黃德國 沈弘毅
摘要:金寨縣地質(zhì)災(zāi)害類型為崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡、泥石流,多發(fā)育在中低山及丘陵地區(qū),總體呈點(diǎn)多、面廣、規(guī)模小、危害性大的特點(diǎn),其形成條件和誘發(fā)因素在全國地質(zhì)災(zāi)害共性的基礎(chǔ)上又呈現(xiàn)了區(qū)域特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:金寨縣;地質(zhì)災(zāi)害;形成條件;影響因素
1.前言
金寨縣位于安徽省西部,大別山北麓,為鄂豫皖三省交界處,地處大別山區(qū)核心地帶,境內(nèi)地層古老,巖漿多期侵入,構(gòu)造復(fù)雜,斷裂發(fā)育,巖體風(fēng)化程度大且破碎,生態(tài)及地質(zhì)環(huán)境較全省其他縣區(qū)脆弱,是安徽省地質(zhì)災(zāi)害最發(fā)育的縣區(qū)之一,縣內(nèi)滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)多面廣。金寨縣是安徽省首批開展1∶5萬地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查的縣,安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局313地質(zhì)隊(duì)于2015年提交成果,全縣共發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害144處,其中滑坡41處、不穩(wěn)定斜坡43處、崩塌57處、泥石流3處。
2.自然地理及地質(zhì)背景條件
金寨縣屬北亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,四季分明,春秋短冬夏長,梅雨顯著,降水集中,無霜期長。據(jù)金寨縣多年氣象資料統(tǒng)計(jì),多年平均降水量為1409.7mm(1981年~2012年),最少年份降水量是最多年份降水量的50%。降水集中在6月份~8月份,占全年降水的51%以上,也是地質(zhì)災(zāi)害集中發(fā)生的時間。
全縣地勢總體西南高,東北低,地貌類型多樣,主要為中低山、丘陵,少部分地區(qū)為平原??h境大部分地區(qū)山峰環(huán)繞,山脊起伏,氣勢雄偉,山高坡陡,切深300m~400m。山坡地形坡度35°~40°,極易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。
金寨縣屬構(gòu)造秦嶺地槽褶皺系的桐柏-大別造山帶,區(qū)域斷層桐柏-桐城斷裂帶(逆斷層為主)從境內(nèi)橫穿而過,構(gòu)造極其復(fù)雜。地層跨華北、華南兩個地層大區(qū),并以華南地層為主。境內(nèi)出露地層以新太古代大別雜巖、新元古代佛子嶺巖群、晚古生代梅山巖群以及各期侵入巖為主,風(fēng)化程度最大,巖體破碎;而中生代晚侏羅世及晚白堊世地層多分布在新老縣城以北;新生代第三紀(jì)、第四紀(jì)僅在河流兩側(cè)有少量分布。
3.地質(zhì)災(zāi)害分布特征
金寨縣地質(zhì)災(zāi)害(圖1)在空間上分布具有不均勻性,總體趨勢是南北多,中部環(huán)繞梅山水庫分布:如南部的燕子河、天堂寨、吳家店及中西部的桃?guī)X、南溪、湯家匯、雙河、銀山畈等鄉(xiāng)鎮(zhèn)為地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)鄉(xiāng)鎮(zhèn);而北部鐵沖、全軍、白塔畈、江店及東部的麻埠、響洪甸、張沖等地災(zāi)害點(diǎn)相對較少。
4.形成條件和誘發(fā)因素
4.1地形地貌與地質(zhì)災(zāi)害
金寨縣中低山地、高丘地形約占全縣總面積的85%,地形起伏,河流深切,自然斜坡高度大,自重應(yīng)力大,使斜坡長期處在高勢能狀態(tài),為地質(zhì)災(zāi)害孕育提供了有利地形。全縣地質(zhì)災(zāi)害多分布在山區(qū)和丘陵地帶,集中分布在低山、高丘區(qū)域,可見地形地貌對地質(zhì)災(zāi)害的形成影響很大。
