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高中地理泥石流的形成

发布时间:2021-07-07 23:30:50

1、泥石流形成的原因有哪些?

泥石流是山区沟谷中,由暴雨、水雪融水等水源激发的,含有大量的泥砂、石块的特殊洪流。其特征往往突然暴发,浑浊的流体沿着陡峻的山沟前推后拥,奔腾咆哮而下,地面为之震动、山谷犹如雷鸣。在很短时间内将大量泥砂、石块冲出沟外,在宽阔的堆积区横冲直撞、漫流堆积,常常给人类生命财产造成重大危害。

泥石流按其物质成分可分为3类:由大量粘性土和粒径不等的砂粒、石块组成的叫泥石流;以粘性土为主,含少量砂粒、石块、粘度大、呈稠泥状的叫泥流;由水和大小不等的砂粒、石块组成的称之水石流。

泥石流按其物质状态可分为二类:一是粘性泥石流,含大量粘性土的泥石流或泥流。其特征是:粘性大,固体物质占40~60%,最高达80%。其中的水不是搬运介质,而是组成物质,稠度大,石块呈悬浮状态,暴发突然,持续时间亦短,破坏力大。二是稀性泥石流,以水为主要成分,粘性土含量少,固体物质占10~40%,有很大分散性。水为搬运介质,石块以滚动或跃移方式前进,具有强烈的下切作用。其堆积物在堆积区呈扇状散流,停积后似“石海”。

以上分类是我国最常见的两种分类。除此之外还有多种分类方法。如按泥石流的成因分类有:水川型泥石流,降雨型泥石流;按泥石流流域大小分类有:大型泥石流,中型泥石流和小型泥石流;按泥石流发展阶段分类有:发展期泥石流,旺盛期泥石流和衰退期泥石流等等。

泥石流的形成必须同时具备以下3个条件:陡峻的便于集水、集物的地形、地貌;有丰富的松散物质;短时间内有大量的水源。

1.地形地貌条件:在地形上具备山高沟深,地形陡峻,沟床纵度降大,流城形状便于水流汇集。在地貌上,泥石流的地貌一般可分为形成区、流通区和堆积区三部分。上游形成区的地形多为三面环山,一面出口的瓢状或漏斗状,地形比较开阔、周围山高坡陡、山体破碎、植被生长不良,这样的地形有利于水和碎屑物质的集中;中游流通区的地形多为狭窄陡深的峡谷,谷床纵坡降大,使泥石流能迅猛直泻;下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或河谷阶地,使堆积物有堆积场所。

2.松散物质来源条件:泥石流常发生于地质构造复杂、断裂褶皱发育,新构造活动强烈,地震烈度较高的地区。地表岩石破碎,崩塌、错落、滑坡等不良地质现象发育。为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源;另外、岩层结构松散、软弱、易于风化、节理发育、或软硬相间成层的地区,因易受破坏,也能为泥石流提供丰富的碎屑物来源;一些人类工程活动,如滥伐森林造成水土流失,开山采矿、采石弃渣等,往往也为泥石流提供大量的物质来源。

3.水源条件:水既是泥石流的重要组成部分,又是泥石流的激发条件和搬运介质(动力来源),泥石流的水源,有暴雨、水雪融水和水库(池)溃决水体等形式。我国泥石流的水源主要是暴雨、长时间的连续降雨等。

泥石流发生的时间具有如下三个规律:

1.季节性:我国泥石流的暴发主要是受连续降雨、暴雨,尤其是特大暴雨集中降雨的激发。因此,泥石流发生的时间规律是与集中降雨时间规律相一致,具有明显的季节性。一般发生在多雨的夏秋季节。因集中降雨的时间的差异而有所不同。四川、云南等西南地区的降雨多集中在6-9月,因此、西南地区的泥石流多发生在6-9月;而西北地区降雨多集中在6、7、8三个月,尤其是7、8两个月降雨集中,暴雨强度大,因此西北地区的泥石流多发生在7、8两个月。据不完全统计,发生在这两个月的泥石流灾害约占该地区全部泥石流灾害的90%以上。

