泥石流的物质特征
泥石流体是由土石体、水体和气体组成的混合体。
从土体的机械组成角度来看，泥石流中的土体是由各种大小不同的固体颗粒所组成。这些土体通常是由石块、沙粒、粉粒和黏土所构成，最大的石块可超过22米，最小的微粒不足0.001毫米，前后相差2.2×107倍，这是一般的水流或高含沙水流所不具有的特征。泥石流体中，除了有河床相和河湖相砾石层提供的物质外，大部分是由坡积、残积和冰碛物所提供，因此石块的磨圆度很差，多为棱角状和次棱角状。一般而言，泥石流，尤其是黏性泥石流，其土体的机械组成与泥石流形成物的机械组成基本一致。但对于运移路程较长的稀性泥石流，则有可能因为沿途携带物质复杂而变得和形成物的机械组成有所差异。
根据泥石流体机械组成可以把泥石流分成四类：泥流、土沙流、土石流和沙石流。泥流的土体主要由沙粒、粉粒和黏粒构成，三者可占总土体量的98%以上，石块不足2%，黏粒含量约占12%—30%，泥流在黄土高原地区分布较广；土沙流中的土体主要是由沙粒和粉粒组成，二者的含量占总土体的70%—95%，其中沙粒含量达45%左右，它与泥流的主要区别是黏粒含量少，一般在3%以下；土石流即通常所说的泥石流，主要由石块、沙粒、粉粒和黏粒所构成，粒径的变化幅度很大，各级土粒含量变幅也很大，黏粒的含量不少于2.5%，一般在5%—10%，石块的含量多在30%—70%，变化于15%—80%之间；沙石流一般也称为水石流，主要由石块和沙粒组成，黏土含量很少，一般少于1%，粉粒的含量也比较少，通常不足5%，石块含量往往超过沙粒。
泥石流中的水体组成比较单纯，但赋存形式较为复杂，不同性质的泥石流体，其中的水的赋存形式及含量有很大差别。
1.吸着水和薄膜水。
泥石流中的黏性颗粒，在具有可溶盐的水体中，由于黏粒的吸附作用或其分子表面的离解作用，使黏粒表面带有某种离子，形成所谓的双电层，双电层由紧靠颗粒表面的致密吸附层以及与吸附层相连并逐渐向水体延伸的扩散层构成。薄膜水又可分为强结合水和弱结合水两部分，强结合水受黏粒的吸引力相当大，但它既可以从一个黏粒表面转移到另一黏粒表面，也可以从一个黏粒表面水膜厚的部位移向薄的部分。弱结合水位于薄膜水的外缘部分，受黏粒的引力较弱，可以与自由水发生转换，薄膜水比普通水的黏性大得多；2.自由水。
即不受黏性颗粒束缚，可以自由移动的水体。自由水又可区分为禁闭自由水和重力自由水两种。禁闭自由水往往被束缚在二粒或多粒之间的孔隙中，即被“冻结”在黏性颗粒构成的网格结构中，一般的重力作用下不易发生运动；重力自由水则可不受任何束缚，在重力作用下自由运动。
不同性质的泥石流体中，水的赋存形式有所差别。稀性泥石流中，各种形式的水都有，并以重力自由水为主。黏性泥石流中，重力自由水很少，以禁闭自由水为主，当然还有薄膜水和吸着水。塑性泥石流中重力自由水基本消失，以禁闭自由水和薄膜水为主。
总体来看，泥石流的物质组成比较复杂，而在相关研究中，往往采取化繁为简的方法，忽略其中所占比重极小的物质成分。
泥石流的分布特征
我国泥石流的分布，明显受地形、地质和降水条件的控制，特别是在地形条件上表现得更为明显。
