡。滑坡前為長達5個月(6月初～10月初)的降雨期，據永殼氣象站(海拔1920m)1996年9月20日至10月27日的降雨資料統計，總降雨量為165.2mm(圖4.1.13)，降雨的誘發作用促使堆積體產生整體式滑動。因此，降雨是觸發該滑坡發生的一個主要因素。
圖4.1.13 1996.9.20～1996.10.26日降雨量統計圖
b.地震對滑坡穩定性的影響
研究區最近的一次地震活動是1996年2月3日麗江MS=7.0級地震，滑坡區距離震中大約25km，地震烈度Ⅷ度(韓新民等，1997)。受短暫突變的地震力反復沖擊，此次地震對滑石板崩坡積堆積體結構的擾動還是很明顯的，雖然沒有明顯導致堆積體滑動，但堆積體的穩定性會大大降低，整體處於臨近斜坡失穩狀態。
唐川等(1997)稱滑石板滑坡為地震滯後型滑坡，但從降雨和地震的影響來看，滑坡前一個多月中，日最大降雨量為60.5mm(10月4日)，降雨強度並不是很大。因此，我們認為滑石板滑坡是降雨和地震雙重作用而誘發產生的。地震動促使堆積體斜坡變形破壞，穩定性下降並臨近失穩狀態，雨季到來時，雨水沿孔隙滲入，堆積體附加荷載增大，並且水體使片岩軟化，孔隙水壓力迅速增大，造成堆積體整體式滑動。
(3)滑坡演化過程
根據滑石板堆積體滑坡的發育特徵，該滑坡的形成經歷了先堆積後滑動的過程。其演化的全過程是極其復雜的，但本質上是抗滑力F和下滑力F'矛盾的對立和統一過程(下滑力與抗滑力平衡破壞而導致滑坡)。因此，為了簡化演化過程的概念模型，將該滑坡的形成演化過程分為三個階段(圖4.1.14)。
1)碎石體堆積階段。滑石板懸崖陡壁崩落物質加荷於後緣堆積體，部分順坡滾落堆積在下面滑坡地帶，且厚度逐漸增大;由於崩坡積堆積體屬土石混雜堆積，結構鬆散，本身就處於非穩定狀態，因而堆積的厚度越大，其穩定性就越差;潛在滑移體的下滑力F'逐漸增大，但總體上是抗滑力F大於下滑力F'，其局部雖有一定的變形，但整體仍處於相對穩定狀態。
2)自然休止狀態。鬆散堆積體達到足夠的厚度，整體處於失穩的臨界平衡狀態，對外界擾動作用非常敏感。此時抗滑力F基本上等於或略大於下滑力F'，潛在滑體以自然休止角38°～40°堆積在斜坡上。
3)顯著滑動階段。潛在滑動面的抗剪強度受不利因素(如強降雨等)的影響而下降，抗滑力就會降低，水壓力等不利因素又增加下滑力。當整體抗滑力F小於下滑力F'後，堆積體從蠕變、潛移而發展到加速運動，而當位移發展、積累到一定程度時會導致整體滑動突然發生。下滑後的鬆散堆積體厚度變小，因自身組織的不斷調整，下滑力急劇下降，此後抗滑力大於下滑力，斜坡體由不穩定轉向穩定的逐漸變化過程中，進入新一輪崩落堆積階段。經持續而又長期的堆積並達到足夠的厚度或臨界平衡狀態後，在環境因素變化下又會產生類似上述的破壞失穩滑動。
圖4.1.14 滑石板滑坡形成演化過程圖
Ⅷ 地質災害信息系統
整理集成全國地質環境與地質災害調查、監測和研究成果，編制全國地質災害氣象預警預報信息圖層30個，建立全國地質災害氣象預警預報信息系統。
5.2.1 信息圖層編制原則
在地質災害氣象預警信息圖層編制過程中，充分考慮到影響地質災害發生的各種地質環境背景條件因子、歷史地質災害點分布、社會經濟條件、人類工程設施等因素。依據如下幾個原則:
1)全面性。將目前能夠收集到的影響地質災害發生的各種因素，盡可能地考慮全面，至於每種因素的影響貢獻大小在權重計算部分考慮。
2)時效性。每個信息圖層的編制中，盡可能以最新最翔實的數據資料為基礎，從而保證對最新資料信息和研究成果的及時利用和更新。