2.周期性:泥石流的发生受暴雨、洪水、地震的影响,而暴雨、洪水、地震总是周期性地出现。因此,泥石流的发生和发展也具有一定的周期性,且其活动周期与暴雨、洪水、地震的活动周期大体相一致。当暴雨、洪水两者的活动周期相叠加时,常常形成泥石流活动的一个高潮。如云南省东川地区在1966年是近十几年的强震期,使东川泥石流的发展加剧。仅东川铁路在1970-1981年的11年中就发生泥石流灾害250余次。又如1981年,东川达德线泥石流,成昆铁路利子伊达泥石流、宝成铁路、宝天铁路的泥石流,都是在大周期暴雨的情况下发生的。

3.泥石流的发生,一般是在一次降雨的高峰期,或是在连续降雨稍后。

2、泥石流形成条件

一、水源条件

工程区泥石流形成的主要水源有降雨、冰雪融水,以及冰雪消融与降雨混合型洪水等,它们提供形成泥石流的水体成分和动力条件,进而引发泥石流。

1.大气降雨

工程区气候主要特点是垂直地带明显,南湿北干,为复杂多样的高原山地气候。从地理位置和大气环流变化看,主要受夏季强大的季风环流和冬季环流的影响。干季(11月至次年4月)主要受大陆内部干冷气团控制,受北方冷空气南下的影响,气候干燥寒冷,多大风、风沙、浮尘,降水量仅占全年的10%左右。湿季(5~10月),主要受印度洋北上的西南暖湿气流和西太平洋副热带高压影响,气候凉爽,光照较强,空气湿润,降水量占全年的90%左右。工程区多年平均降水量在650mm左右(表2-1),全年降水主要集中在5~10月,此段时间也是降雨型泥石流集中发生的时间(表2-2)。

表2-1 工程区多年平均降水量

表2-2 工程区月平均降水量 单位:mm

续表

中雨、大雨、暴雨、大暴雨(它们在24h内降雨量的下限值依次为10mm,25mm,50mm,100mm)均可激发泥石流。甘孜县历史最大日降雨量为40.9mm,出现在1995年6月3日;壤塘县历史最大日降雨量为49mm,出现在1966年7月28日,6~9月降水中,均出现30mm以上的1d最大降水量。阿坝县历史最大日降雨量达67.80mm,出现在1968年7月12日。工程区具备降雨型泥石流形成的降水条件。

工程区一年的降雨可形成两个峰值,峰值在6~9月,8月降雨相对减少(图2-1),反映出冬春的冰雪积累量大,夏秋季降雨历时长,强度不大,暴雨日数多的特点。降雨强度对泥石流形成有触发作用,降雨强度越大,越容易触发泥石流。

图2-1 工程区各月平均降水量

2.冰雪融水

工程区年平均气温见表2-3,气温的主要特点是年际变化小,昼夜温差大,11月至次年3月为低温期,6~8月为高温期,月平均气温见表2-4和图2-2。

表2-3 工程区多年平均气温

表2-4 工程区月平均气温 单位:℃

图2-2 工程区各月平均气温

从积雪融化来看,高山积雪区的多年积雪和季节性积雪在暖季强烈消融,融雪水流促成泥石流暴发。冰雪融水的强度除积雪量的大小外,主要受气温的控制和影响。

除冰雪消融径流外,冰雹融水亦为泥石流提供了水分来源。暖季多是阵性大风伴随暴雨、冰雹突然袭击,造成溪水暴涨,山洪泥石流暴发使沟边大片农作物毁于一旦,成群小牲畜被洪水冲走。

3.混合型

混合型水流是指冰雪融水径流和降雨径流叠加,即在泥石流形成过程中,冰雪水源一般是主要的水动力条件,降雨起着促进作用,特别是持续高温后又紧接强度较大的降雨,就会形成规模较大和历时较长的泥石流。