我国泥石流主要分布于西南、西北、华北和东北南部山区，沿青藏高原四周边缘山区、横断山—秦岭—太行山—燕山一线集中分布。上述地带地形高低悬殊，属于极高山、高山、中山深切割地形，也是强地震带及降水强度高值区。诸多因素在空间上叠加，时间上耦合，使本区的泥石流最活跃，分布最密集，灾害也最严重。其次，在华中、华南中低山区和华东、东北低山丘陵区，也有泥石流分布。我国泥石流分布特点有：
1.沿深切割地形陡坎迎风坡密集分布
川滇横断山脉泥石流密集分布，此山脉为地形陡坎和东南、西南季风气候的天然屏障；秦岭、大巴山、太行山、燕山和大兴安岭迎风坡，泥石流分布也很集中。
2.沿强地震活动带（区）和暴雨区重叠的区域成群分布
强地震过程中或地震后，处于VII度及其以上地震烈度区，地表遭到严重破坏，边坡失稳，大量松散固体物质坠入沟内聚积，阻塞沟道，形成泥石流发生的有利环境，促使泥石流成群（片）发生。
3.沿深大断裂（破碎）带与暴雨区重叠的区域集中分布
深大断裂构造带，不仅提供了数量巨大的松散固体物质，还赋予给泥石流发育有利的地形条件，促使这些地段成为数量众多，分布密集的泥石流活动带。如云南小江断裂带、四川安宁河断裂带、甘肃白龙江断裂带等，都是我国着名的泥石流活动带。
4.沿生态环境破坏区集中分布
因不当的人为活动，如修渠、筑路、采矿、建房、开荒、伐木等，引起地表植被、土壤抗蚀层结构遭到破坏，废土乱弃，斜坡失稳，沟谷阻塞，排水不畅，地下水位上升等，促使老泥石流复活或引发新的泥石流活动。
5.泥石流的分布还与大气降水、冰雪融化的显着特征密切相关
高频率的泥石流，主要分布在气候干湿季较明显、较暖湿、局部暴雨强大、冰雪融化快的地区。如云南、四川、甘肃、西藏等。低频率的稀性泥石流主要分布在东北和南方地区。
6.泥石流活动的分布特征因地面松散固体物质的形成、输移和堆积
环境与地质构造、地层岩性和人类活动有关泥石流一般都是发育在新构造活跃地区，构造复合部、局部隆起区以及深大断裂破碎带上。
地震和人类活动具有诱发和加剧活动的作用。在抬升区和隆起区内的地形有利于松散的堆积物的起动输移。在国内的第一、二阶梯和第二、三阶梯地形的连接地带、山前断陷地带是泥石流的集中分布区。83%的泥石流分布在第二阶梯地形内。
根据我国特殊的地形、地质、气候和人文环境，泥石流活动各区易发（严重）程度可分为：
（1）第一阶梯内青藏高原山区。
植被稀少，物理风化严重，物源条件充足，但因水源条件不充分，暴雨强度和总量均较低，故属于暴雨泥石流轻度易发区。
（2）第二阶梯内的山区。主要受纬向因素决定，大体可分为三区：
秦岭以南广大山地：属湿润高中山区，地形差异大，雨量丰沛、物源丰富，故为暴雨泥石流极易发区；秦岭以北、阴山以南的第二阶梯中部地区：属半干旱、半湿润地区，有大片黄土和部分沙漠覆盖，物源丰富，暴雨强度大而总量不足，是暴雨泥石流的极易发区和中等易发区相间的过渡区；广阔的新疆，内蒙古及甘、宁一部分等是第二阶梯内的北部：属半干旱和干旱的高中山区，有大片沙漠黄土、戈壁，植被稀少，物源丰富而水源不足，故为泥石流轻度易发区。
第三阶梯内的山区：暴雨形成强度和总量均较大，但地表植被好，化学风化和主物源条件不很稳定，南北方差异大，故为暴雨泥石流中度易发区。
泥石流的灾害特点
1.突发性灾害
