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漂石浮在泥沙里就是泥石流:基质支撑与垄状堆积

沟口一片扇形堆积,表面一道道垄,垄上蹲着比人还高的巨石。有人说是洪水冲来的。巨石浮在泥沙里、四周被细粒裹住,这个”浮”字说明搬运介质不是清水,而是黏稠的浆体。

漂石悬浮、四周被细粒裹住,说明是高密度浆体托来的

漂石是第一个特征。直径 1–10 米的巨石嵌在砂泥里,四周被细粒包裹,底部没有砾石垫托,像浮在基质中。块石悬浮、四周被细粒裹住,是泥石流堆积最硬的一条。

剖面上块石不集中在底部,而是散布在各高度,甚至堆到顶部。清水搬运的砾石会沉底,粗粒在下、细粒在上;泥石流没有这种粒序,粗块可以停在任意位置,这正是高密度浆体整体搬运的结果。

表面垄状起伏,垄的走向平行流向并向下游收敛

垄高 0.5–3 米,长数米至数十米,走向平行于流向,向下游逐渐收敛并消失。垄是粗颗粒在流动中向两侧或中部集中形成的,因此垄的位置记录了当时的流路,沟道后来改道也能据此复原。

垄的两侧常见侧堤,堤顶比堤外高出 0.5–1 米,堤外是细粒漫流沉积,颜色偏浅、颗粒偏细。垄与堤成对出现,比单看一道垄可靠;只有一道孤立土埂,可能是人工田埂或车辙堆土。

基质无层理、干后板结,里面还裹着泥球

基质是砂、粉砂与黏土的混杂,含量占 30%–70%,无层理、无分选。湿时黏稠,干后板结如砖,用锤才敲得碎,浸水后又软化。这一条与洪积扇的松散砂砾手感完全不同,雨天走上去尤其明显。

基质里常裹着泥球与泥包砾。泥球直径数厘米至数十厘米,表面光滑,是黏土团在滚动中磨圆的。泥球是泥石流独有的标志,清水搬运与重力崩落都造不出来,找到一颗就足以定案。

混进来的是洪积扇、崩塌堆积与人工弃渣

洪积扇有层理、砾石磨圆、颗粒支撑,粗砾沉在底部。崩塌堆积块间架空、基质少,块石能拼合。滑坡有滑面与鼓丘。三者与泥石流的基质支撑、漂石悬浮正好相反,用支撑方式一分,界限就清楚了。

人工弃渣含砖块、混凝土碎屑,粒径均一,有车辙与推平痕迹,表面没有垄。矿渣堆还常见黑色玻璃质渣块,敲开有贝壳状断口。看到人工碎屑,成因判断就可以结束,不必再量坡度。

关键数据

下列数值为常见范围,随流域面积、含水量与物质组成变动。量漂石取长轴,量基质含量在 1 米见方的断面上目估即可。

  • 漂石粒径 1–10 米,可悬浮于基质任意高度。
  • 基质含量 30%–70%,砂、粉砂、黏土混杂,无层理。
  • 堆积扇面坡度 5–15 度,前缘呈舌状陡坎。
  • 垄高 0.5–3 米,长数米至数十米,平行流向。
  • 侧堤高出堤外 0.5–1 米,堤外为细粒漫流沉积。
  • 堆积厚度 0.5–10 米,干后板结,浸水软化。

边界

稀性泥石流(水石流)含沙量低,分选较好,漂石少,上面几条判据都会变弱。此时要看基质里的黏土含量与堆积前缘的陡坎,单看块石是否悬浮容易漏判。被后期流水改造过的堆积,垄与堤先被抹平,只剩漂石。

植被恢复后,地表垄状起伏被根系与腐殖层填平,只能靠开挖剖面看基质。本文判断:漂石悬浮与基质支撑两条同时成立,即可定为泥石流堆积,垄状与侧堤属于加分证据,不能因为看不到垄就否定。

参考文献

  • 杨景春, 李有利 主编.《地貌学原理》(第三版). 北京大学出版社, 2012.
  • 张倬元, 王士天, 王兰生.《工程地质分析原理》. 地质出版社, 1994.
  • 伍光和, 王乃昂 等.《自然地理学》(第四版). 高等教育出版社, 2008.
  • Selby, M. J. Hillslope Materials and Processes (2nd ed.). Oxford University Press, 1993.
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文章名称:漂石浮在泥沙里就是泥石流:基质支撑与垄状堆积
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