二、松散固体物质条件

充足的松散固体物质是形成泥石流的基本条件。影响松散固体物质的因素很多,如地质构造和不同地层岩性等都可以以不同方式提供碎屑物质,构成泥石流活动的物质基础。

1.地质构造和地震

青藏高原不是一个统一的断块,构造年代、变形年代、应力强度等都有很大的差异。由于亚欧大陆板块和印度大陆板块发生碰撞,青藏高原是在晚中生代到古近纪间通过陆块的拼合而成。两大板块的碰撞不仅使大陆地壳分裂成薄片,互相冲掩与堆叠,导致陆块内部沉积盖层变形,使松散堆积层厚度加大,而且导致年轻花岗岩的强烈活动和地热异常的普遍发育。

工程区地表结构破碎,覆盖层土壤薄,溪沟纵横分布,长期切蚀形成若干岭谷地貌单元,相对高差多在500~1500m,坡度多为25°~45°之间,出露岩层多为破碎页岩、板岩,风化作用强,稍遇水力侵蚀,在自身重力作用下便垮塌,为泥石流形成提供物质条件。

工程区位于印度板块与欧亚板块碰撞挤压作用的接触地带,随着青藏高原隆起形成了一系列新的活动构造,以及重新活动的老构造带。上升运动引起剥蚀作用加剧,沟谷下切,从而造成地表被切割,山高谷深。强烈的新构造运动使基岩部分变质、破碎,使得堆积扇或河流阶地上的第四系松散物质成为泥石流固体物质的补给源地。

地震是现代地壳活动最明显的反映。工程区岩层在烈度较大的地震作用下,降低了强度而变得破碎、疏松,使山体稳定性遭到破坏,不仅加速了松散固体物质的积累过程,而且还能直接激发泥石流的形成。如桑日麻断裂具有较宽的破碎带,控制着杜柯河河谷的展布和第三系(古、新近系)发育,断裂带曾于1947年发生达日7.75级地震,实际上工程区杜柯河流域就有26条泥石流沟,证明了地质构造对泥石流形成的影响。

2.岩性

工程区地壳稳定性差,构造体系复杂,多弧形褶皱,出露地表的岩层多为变质砂岩、千枚岩、片岩、板岩等,这些岩层软弱易风化,如西康群的砂岩、千枚岩地层,抗风化能力低,岩层破碎,这都有利于松散固体物质源源不断地补给泥石流的形成。

由于工程区气温寒冷,温差大,风化作用强烈,岩体在地质构造作用下较为破碎,岩体裂隙受构造作用影响不断扩大加深,并产生新的风化裂隙,岩体完整性遭到破坏进而解离为碎片、碎块和砂粒。工程区化学风化不明显,但大多数流域内分布有蒙脱石、伊利石、绿泥石、高岭石等粘土矿物,容易出现遇水膨胀、崩解、软化、泥化等现象。由于广泛而持续的风化作用,在谷坡表层常形成风化壳(厚度可达数十米),成为泥石流形成的物质来源。

三、地貌条件

地貌条件对泥石流的发生、发展所起的作用有两个:一是通过地势为泥石流提供位能,赋予泥石流较大的侵蚀、搬运和堆积能量;二是在坡地或沟道的一定演变阶段内,提供足够数量的物质(水体和土体)。泥石流形成的地貌条件主要包括泥石流沟的沟床比降、沟坡坡度、坡向、汇水区面积和沟谷形态等。

沟床比降是流体由位能转变为动能的地貌条件,是影响泥石流形成和运动的重要因素。一般来说,比降大的沟床有利于堆积物的运动,要求附加外力(水动力)作用较小,反之则要求启动动能较大。表2-5反映了工程区泥石流沟的沟床纵坡统计情况,表明300‰~400‰的沟谷所占的比例最多,其次是100‰~200‰和200‰~300‰,最大沟床比降为650‰,最小沟床比降为7‰,平均沟床比降为320‰。泥石流的启动(发生)临界坡度大约为14°,相当于249.3‰沟床纵坡。从统计数据可以看出,工程区沟床比降为100‰~400‰,对泥石流的形成和运动最为有利。

表2-5 工程区泥石流沟沟床纵坡分级统计

工程区泥石流分布因受谷坡坡向水热条件差异的影响,导致自然地理要素的差异,显现出一定的坡向差异,具体表现为7个流域中位于左岸(朝向东南)的泥石流沟的数量(占总数76%)明显多于右岸(朝向西北)的数量(占总数24%),杜柯河和达曲流域更加突出。