在20世纪60年代前后，我国进行了大规模的山区建设，如伐木炼铁，修路建厂，工厂搬进山谷，居民点建在沟口，当时，人们还完全没有保护环境、预防自然灾害的思想意识。到了20世纪80~90年代，当地不少铁路、工矿和城镇接连遭受了几次重大泥石流灾害，造成了严重的经济损失和人员伤亡。例如，1981年7月9日，四川凉山州甘洛利子依达沟暴发了特大泥石流灾害，使得铁路桥被冲毁，列车遭到冲击而颠覆，造成300余人死亡；1984年7月18日，四川阿坝州南坪县关庙沟发生泥石流，冲毁县城大片房舍，造成25人死亡。这些泥石流沟谷过去没有发生过泥石流，大多是新生的，但今后若不坚持治理，仍有可能发生泥石流灾害，我们将其称为低频率泥石流沟。因为这几次大的泥石流灾害的灾难性损失和惨痛教训，国家开始重视泥石流沟的综合治理，同时，保护环境，加强防灾意识，而对那些典型泥石流地区，则进行普查，制定相关的防治方案。每年都有专项经费拨到云南和四川省，用于工程和生物措施。
此外，水利、铁路部门还专门投入了大量资金研制泥石流的预测预报装置。
2.常发性灾害
泥石流灾害大部分是高频率泥石流沟引起的。例如，云南东川蒋家沟，每年发生的泥石流可达几十次，据粗略统计，大型泥石流引发的灾害，在历史上就达7次之多。
由于堵江现象的发生，次次都给东川地区的农业、矿山工业和交通带来严重的经济损失。我国其他几条高频率泥石流沟，如云南大盈江的浑水沟、四川的黑沙河等，都常常发生泥石流。在20世纪60~70年代，这类泥石流沟开始得到我国政府的重视，有一些科研人员专门对其进行调查、观测，并对某些沟进行了长期的综合治理，如黑沙沟、大桥河等，此外，在重要地段，还设置了预警报。
值得欣慰的是，这类泥石流近年来没有给国家带来大的灾难。
3.群发性灾害
局部大暴雨笼罩的区域通常在几百至一千多平方千米，正好是我国山区一个小流域的范围。最大24小时暴雨，在云南大部分地区为100~150毫米，四川盆地东南和贵州为100~200毫米之间，长江上游的青衣江流域可达300毫米以上。
在西南地区，当暴雨袭击具备发生泥石流条件的流域时，流域内各条大沟往往受暴雨引发而同时发生泥石流。例如，在1997年，小江流域的蒋家沟、大桥河、小白泥沟、大白泥沟等数十条支沟就受一场暴雨的袭击而同时发生泥石流。1998年8月13日，一次暴雨引发了四川遂宁183处滑坡泥石流灾害，波及了825个村庄，其中，有3人受伤，6人死亡。
4.同发性灾害
泥石流与洪水、崩塌、滑坡在一个地区往往是同时遭遇，形成灾害，这主要是因为他们的发生条件，即降雨条件是一致的。1998年7—8月，大洪水漫延了全国各地，特别是中国西南山区，随之不断发生的还有滑坡泥石流灾害，造成了重大的经济损失和人员伤亡。1999年6月15日，由于四川省之前连续降雨数日，使得四川松潘县岷江左岸发生大滑坡，16日，岷江右岸大沽鲁沟发生泥石流，致使村庄被冲毁，3人死亡，10人重伤，20人失踪。泥石流滑坡冲入岷江，淤堵了300米的江面，使河水上涨，淹没了数百米长的沿江公路，造成上千游客受阻。
5.转发性灾害
滑坡是块体运动，泥石流为固液混合流，它们的运动方式不同，但有时，滑坡可迅速转化为泥石流灾害，像这类灾害，我们称之为转发性灾害。转发性灾害在我国也发生过多起。例如，四川境内南江滑坡转化为泥石流灾害，造成几百人丧生，又如，云南个旧的老熊洞滑坡泥石流，冲毁了一个工厂，使100余人死亡。
