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倒石锥不是洪积扇:坡度三十几度,粗块反而在坡脚

陡崖脚下一堆碎石,堆成上尖下宽的锥形。很多人把它当成洪水冲出的扇子。锥顶正对着崖上一条沟口,锥面上大块石头反而集中在坡脚,这两点都与水流搬运的方向相反。

坡度卡在 30–35 度、锥顶对沟口,就先按倒石锥处理

倒石锥的锥顶对着崖上的沟口或凹槽,锥体向下张开,横切面近似三角形。坡度稳定在 30–35 度,接近棱角状碎屑的天然休止角。坡度与锥顶位置同时对上,是第一条判据。

坡度偏离这个范围就要另找解释。明显缓于 25 度,多半有水流参与或碎屑偏细;陡于 40 度,则不再是松散堆积,可能已胶结成岩,或是残留的崩积台阶。量坡度要量锥面中段,锥顶与坡脚都被改造过。

粒径向下变粗,是倒石锥最硬的一条

大块崩落后滚得远,停在坡脚外缘;细粒摩擦大、动能小,停在上部。于是出现下粗上细的反向分选。粗在上、细在下是洪积扇,细在上、粗在下才是倒石锥,方向一反,成因就换了一个。

碎屑棱角锋利,成分与崖壁完全一致,没有磨圆也没有擦痕。搬运距离短,颗粒来不及磨圆,这一条把倒石锥与河流砾石、冰川漂砾分开。若锥面上出现磨圆的卵石,说明有流水或冰川插手。

剖面上常见粗碎屑层与细碎屑层交替,一层大致对应一次集中崩落。层内无层理、无分选,层与层之间界线清楚,与洪积扇的流水层理完全不同。数出层数,可以粗估崩落的次数。

岩屑坡是连续覆盖的坡面,没有锥顶

岩屑坡的坡面被碎屑连续覆盖,坡度 20–35 度,横向延伸可达数十米到数百米,没有锥顶,也不存在与沟口的一一对应。它靠冻融与坡面蠕动把碎屑慢慢往下送,不是一次崩落的堆积。

岩屑坡的碎屑多在原地或近原地破碎,分选更差,上下粒径差别不大,成分与下伏基岩一致,厚度多在 0.5–3 米。坡面常呈微弱的阶梯状,是冻胀与蠕动留下的痕迹。

混进来的是洪积扇、滑坡堆积与人工堆渣

洪积扇有磨圆砾石、有层理、向上游变粗,扇面坡度多在 5–15 度,比倒石锥缓得多。滑坡堆积有滑面、鼓丘与弧形裂缝,块体可拼合。人工堆渣含砖石碎屑、有车辙与推平痕迹,坡面过于平整,三者都不难排除。

关键数据

下列数值为常见范围,随岩性、碎屑形状与气候变动。量坡度用倾角仪贴着锥面中段测,不要跨过锥顶与坡脚的改造带。

  • 倒石锥坡度 30–35 度,接近棱角碎屑的天然休止角。
  • 岩屑坡坡度 20–35 度,横向连续数十米至数百米。
  • 倒石锥碎屑粒径 2–200 厘米,向下变粗。
  • 单个倒石锥高 5–50 米,锥顶对应崖上沟口。
  • 岩屑坡碎屑层厚 0.5–3 米,上下粒径差别不大。
  • 洪积扇面坡度 5–15 度,砾石磨圆且有层理。

边界

片状、针状碎屑会让坡度判据失效。板岩、片岩的碎块互相搭接,休止角可超过 40 度,锥面明显偏陡,此时只能靠粒径反向分选与棱角判断。崖高不足 3 米时,锥体发育不全,坡度也测不准。

倒石锥与岩屑坡之间是渐变的。同一坡面,上部为岩屑坡、下部为倒石锥的情形很常见,分开记录比强行归入一类更准确。本文判断:先量坡度定形态,再看粒径方向定成因,两条都指向重力搬运,才归入倒石锥。

参考文献

  • Selby, M. J. Hillslope Materials and Processes (2nd ed.). Oxford University Press, 1993.
  • Carson, M. A., Kirkby, M. J. Hillslope Form and Process. Cambridge University Press, 1972.
  • 杨景春, 李有利 主编.《地貌学原理》(第三版). 北京大学出版社, 2012.
  • 伍光和, 王乃昂 等.《自然地理学》(第四版). 高等教育出版社, 2008.
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文章名称:倒石锥不是洪积扇:坡度三十几度,粗块反而在坡脚
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