四、激发条件

激发条件(如降雨、冰雪融水、冰崩雪崩等)是决定泥石流是否发生的动能因素。不同的激发条件决定着发生不同类型的泥石流,其强弱决定着泥石流规模的大小。

1.工程区内的降雨型泥石流

对于降雨型泥石流,国内外一些研究者指出,其发生与10min和1h的降雨量(雨强)有非常密切的关系。强暴雨的局地性和短历时雨强对泥石流的产生有着激发作用,主要集中在1h雨强2~10mm和10min雨强0.5~3.5mm范围内。如1994年杜柯河上杜柯乡金木达村暴发的泥石流,1995年杜柯河上杜柯乡西穷寺院暴发的泥石流,都是由于局地性暴雨引起的。再如1992年6月,由于壤塘县连续降雨近一个月,导致宗科沟以及上杜柯乡一带发生了大量的坡面泥石流和沟谷泥石流。冰雹和暴雨共同作用下,更容易激发泥石流,如壤塘县2003年石里乡牙拉村、宗科乡、茸木达乡和中壤塘乡由于冰雹和暴雨共同作用暴发了4场泥石流,直接经济损失共100多万元。

2.工程区内的冰雪融水型泥石流

对于冰雪融水所引发的泥石流,同气温的关系密切。工程区冰雪融水泥石流多与冬春积雪和首场(暴)雨有关,发生在气温回升时。

五、人类经济活动的影响

由于人类不合理的经济活动,破坏生态平衡,造成环境退化,从而引发泥石流。泥石流发生后往往形成荒沟和石滩,又使生态环境进一步退化,造成恶性循环。

工程区人烟稀少,人口主要集中在河谷内,森林茂密。不合理的人类活动主要表现为:(1)森林过度砍伐,毁林开荒,刀耕火种,陡坡垦殖,加剧了水土流失;(2)过度放牧,草场退化,山坡裸露地变为泥石流源地;(3)不合理的集运材方式,破坏地表结构,加速沟床侵蚀,促进泥石流形成;(4)设厂、开矿、筑路、修渠、建库等,切坡弃渣破坏岩土的稳定性,增加泥石流源地的土量。

3、泥石流的成因

【形成泥石流的基本条件】

泥石流的形成必须同时具备以下3个条件:陡峻的便于集水、集物的地形、地貌;有丰富的松散物质;短时间内有大量的水源。
(1).地形地貌条件:在地形上具备山高沟深,地形陡峻,沟床纵度降大,流城形状便于水流汇集。在地貌上,泥石流的地貌一般可分为形成区、流通区和堆积区三部分。上游形成区的地形多为三面环山,一面出口的瓢状或漏斗状,地形比较开阔、周围山高坡陡、山体破碎、植被生长不良,这样的地形有利于水和碎屑物质的集中;中游流通区的地形多为狭窄陡深的峡谷,谷床纵坡降大,使泥石流能迅猛直泻;下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或河谷阶地,使堆积物有堆积场所。
(2).松散物质来源条件:泥石流常发生于地质构造复杂、断裂褶皱发育,新构造活动强烈,地震烈度较高的地区。地表岩石破碎,崩塌、错落、滑坡等不良地质现象发育。为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源;另外、岩层结构松散、软弱、易于风化、节理发育、或软硬相间成层的地区,因易受破坏,也能为泥石流提供丰富的碎屑物来源;一些人类工程活动,如滥伐森林造成水土流失,开山采矿、采石弃渣等,往往也为泥石流提供大量的物质来源。
(3).水源条件:水既是泥石流的重要组成部分,又是泥石流的激发条件和搬运介质(动力来源),泥石流的水源,有暴雨、水雪融水和水库(池)溃决水体等形式。我国泥石流的水源主要是暴雨、长时间的连续降雨等。

4、泥石流是如何形成的?

泥石流形成一般必须具备三个条件:较陡峻的便于集水、集物的地形地貌;丰富的松散物质;短时间内有大量水源。

5、泥石流是怎么形成的?