滑坡转化为泥石流，最典型的案例是发生在1997年6月5日，四川省美姑县发生特大滑坡转化为泥石流灾害，使4个村庄受到波及，造成151人死亡，1527人受灾，毁房307间，土地437公顷，直接经济损失达1529万元。美姑县则租滑坡泥石流为同一过程的两个阶段，就是首先发生滑坡，而后发展为泥石流。为了能与一般的滑坡与泥石流相区别，方便研究，我们把这种自然现象称之为滑坡型泥石流。调查发现，美姑县则租滑坡是一个大规模的古滑坡，近代有过两次活动，1997年6月5日复活，并迅速转化为泥石流，酿成了巨大的灾难，则租滑坡主体长1300米，平均坡度17°；剪出口到谷肩的水平距离1550米，相对高度380米，平均坡度约40°；谷肩到谷底水平距离300米，相对高度440米，平均坡度56°。1997年5月20~6月4日，当地降雨量超过54毫米，这些前期降水造成坡体饱和从而加速了滑坡裂缝的发展；到了6月4日20时至5日凌晨，由于出现了降雨量约50毫米的大暴雨，大量雨水沿着裂缝渗入滑体，增加了滑体自重和滑体内静动水压力，然后迅速沿滑面形成渗流，降低滑面强度，使滑动力大于阻力，致使滑坡体启动，造成超大型滑坡。滑体在坡面上运动后，沿谷肩坠入伞第沟，又冲击对岸，产生了强烈的震动。调查发现，滑体在剪出口的运动速度已经达到47米/秒。滑体进入伞第沟后，向对岸沟坡冲爬数十米，然后折回，沿伞第沟床向下运动，这时的滑体经长距离运动、坠落、冲击扰动，已由过饱和土变为非常黏稠的泥石体，形成三个堰塞湖，经流水作用和阻塞湖溃决，形成泥石流直泄下游，造成了严重的经济损失和人员伤亡事故。
据现场调查，此次泥石流属黏性泥石流，其容重为2.0吨/立方米，峰值流量为544立方米/秒，泥石流总径流量为34.5万立方米，冲出的固体物质为20.9万立方米。总的来说，滑坡泥石流是一种特殊的块体滑动到流体运动的变态过程。由于它的运动速度很快，冲击力大，爬升高度大，具有强大的冲击气浪和震动，破坏性比一般的泥石流严重，因此，更要加强对它的预防和研究。
随着泥石流灾害事件的发生，我们对它的特点的认识也在逐步加深。20世纪90年代以来，泥石流这类灾害往往同滑坡、崩塌、山洪灾害同时发生，成为群发性灾种。
因此，我国政府的管理部门往往把这几种灾害归属在一起，将其统称为地质灾害，并统计和报道灾情损失和人员伤亡。
泥石流危害重重
泥石流暴发突然、来势凶猛且迅速，同时还有崩塌、滑坡和洪水破坏的双重作用，其危害程度比单一的滑坡、崩塌和洪水的危害更为广泛和严重。
1.对居民点的危害
泥石流发生时经常会冲进乡村、城镇，摧毁房屋、工厂、企事业单位及其他场所、设施，淹没人畜，毁坏土地，甚至造成村毁人亡的灾难。
如1969年8月，云南大盈江流域弄漳区南拱泥石流使新章金、老章金两村被毁，97人丧生，经济损失近百万元。
2.对铁路、公路的危害
一旦发生泥石流，可以直接埋没车站、铁路、公路，摧毁路基、桥涵等设施，导致交通中断，同时还能引起正在运行的火车、汽车颠覆，造成重大的人身伤亡事故。
如果泥石流汇入河流中，还会引起河道大幅度变迁，间接毁坏公路、铁路及其他建筑物，最后迫使道路改线，造成巨大经济损失。
