崩坏作用(mass wasting)指风化物质受重力作用,产生向下移动的现象。崩坏的形式及速度差异很大,有些慢到难以查觉,如潜移;有些则几乎是在瞬间产生,如山崩。一般而言,坡度陡、暴雨多、水土保持不良、风化物质丰富的地区,较易发生崩坏。 快速崩坏的发生,常与岩石碎屑中的水分突然增加有关。
主要成因
重力是发生崩坏作用的基本因素。它可以使物体沿着山坡运动。有的坡度很安定,有的坡度一经扰动就发生崩坏作用。崩坏作用的发生还和其他因素有关。
水分是促进物质下坡向(downslope)运动的一个重要因素。当地表富含水分时,因其重量增加,并且摩擦系数降低,促使物质发生崩坏作用。在没有固结的沉积物或有孔隙的沉积岩中,雨水迫使孔隙中的空气逸散;表面张力因之消失,水充当
润滑剂的角色:减少颗粒和颗粒间的摩擦力,使其容易相互滑动;并且其粒子间的结合力也随之减小,加速下坡向运动的进行。水分也可以使表面物质孔隙中的压力增加,减少其内部摩擦力,使粒子与粒子易于分散而发生下坡向运动。例如,如果在一堆沙子上面浇水,使沙变湿,随之可以看到沙慢慢的流动,最后变为一个扁平的沙饼。
此外,坡度的变陡也可以促进崩坏作用的发生。任何物体如果位在一个倾斜的坡面上,它所受到的重力都可以分为两个分力。一个分力(甲力)垂直于坡面,令一个分力(乙力)和坡面平行,并且乙力和坡度大小成正相关关系。由于,物体有向乙力方向运动的趋势,又会受到和乙力方向相反的摩擦力。如果摩擦力等于乙力,则物体不会移动;但是如果坡度增加直至超过休止角时,乙力大于摩擦力,此物体就会沿着斜坡向下移动,产生崩坏作用。所谓休止角是指由水平面开始,所能达到的最大坡度角,同时在这角度域内,物体可以保持固定;但是如果超过此角度,物体就要发生下坡向运动。因此任何可以使山坡变陡超过其休止角的因素,都会造成崩坏作用。
河流与海浪的常年侵蚀作用,使山脚或崖底变得陡峻(坡度大),上方的岩石或岩层就容易发生崩坏作用。山坡下,工程的开挖也可以使山坡变陡,造成崩坏作用。
诱发环境
胶结性黏土,如果造成边坡的土质属于胶结性的黏土,那么在降雨后,容易发生土滑及塌陷的问题,因为雨后黏土含水重量增加。尤其当这种边坡上的植被被砍伐后,雨水直接侵蚀土壤,更易触发土流及塌陷。
抗剪力低落的松散粒状土壤,这种土壤吸收水分的能力更强,因此可能引起重量的急增,诱发崩坍、塌陷及土流等。
顺向坡沉积岩,与边坡近似平行的层状沉积岩(顺向坡),互层的沉积岩,如果层理或是节理与边坡近似平行,而且边坡比层理更陡的话,容易引起地滑。因为沿层面渗入的流水,好似润滑剂,可以降低岩层面的抗剪力,引发地滑。
剥理高度皆达的变质岩,变质岩的剥理在影响崩塌地的发生性能上,类似沉积岩的层理。因剥理与边坡近平行是不利的状况,由其当剥理上有多量云母、滑石及蛇纹石时候,更增加了发生地滑及崩坍的可能性风化剧烈的松散颗粒状岩石碎屑边坡,如果增加了水量,就可能因为增加整体重量而诱发崩坍。