3)適用性。收集到的數據資料，根據全國地質災害氣象預警預報的具體工作實際需要，進行相應的改編處理。
4)最大可能使用數據。全國地質災害氣象預警預報的基本比例尺定位為1∶100萬，一些關鍵的圖層數據，如地理底圖、地質底圖、土地利用底圖均可達到1∶100萬的比例尺需求，但部分信息圖層無法達到1∶100萬的比例尺，本項目本著最大可能使用數據的原則，暫且採用小比例尺的圖層直接投影變換代替，以後工作中再逐步更新。
5.2.2 信息圖層概況
信息圖層的投影參數如下:
比例尺:1∶100萬
投影類型:亞爾博斯等積圓錐投影坐標系;坐標單位:mm
第一標准緯度:25°00༼″;第二標准緯度:47°00༼″
中央子午線經度:105°00༼″;投影原點緯度:0°00༼″
地質災害氣象預警預報信息圖層基本情況見表5.1。
5.2.3 信息圖層說明
各信息圖層編制按照各因子的分布特點進行分級。
5.2.3.1 年均雨量
全國年均雨量分為11個級別，各級別年均雨量分段:＜50mm，50～100mm，100～200mm，200～400mm，400～600mm，600～800mm，800～1000mm，1000～1200mm，1200～1600mm，1600～2000mm，＞2000mm。
5.2.3.2 年均氣溫
根據《中國自然地理圖集》(2004)，將全國年均氣溫分為9個級別，各級別年均氣溫分段如下:＜－4℃，－4～0℃，0～4℃，4～8℃，8～12℃，12～16℃，16～20℃，20～24℃，＞24℃。
5.2.3.3 年蒸發量
根據《地下水資源與環境圖集》(2004)，將全國年蒸發量分為10個級別，各級別分段如下:＜500mm，500～600mm，600～800mm，800～1000mm，1000～1200mm，1200～1400mm，1400～1600mm，1600～2000mm，2000～2400mm，＞2400mm。
表5.1 全國地質災害氣象預警預報信息圖層簡表
5.2.3.4 年乾燥度
乾燥度，又稱乾燥指數或乾燥因子。描述氣候乾燥程度的指數，與濕潤系數互為倒數，一般用水分的可能消耗量與收入量的比值表示。它是表徵一個地區干濕程度的指標。
根據《地下水資源與環境圖集》(2004)，將全國年乾燥度分為12個級別，各級別分段如下:＜0.5，0.5～0.75，0.75～1.0，1.0～1.5，1.5～2.0，2.0～3.0，3.0～5.0，5.0～10，10～25，25～50，50～100，＞100。
5.2.3.5 地震烈度
採用第三代《中國地震烈度區劃圖》(1990)，將全國地震烈度按5級區劃:Ⅴ度區、Ⅵ度區、Ⅶ度區、Ⅷ度區、Ⅸ度區。
5.2.3.6 歷史地震點
來源於科學數據共享工程，中國地震局共享數據網，近年來(1999年1月1日至2006年11月2日)的已發地震點數據，共203個。
5.2.3.7 地層岩性
根據「中國地質科學院地質研究所，1∶100萬地質圖」重新進行編制劃分。
(1)劃分原則
地質災害的產生與地層岩性關系密切。地層岩性是地質災害形成的內在因素，對地質災害的產生起著主導和控製作用，岩性及其組合特徵的控製作用決定著地質災害的區域分布。從沿海向內陸，地層岩石由火成岩為主變為變質岩、碎屑岩相間分布，進而變為碳酸鹽岩、碎屑岩、變質岩相間分布。
斜坡岩土體的性質及其結構是形成滑坡、崩塌的物質基礎。一般易形成滑坡、崩塌的岩體，大都是碎屑岩、軟弱的片狀變質岩，岩性多為泥岩、頁岩、板岩、含碳酸鹽類軟弱岩層、泥化層、構造破碎岩層。這些軟弱岩層經水的軟化作用後，抗剪強度降低，容易出現軟弱滑動面，形成崩滑體。
