泥石流物质组成培训课件.doc

泥石流物质组成培训课件一、容重及粒度组成1.容重 泥石流容重是单位体积泥石流流体的重量，单位为t/m3其容重大小反映了泥石流结构，影响泥石流的物理力学性质，从而造成不同的侵蚀、输移和堆积 一般稀性泥石流容重1.3～1.8t/m3，粘性泥石流容重＞2.0t/m3，过渡性泥石流在1.8～2.0t/m3之间不同容重其含沙量不同，一般含沙量在1000kg/m3以上，最高可达2180.3kg/m3泥石流容重受固液相组成、固体物质特性及土体特性影响（见表6.1）通常固体物、大颗粒含量高和比重大的颗粒多容重大；反之，容重小泥石流容重在同一阵次中随时空不同而变化一般从上游到下游，容重随固体颗粒的加入而增大；同一流域不同次泥石流，因降水不同和固体物质供给的差异，表现不同的容重；对同一阵而言，通常“龙头”容重较高，此后逐渐降低2. 粒度组成 泥石流流体中固体颗粒粒度范围很宽，从几微米到几米，但限于取样的困难，以下表中反映的粒度组成限在80～100mm以下，从实测到的最小粒径为0.0013mm，占固体颗粒总重的3%～14%左右 一般挟沙洪水和稀性泥石流的粒度组成较均一，粒度范围窄，颗粒离散度小(离散度为未加分散剂与加入分散剂的粘粒累积百分数相比值)。

99%以上是小于2mm的泥沙，其中粗沙占14%～37%、粉沙和粘粒占82%～62% 粘性泥石流粒度组成范围宽，离散度大其中＞2mm的石块占固体物质重量的65%以上，沙粒占18%左右，粉粘粒占18%左右（表6.2）二、粘土矿物与泥石流的关系1.粘土矿物组成 粒径小于1.0mm的颗粒为粘土矿物，呈现出悬浮胶液性质，对泥石流性质影响颇大主要的粘土矿物有水云母(伊利石)、绿泥石、蒙脱石、高岭石、蛭石、埃洛石和海泡石等此外还有非粘土矿物赤铁矿、针铁矿、白云母、滑石、石英、长石、硅藻等矿物 由于粘土矿物的亲水特性，加之比表面十分巨大和扁平的晶形特征，使泥石流性质各异一般粘粒含量＜3%时，为稀性泥流；＞5%时为粘性泥石流，介于3%～5%间的为过渡性泥石流2.粘土矿物的影响 粘土矿物颗粒呈薄片状具有亲水特性由于水化膜厚度在颗粒表面的边缘处最薄，相互间产生很大吸引力，形成所谓网格结构泥石流体中含有较多粘土矿物时，网格结构愈紧密，强度也愈大，从而形成粘性泥石流当流体中粘土矿物含量较少时，因粘粒间接触的点(或面)相对少，从而形成松驰的链条式结构，该结构强度低，稍受扰动即被破坏，而成流动性大的稀性泥石流过渡性泥石流的粘土矿物既可形成网格结构，也有链条结构，处于不断地变动中，故性质居中。

网格结构的性质和强度，除受流体中固体物质浓度影响外，还与粘土矿物类型有关一般蒙脱石形成的网格结构远比伊利石、高岭石所形成的网格结构紧密，且强度大得多故流体的剪切强度、粘滞系数高相反，以伊利石形成的网格结构、绿泥石等形成的网格结构较之松驰，强度小从而得出，泥石流的性质除与固体物质多少、粘粒含量有关外，还与泥石流产地岩性有关，这就使泥石流性质变得十分复杂3.粘土矿物与泥石流关系 粘土矿物总含量虽不高，但比表面积大，可将比它大数万倍的沙、砾石块包裹起来，在一定的含水量和其他条件下，使源地土石体结构松散，摩擦力和凝聚力降低，极易流失，形成泥石流 粘土矿物的亲水特性，使源地土石体增重，易于发生重力侵蚀，并使泥石流在发展中易于获得大量固体物质，使其不断发展扩大 绿泥石、蛭石等吸水膨胀性强的矿物，一旦吸水后促进土岩体崩解、崩坍和滑动，因此，虽然流域面积不大，却可产生惊人的固体物质，而由一般侵蚀转化为泥石流侵蚀。