一、泥石流的形成条件

泥石流的形成,必须同时具备三个基本条件:

1、有利于贮集、运动和停淤的地形地貌条件;

2、有丰富的松散土石碎屑固体物质来源;

3、短时间内可提供充足的水源和适当的激发因素。

(一)地形地貌条件

地形条件制约着泥石流形成、运动、规模等特征。主要包括泥石流的沟谷形态、集水面积、沟坡坡度与坡向和沟床纵坡降等。

1、沟谷形态

典型泥石流分为形成、流通、堆积等三个区,沟谷也相应具备三种不同形态。上游形成区多三面环山、一面出口的状、漏斗状或树叶状,地势比较开阔,周围山高坡陡,植被生长不良,有利于水和碎屑固体物质聚集;中游流通区的地形多为狭窄陡深的狭谷,沟床纵坡降大,使泥石流能够迅猛直泻;下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或较宽阔的河谷,使碎屑固体物质有堆积场地。

2、沟床纵坡降

沟床纵坡降是影响泥石流形成、运动特征的主要因素。一般来讲,沟床纵坡降越大,越有利于泥石流的发生,但比降在10%-30%的发生频率最高,5%-10%和30%-40%的其次,其余发生频率较低。

3、沟坡坡度

坡面地形是泥石流固体物质的主要源地一,其作用是为泥石流直接供固体物质。沟坡坡度是影响泥石流的固体物质的补给方式、数量和泥石流规模的主要因素。一般有利于提供固体物质的沟谷坡度,在我国东部中低山区为10-30度,固体物质的补给方式主要是滑坡和坡洪堆积土层,在西部高中山区多为30-70度,固体物质和补给方式主要是滑坡、崩塌和岩屑流。

4、集水面积

泥石流多形成在集水面积较小的沟谷,面积为0.5-10平方公里者最易产生,小于0.5-平方公里和10-50平方公里其次,发生在汇水面积大于50平方公里以上者较少。

5、斜坡坡向

斜坡坡向对泥石流的形成、分布和活动强度也有一定影响。阳坡和阴坡比较,阳坡上有降水量较多,冰雪消融快,植被生长茂盛,岩石风化速度快、程度高等有利条件,故一般比阴坡发育。如我国东西走向的秦岭和喜马拉雅山的南坡上产生的泥石流比北坡要多得多。

(二)碎屑固体物源条件

某一山区能作为泥石流中固体物质的松散土层的多少,与地区的地质构造、地层岩性、地震活动强度、山坡高陡程度、滑坡、崩塌等地质现象发育程度以及人类工程活动强度等有直接关系。

1、与地质构造和地震活动强度的关系

地区地质构造越复杂,褶皱断层变动越强烈,特别是规模大,现今活动性强的断层带,岩体破碎十分发育,宽度可达数十条数百米,常成为泥石流丰富的固体物源。如我国西部的安宁河断裂带、小江断裂带、波密断裂带、白龙江断裂带、怒江断裂带、澜沧江断裂带、金沙江断裂带等,成为我国泥石流分布密度最高、规模最大的地带。

在地震力的作用下,不仅使岩体结构疏松,而且直接触发大量滑坡、崩塌发生,特别是在Ⅶ度以上的地震烈度区。对岩体结构和斜坡的稳定性破坏尤为明显,可为泥石流发生提供丰富物源,这也是地震→滑坡、崩塌→泥石流灾害连环形成的根本原因。如1973年四川炉霍地震(7.9级)和1976年四川平武—松潘地震(7.2级)破坏山体,产生大量崩塌、滑坡,促使众多沟谷发生泥石流。

2、与地层岩性的关系

地层岩性与泥石流固体物源的关系,主要反映在岩石的抗风化和抗侵蚀能力的强弱上。一般软弱岩性层、胶结成岩作用差的岩性层和软硬相间的岩性层比岩性均一和坚硬的岩性层易遭受破坏,提供的松散物质也多,反之迹然。如长江三峡地区的中三迭统巴东组,为泥岩类和灰炭类互层,是巴东组分布区泥石流相对发育的重要原因。安宁河谷侏罗纪砂岩、泥岩地层是该流域泥石流中固体物质的主要来源。

