斜坡重力作用

斜坡重力作用發生原因主要營力是重力，並不一定需要其他外營力參與，故稱斜坡重力作用。因為是以岩土塊體方式運動，故又稱為塊體運動或塊體坡移。地球表面無論是陸上或水下都有起伏不平的地形,斜坡分佈廣泛,如山坡、谷坡、海岸、湖岸斜坡、海水下的大陸架和大陸坡。斜坡重力作用在這些斜坡上都可發生。其結果使斜坡後退，坡高、坡度減小，產生大量岩土塊、岩屑和土粒,供流水等其他外營力剝蝕和搬運。所以,斜坡重力作用是地表外動力剝蝕夷平作用的一個重要組成部分。這種作用常常危害交通線路，水利水電設施或工業民用建築，規模大的甚至掩埋村鎮，造成人員傷亡，成為一種地質災害。

促使斜坡上巖、土塊體順坡下移的力是巖、土塊體自身重力平行於斜坡的切向分力,可用 Gsinα表示（見圖）。其中G為重力；α為斜坡坡角。使巖、土塊體保持於斜坡上不致下移的力是摩擦力，它等於巖、土塊體自身重力垂直於斜坡面的法向分力(Gcosα)與摩擦係數(f)之積，即fGcosα。如fGcosα大於Gsinα，則巖、土塊體在斜坡上保持穩定不動；兩者相等則處於極限平衡狀態；一旦Gsinα超過fGcosα，則巖、土體即產生順坡向下運動。

斜坡坡角增大，則Gsinα增大而後者減小，即促進巖、土塊體順坡向下運動。因此流水或波浪侵蝕谷坡或海、湖岸坡坡腳或人工開挖坡腳，使坡角變陡，常可誘發斜坡上巖、土塊體下滑或崩落。如f值減小,則fGcosα減小，也可促進巖、土體下移。風化作用和水對巖、土體的浸潤軟化作用均可減小f值,所以也可誘發巖、土體順坡下移。地震加速度引起的瞬時慣性力也可使Gsinα加大，fGcosα減小,所以強烈地震常伴有大量巖、土塊體的順坡向下快速運動，造成地震災害。1933年四川迭溪地震，岷江河谷斜坡的巖體大規模滑入岷江之中，古城迭溪毀於一旦。流水侵蝕、降雨、地震、人工開挖坡腳及坡頂加載等是斜坡重力作用的重要誘發因素。

根據運動方式和速度,以及參與運動的物質屬性,可將斜坡上的重力作用分為崩落作用、滑動作用、流動作用和蠕動作用。前三者運動速度都較大，容易察覺；後者運動速度很小，以致難於察覺，故也稱潛移作用。

崩落作用　陡峻斜坡上的巖塊或巖體，主要由於受張力在不產生剪切位移的情況下突然脱落，如自由落體一樣從空氣中墜落或沿坡跳躍、滾動，快速（5～200米/秒）向坡下運動，最終堆積於坡腳的整個過程。工程上稱為崩塌。多發生在坡度大於45°的高陡巖質斜坡上。高寒或乾旱氣候區，物理風化強烈，最易發生崩塌。其中規模極大的一般稱為山崩。如1980年湖北遠安鹽池河山崩，崩落岩石體積達幾百萬至數千萬立方米。規模極小的只有個別塊岩石墜落則稱墜石。翻落、墜落的巖塊在順坡向下跳動、滾動過程中，與斜坡巖體碰撞，並碎成大大小小的巖塊和碎石，最終堆積於平緩坡腳，成為崩積物。其外形為半錐形體，稱倒石堆。倒石堆坡度一般為30°～35°。大石塊慣性大，多集中於下部，向上逐漸變細。碎屑多有稜角。

滑動作用　陸上或水下斜坡上的鬆散土體或軟弱巖體，沿一個或多個滑動面產生剪切位移，呈單個或多個塊體向下滑移的過程。滑坡是滑動作用的典型產物。滑坡的規模和滑動速度變化範圍很大，一般其規模較崩塌大，速度較崩塌小。規模巨大的滑坡常為高速，且滑落後往往碎裂解體轉化為碎屑流動。如灑勒山滑坡，從滑動到停止僅一分鐘，前緣竟向前推進 900米。水下滑動作用可在坡度很緩的大陸架上發生，且往往規模巨大。這是因為近期快速堆積的泥質和粉、細砂質沉積物極其疏鬆，有時還有氣體，抗剪強度很低，稍有振動和擾動即可大規模滑動。滑動後可轉化為濁流(見濁積岩)，向前推進很遠,通過大陸斜坡在深海盆地邊緣沉積下來,成為濁流沉積物，有些則形成濁積扇。

流動作用　各種含水量的塊石、碎石、土粒或它們的混合物，以各種不同速度順坡向下流動的過程。此類作用常由高陡坡上發生的大型崩塌、滑坡碎裂解體轉化而來，即不含水的岩石碎塊碎屑，通過相互碰撞傳遞動量，產生類似流動的高速連續運動。由粘土及粉沙組成的滑動土體，如含水量達30%，在滑動中即可轉化為粘稠流體順坡流動,稱為泥流。在寒冷地區,當凍結層表層融化而下層未融化時，表層融解土即因飽水而順坡下流，稱為融凍泥流。如大量融雪水或降水攜帶大量泥、沙、石塊快速順坡向下流動即形成泥石流。

蠕動作用　斜坡上的碎屑物、表土層或軟弱巖體，在重力作用下的長期緩慢蠕動過程。其速度每年只幾毫米至幾釐米。水的浸潤作用、凍結和融化，濕漲和幹縮都可促進蠕動作用的產生。

參考書目

李叔達主編：《動力地質學原理》，地質出版社，北京，1983。