黏性土滑坡在四川分布密集，在中南、閩、浙、晉西、陝南、河南等地也較密集，在長江中下游、東北等地也有一定分布;半成岩類粘土岩滑坡在青海、甘肅、川滇地帶、山西幾個斷陷盆地中分布密集;黃土滑坡在黃河中游、青海等省較密集;泥岩、千枚岩、砂質板岩形成的滑坡在湖南、湖北、西藏、雲南、四川、甘肅等地十分發育。
泥石流主要發育在變質岩區和黃土區，火成岩區和碎屑岩地區次之，碳酸鹽岩地區泥石流相對不發育。
根據全國地質災害發育的普遍規律並結合不同地區地質災害發育的特殊性，主要考慮以下幾個方面的原則劃分地質災害敏感性岩組。
1)地層岩性與地質災害分布的關系;
2)地層岩性的成因、物質組成與空間分布特徵;
3)地層岩性的時代;
4)岩土體(不同時代地層)的工程地質性質;
5)水岩相互作用的敏感性;
6)1∶100萬中國地質圖的精度。
(2)劃分方案
根據地質災害發育的普遍規律以及地層岩性對地質災害的敏感程度，將地質災害敏感性岩組劃分為10種類型。敏感性指數值越高，則相應的岩組對地質災害的發生也越敏感。
Ⅰ類:主要為水體、粉砂質食鹽、食鹽殼、鹽鹼殼、風積物砂等區域，這些區域不會發生滑坡、崩塌、泥石流等地質災害。
Ⅱ類:主要是火成岩類。岩性為閃長岩、石英閃長岩、輝長岩、花崗岩、輝綠岩等，岩性堅硬，力學強度大，是很好的地基和建築材料。
Ⅲ類:主要是火成岩類。岩性為鉀長花崗岩、二長花崗岩、鹼長花崗岩、片麻狀花崗岩、斜長花崗岩、紫蘇花崗岩、正長岩、石英正長岩、煌斑岩、白崗岩、花崗閃長岩、英雲閃長岩、輝石閃長岩、輝長閃長岩、花崗斑岩、英安斑岩、輝綠岩、橄欖岩、橄欖輝綠岩、玄武岩、橄欖玄武岩、苦橄玄武岩、石英二長岩、石英二長斑岩、輝石岩、角閃正長岩、閃長玢岩、英安玢岩、輝綠玢岩、苦橄玢岩、安山玢岩、超基性岩、安山岩、鹼性岩、英安岩、粗面岩、科馬提岩、雲輝二長岩、白榴岩、霓霞岩、碎斑熔岩、細碧岩、石英鈉長斑岩、霏細斑岩、輝長蘇長岩等，岩性堅硬，力學強度較大。
Ⅳ類:主要是變質岩類和部分火成岩及沉積岩。岩性為白雲質灰岩、灰岩、白雲岩、黑雲母花崗岩、白雲母花崗岩、黑雲斜長花崗岩、二雲母花崗岩、流紋岩、變粒岩、片麻岩、角閃岩、砂礫岩、礫岩、變質橄欖輝長岩、糜棱岩、蛇紋岩、大理岩、珍珠岩、硅質岩、蛇綠岩、淺粒岩、岩溶角礫岩、鋁鐵岩系、黑雲角閃閃長岩、斑狀雲母橄欖岩、榴輝岩、黑雲母霞石白榴岩、霏細岩等，岩性較堅硬，力學強度較大。
Ⅴ類:主要是沉積岩類。岩性為頁岩、夾頁岩、火山碎屑岩、生物碎屑岩、片岩、千枚岩、板岩、砂岩、粉砂岩、碳酸鹽岩、凝灰岩、糜棱岩等，半堅硬岩組，力學強度較低，易風化，遇水軟化，是地質災害較易發生的地層。
Ⅵ類:主要是沉積岩類。岩性為泥岩、鈣質泥岩、泥灰岩、夾泥岩、粘土岩、泥頁岩、煤系、泥質粉砂岩、冰磧泥礫岩等，半堅硬岩組，力學強度低，遇水泥化，是地質災害容易發生的地層。
Ⅶ類:岩性為黃土、黃土狀土，黃土的地層年代為Q1p，Q2p，滲透性弱、抗剪強度高。
Ⅷ類:主要為沖海積物、海積物、沖湖積、湖積、沼澤堆積、石英斑岩風化層、花崗斑岩風化層等鬆散層。
Ⅸ類:主要是沖積物、沖洪積物、洪沖積物、殘坡積物、坡沖積物、冰磧物、苦橄玄武岩風化層、輝綠岩風化層、花崗岩風化層、冰積物等鬆散堆積物，是產生地質災害的主要物源。
Ⅹ類:岩性為黃土，地層年代為Q3p，Qh，疏鬆、大孔隙，垂直節理發育，滲透性強、抗剪強度低、具濕陷性(表5.2)。
5.2.3.8 斷裂分布
根據「中國地質科學院地質研究所，1∶100萬地質圖」編制。考慮到網格單元的大小和斷層斷裂的影響范圍，計算時採用網格區內斷層斷裂的密度進行計算。