花岗岩类,由于结构构造和矿物成分的特点,物理和化学风化作用强烈,导致岩体崩解,形成块石、碎屑和砂粒,形成大厚度的风化残积层,当其它条件具备时可形成泥石流。

石灰岩分布地区,炭岩只有经物理风化和经淋溶的残积红土以及经地质构造作用的破碎带,才可能成为泥石流的固体物源。由于石灰岩具可溶性,溶蚀现象发育,塌陷、漏斗等岩溶堆积松散土多见,难以成为泥石流的固体物源,再加上岩溶地区地表水易流入地下,故灰岩地区泥石流现象少见。

除上述地质构造和地层岩性与泥石流固体物源的丰度有直接关系外,当山高坡陡时,斜坡岩体卸荷裂隙发育,坡脚多有崩坡积土层分布;地区滑坡、崩塌、倒石锥、冰川堆积等现象越发育,松散土层也就越多;人类工程活动越强烈,人工堆积的松散层也就越多,如采矿弃渣、基本建设开挖弃土、砍伐森林造成严重水土流失等。这些均可为泥石流发育提供丰富的固体物源。

(三)水源条件

水既是泥石流的重要组成成分,又是泥石流的激发条件和搬运介质。泥石流水源提供有降雨、冰雪融水和水库(堰塞湖)溃决溢水等方式。

1、降雨

降雨是我国大部分泥石流形成的水源,遍及全国的20多个省、市、自治区,主要有云南、四川、重庆、西藏、陕西、青海、新疆、北京、河北、辽宁等,我国大部分地区降水充沛,并且具有降雨集中,多暴雨和特别大暴雨的特点,这对激发泥石流的形成起了重要作用。特大暴雨是促使泥石流暴发的主要动力条件。处于停歇期的泥石流沟,在特大暴雨激发下,甚至有重新复活的可能性。1963年9月18日,云南东川的老干沟,一小时内降雨55

6、高中地理 泥石流前兆及原因

原因 1 集中的降雨
2 地形 比如 陡峭 坡度大
3 还有植被方面 乱砍乱伐 植被覆盖率低
4 土质本身 可能比较疏松
那个泉水......我只能说说自己的观点哈 一起探讨
会不会是由于 泥石流发生前 土层本身比较疏松,出现的空隙比较多,然后表层的水比较多的都下渗了。。。
我高中地理做的版时候,很多都靠大胆的猜......至于对不对,比空着好,而且能说服自己的理由,写上去也不权会太离谱......

7、泥石流是怎么形成的

一、泥石流的形成条件
泥石流的形成,必须同时具备三个基本条件:
1、有利于贮集、运动和停淤的地形地貌条件;
2、有丰富的松散土石碎屑固体物质来源;
3、短时间内可提供充足的水源和适当的激发因素.
(一)地形地貌条件
地形条件制约着泥石流形成、运动、规模等特征.主要包括泥石流的沟谷形态、集水面积、沟坡坡度与坡向和沟床纵坡降等.
1、沟谷形态
典型泥石流分为形成、流通、堆积等三个区,沟谷也相应具备三种不同形态.上游形成区多三面环山、一面出口的状、漏斗状或树叶状,地势比较开阔,周围山高坡陡,植被生长不良,有利于水和碎屑固体物质聚集;中游流通区的地形多为狭窄陡深的狭谷,沟床纵坡降大,使泥石流能够迅猛直泻;下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或较宽阔的河谷

8、高中地理(1)我国泥石流多发的地质原因是什么(2)我国地震带和泥石流的主要分布区有明显的相关性,分析

①泥石流主要是因为雨来量大,植被不够丰富,地质松软松散造成的。
②我国主要泥石流自集中在西南,该地区的地震带属于喜马拉雅山地震带东端,地壳运动活跃,地震使得地表的泥土松散,石头裂开,产生巨大隐患,再来一场大暴雨,就极易引发泥石流。比如舟曲泥石流就是汶川地震的后遗症。
希望对你有点帮助

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