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《中国地质科学院》 2004年
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黄河中游陕蒙接壤地区劈砂岩重力侵蚀机理及定量评价

叶浩  
【摘要】: 岩土侵蚀是一自然地质过程,同时又是经济建设中有重要影响的问题。陕西与内蒙接壤地区的劈砂岩裸露区,面积约1.9万km~2,年产沙量2.6亿t,是黄河粗沙的主要来源区。因此对劈砂岩的侵蚀机理研究具有一定的学术和社会价值。本文共分两个部分:一是从地层岩性角度分析劈砂岩重力侵蚀的原因;一是针对劈砂岩的重力侵蚀,进行新的评价方法探讨。 本文首先介绍了劈砂岩区的自然地理、地质条件的基本特征,并在此基础上分别从区域构造格局、地形地貌、地层岩性及其组合等岩土侵蚀的环境地质背景条件等方面,对该地区强烈岩土侵蚀的影响和控制作用进行了简要的分析。通过野外调查和分析认为,劈砂岩岩土侵蚀的类型有:水力侵蚀、风力侵蚀、重力侵蚀、冻融侵蚀等多种侵蚀类型并存且相互作用,但是从时间上、空间上以及侵蚀量等方面与其它侵蚀类型相比较和分析,重力侵蚀是劈砂岩侵蚀的主要表现形式,其它侵蚀类型的发育都为进一步的重力侵蚀提供了前提和基础。在一小流域的上、中、下游的五个部位,通过实际测量和观察,对劈砂岩重力侵蚀的主要方式—崩塌、滑塌和泻溜规律进行了分析。 本文重点对引起劈砂岩重力侵蚀的机理进行了分析研究。考察影响岩土侵蚀的各种因素发现,地层岩性及其组合是导致劈砂岩重力侵蚀强烈发育的主要原因。从地层岩石的物理性质、力学性质入手进行分析,根据岩石的颗粒密度、水理性质、颗粒分析、抗拉强度、抗压强度、抗剪强度、矿物组成、化学成分、微结构等试验结果,研究了劈砂岩抗侵蚀性能弱的特点。岩石的物理性质主要体现在其力学性质指标上,通过对劈砂岩岩性的分析,得出其重力侵蚀发生与否与岩石的抗剪强度—内聚力有关,并对内聚力的影响因素进行了相关性分析。劈砂岩的风化主要表现为机械风化和化学风化两钟类型。机械风化主要表现为:干湿作用、温差作用、盐分作用、冻融作用;化学风化主要表现为:氧化作用、水解作用等。劈砂岩的机械风化和化学风化很难说那种风化作用起着主导地位,但可以明确地说,不同的岩石性质、不同的地貌部位其风化速率存在着差异,这是重力侵蚀发育的诱因。也就是说不同岩性的地层组合和岩石抗侵蚀性的差异,是劈砂岩重力侵蚀强烈发育的根本原因。劈砂岩侵蚀产沙的颗粒分析表明,侵蚀量大于泥沙的搬运量,是黄河粗泥沙的主要来源。 最后,针对劈砂岩重力侵蚀的特征,尝试利用高精度的GPS测量系统,利用MAPGIS的分析功能,结合遥感图像的解译等方法,在劈砂岩区布尔洞沟小流域的一完整支沟内,对劈砂岩沟边坡的重力侵蚀进行了评价。
【学位授予单位】:中国地质科学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:P512.2

【引证文献】
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1 赵超;黄土沟坡重力侵蚀过程模型试验研究[D];大连理工大学;2011年
【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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