5.2.3.9 第四系成因時代
根據1∶250萬第四紀地質圖編制，將第四系的成因時代分為7類:N2－Q1p，Q，Qp，Q1p，Q2p，Q3p，Qh。
5.2.3.10 岩土體類型
來源於1∶400萬岩土體類型圖，將岩土體類型分為7類:火成岩、變質岩、碎屑岩、碳酸鹽岩、砂質土、黃土、其他土。
5.2.3.11 第四系成因類型
根據1∶250萬第四紀地質圖編制，將第四系成因類型分為19類:冰磧、冰水沉積、冰水-洪積、冰水-湖積、洪積、殘積、殘坡積、沖積、沖積-洪積、沖積-湖積、寒凍風化殘坡積、紅土化殘積、黃土堆積、風積、湖積、坡積、岩溶化殘坡積、火山堆積、海陸交互相及海相堆積。
表5.2 中國工程地質岩組劃分表
5.2.3.12 水文地質類型
將水文地質類型分為5大類、18亞類:
1)鬆散沉積孔隙水(濱河平原沖海積層孔隙水、堆積平原沖洪積層孔隙水、黃土高原黃土層孔隙水、內陸盆地沖洪積層孔隙水、沙漠風積沙丘孔隙水、山間盆地沖積層孔隙水);
2)基岩裂隙水(丘陵高原碎屑岩裂隙水、熔岩孔隙裂隙水、山地丘陵岩漿岩裂隙水、山地變質岩裂隙水);
3)多年凍土凍結層上水(高緯度山地基岩凍結層上水、中低緯度高原基岩凍結層上水、中低緯度高原鬆散沉積凍結層上水);
4)碳酸鹽岩裂隙溶洞水(峰叢峰林裂隙溶洞水、岩溶丘陵裂隙溶洞水、岩溶山地裂隙溶洞水);
5)其他(湖泊、雪被)。
5.2.3.13 海拔高度
從1∶100萬地理地貌底圖中提取，將海拔高程分為6類:極高海拔(＞6000m)、高海拔(4000～6000m)、中高海拔(2000～4000m)、中海拔(1000～2000m)、低海拔(＜1000m)、其他(非山地丘陵)。
5.2.3.14 起伏程度
從1∶100萬地理地貌底圖中提取，將地形起伏分為6類:極大起伏(＞2500m)、大起伏(1000～2500m)、中起伏(500～1000m)、小起伏(200～500m)、丘陵(＜200m)、其他(非山地丘陵)。
5.2.3.15 地貌類型
從1∶100萬地理地貌底圖中提取，並重新歸類，將地貌類型分為11類:山地、黃土梁峁、黃土台塬、黃土塬、風蝕地貌、台地、平原、沖積扇平原、低河漫灘、現代冰川、湖泊。
5.2.3.16 土壤侵蝕
根據「中國土壤侵蝕圖」，將土壤侵蝕類型及侵蝕強度分為3大類、15亞類:
1)水力侵蝕(劇烈侵蝕、極強度侵蝕、強度侵蝕、中度侵蝕、輕度侵蝕、無明顯侵蝕、微度侵蝕);
2)凍融侵蝕及冰川侵蝕(強度侵蝕、中度侵蝕、輕度侵蝕、微度侵蝕);
3)風力侵蝕(極強度侵蝕、強度侵蝕、中度侵蝕、輕度侵蝕)。
5.2.3.17 水系
從1∶100萬地理底圖中提取的線形河流。實際計算時，採用網格單元內水系密度參加計算。
5.2.3.18 植被
從1∶100萬地理地貌底圖中提取，將植被覆蓋分為6類:紅樹林灘、森林、經濟林與竹林、灌木林、草地、其他。
5.2.3.19 土地利用
根據「1∶100萬土地利用類型圖」編制，將土地利用類型分為6大類、13亞類。分別是:①耕地(水田、旱地);②林地(有林地、灌木林、疏林地、其他林地);③草地(高覆蓋度草地、中覆蓋度草地、低覆蓋度草地);④水域;⑤城鄉工礦居民用地(城鎮用地、農村居民點、其他建設用地);⑥未利用土地。
5.2.3.20 公路
從1∶100萬地理底圖中提取的線形公路，又分為5類，即高速公路、主要公路、一般公路、大路、小路。實際計算時，採用網格單元內所有公路密度參加計算。
5.2.3.21 鐵路
從1∶100萬地理底圖中提取的線形鐵路，補充青藏鐵路線路。實際計算時，採用網格單元內鐵路密度參加計算。
5.2.3.22 礦山點
全國礦山調查點共11萬多個。
5.2.3.23 分縣人口密度
根據2003年人口普查數據，分縣計算人口密度，分為5類:＞750，450～750，150～450，50～150，＜50。單位:人/km2。
5.2.3.24 水壩分布
從1∶100萬地理底圖中提取，水壩工程點共885個。
5.2.3.25 塔廟宇文化要素分布
從1∶100萬地理底圖中提取，包括塔、廟宇和其他文化設施，計193個點。
5.2.3.26 災害點—滑坡
2005年以前的數據來源於700個縣市調查數據，2004～2007年數據來源於地質災害氣象預警收集的較大的滑坡災害點數據。合計45917個點。隨著更新的數據成果，將繼續更新。
5.2.3.27 災害點—泥石流
2005年以前的數據來源於700個縣市調查數據，2004～2007年數據來源於地質災害氣象預警收集的較大的泥石流災害點數據。合計9253個點。隨著更新的數據成果，下一步將繼續更新。
5.2.3.28 災害點—崩塌
2005年以前的數據來源於700個縣市調查數據，2004～2007年數據來源於地質災害氣象預警收集的較大的崩塌災害點數據。合計13094個點。隨著更新的數據成果，下一步將繼續更新。
5.2.3.29 地震動參數
根據「中國地震動參數圖GB18306－2001」，分為7個級別:≥0.40，0.30，0.20，0.15，0.10，0.05，＜0.05。單位:g。
5.2.3.30 中國第四紀岩性圖
根據1∶250萬第四紀地質圖編制，將第四系岩性分為11類:
礫質土;砂質土;黏質土;黃土類土;鹽類為主;礫質土、黃土類土;黏質土、砂質土、礫質土;砂質土、黏質土;黏質土、礫質土;砂質土、礫質土。
Ⅸ 石灰岩的主要成分是什麼
石灰岩是一種比較堅硬的岩石，它的主要成分是碳酸鈣（CaCO3）。這種岩石對於機械侵蝕和物理風化的抵抗力較強，但卻容易被含有酸性的水所溶解，因為酸性溶液可以和石灰岩發生化學作用，使岩石受到溶蝕。如果我們把鹽酸滴到石灰石上，立即會有許多白色泡沫不斷冒出，好像沸騰一樣。待一會兒，用水沖去泡沫，石灰石上便留下了明顯的溶痕。
雨水中經常含有一定數量的碳酸氣，所以帶有一些酸性。雨打在石灰岩上，一點點地溶蝕著它，天長日久，就在岩石上留下了破壞的痕跡。經過千萬年不斷的溶蝕沖洗，雨水就會把原來的石灰岩地面弄得面目全非：平地上出現了尖芽銳脊和深淺縱橫的溝槽，斜坡上顯出了一條條挺直的大裂縫，像車輪的痕跡那樣。水流沿著石灰岩的裂隙逐漸擴大溶蝕，以後就會慢慢地形成石林、窪地或溶洞。
Ⅹ 岩石遇水內聚力和內摩擦角的變化，有什麼規律嗎
岩石浸水飽和後強度會發生降低，（內聚力和內摩擦角當然也會相應減小）稱為岩石的軟化性。岩石的軟化性取決於岩石的礦物組成和空隙性。當岩石中含有較多的親水性和可溶性礦物，且含大開空隙較多時，岩石的軟化性較強。如粘土岩、泥質膠結的砂岩、礫岩和泥灰岩等岩石，軟化性較強，軟化系數一般在0.4～0.6，甚至更低。軟化系數是岩石的單軸抗壓強度的變化系數，和內聚力、內摩擦角的變化有線性關系。常見岩石的軟化系數如下表：
花崗岩：0.72～0.97
輝綠岩：0.33～0.90
玄武岩：0.3～0.95
砂岩：0.65～0.97
頁岩：0.24～0.74
石灰岩：0.70～0.94
片麻岩：0.75～0.97
千枚岩：0.67～0.96
石英岩：0.94～0.96
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以上引自《岩體力學》，武漢地大99版