中低山相對高差在200m~1000m,主要分布在金寨縣南部廣大地區(qū)和中部偏東及偏北局部地區(qū),由于地殼的不斷抬升,引起河流下切,流水及其攜帶的大量泥沙、礫石對地表進(jìn)行強(qiáng)烈的侵蝕和沖刷破壞作用,使得河流沖溝多呈“V”型,地形起伏,剝蝕、侵蝕作用大,人類活動頻繁。在雨季或暴雨情況下坡面侵蝕作用強(qiáng)烈,使得滑坡、崩塌及不穩(wěn)定斜坡等地質(zhì)災(zāi)害廣泛發(fā)育。
丘陵相對高差在30m~200m,主要分布在金寨縣東北部、梅山水庫上游周圍及響洪甸水庫西部,以及金寨縣西北和西南局部。其地形較起伏,在長期外營力作用下形成圓丘狀,頂部多被第四紀(jì)殘、坡積物覆蓋,斜坡較緩(<25°),溝谷及河流寬緩,呈“U”型。河流沖刷較人類工程活動影響小,大部分在人工切坡的基礎(chǔ)上受強(qiáng)降雨引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害。
平原位于東北部邊緣地帶,地形平坦或稍有波狀起伏,一般不具備形成大規(guī)模崩、滑、流的高勢能條件,在本次地質(zhì)調(diào)查中僅發(fā)現(xiàn)1處崩塌,人工切坡及開挖力度過大導(dǎo)致。
此外,斜坡的坡度對地質(zhì)災(zāi)害孕育也有很大影響,自然斜坡坡度大,自重應(yīng)力大,使斜坡長期處在高勢能狀態(tài),為地質(zhì)災(zāi)害孕育提供了有利地形,低丘及平原地區(qū)巖土體則處于地勢能狀態(tài)(表1)。
從統(tǒng)計(jì)表2可以看出發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的地方其坡度均在10°以上。其中發(fā)生崩塌的地方多在45°以上,其中60°以上陡坡最多;不穩(wěn)定斜坡與崩塌及相似,多在45°以上,其中60°以上不穩(wěn)定斜坡最多;發(fā)生滑坡的斜坡坡度多在30°~60°以上;泥石流多發(fā)育在10°~45°之間。
可以看出地貌地形在很大程度上決定著地質(zhì)災(zāi)害的數(shù)量甚至危害大小。
4.2地層巖性及巖土體類型與地質(zhì)災(zāi)害
堅(jiān)硬塊狀侵入巖巖組、堅(jiān)硬厚層-中厚層狀深變質(zhì)巖巖組和堅(jiān)硬-較堅(jiān)硬薄層-頁片狀淺變質(zhì)巖巖組分布的面積,約占全縣面積70%以上,有132處地質(zhì)災(zāi)害分布于上述區(qū)域,占總災(zāi)害點(diǎn)數(shù)的91.03%。
堅(jiān)硬塊狀侵入巖巖組:主要巖性為花崗巖、花崗閃長巖、石英正長巖、石英閃長巖、中粒細(xì)長花崗巖、中-細(xì)粒鉀長花崗巖等,其節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體表層抗風(fēng)化能力差,風(fēng)化強(qiáng)烈,形成的殘坡積層因其結(jié)構(gòu)疏松、表面裸露,極易產(chǎn)生沿基巖面的滑動。
堅(jiān)硬厚層-中厚層狀深變質(zhì)巖巖組:主要為大別雜巖中的輝閃巖、各類片麻巖和少量的片麻狀花崗巖等。巖層古老,經(jīng)多次構(gòu)造運(yùn)動,產(chǎn)生揉曲,表層力學(xué)強(qiáng)度降低,遇水軟化,風(fēng)化破碎嚴(yán)重,極易產(chǎn)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。
堅(jiān)硬、較堅(jiān)硬薄層-頁片狀淺變質(zhì)巖巖組:主要為佛子嶺巖群和梅山群中的各類片巖、千枚巖和少量的板巖等。多呈薄層-片狀結(jié)構(gòu),又經(jīng)多次構(gòu)造揉皺,層間膠結(jié)作用被破壞,表層風(fēng)化破碎劇烈,完整性差,易碎,天然及人工形成的高陡邊坡易發(fā)生崩塌、滑坡。
堅(jiān)硬、較堅(jiān)硬噴出巖巖組內(nèi)的巖性主要為火山噴發(fā)巖,巖體強(qiáng)度較高,完整性好,僅處在構(gòu)造帶附近的巖體裂隙發(fā)育破碎,發(fā)育少量崩塌。堅(jiān)硬-較堅(jiān)硬薄-厚層狀碎屑巖巖組和第四紀(jì)沖積松散巖組巖性以砂(礫)巖、粉砂巖及粘土為主,巖石強(qiáng)度中等,呈整體、塊狀或?qū)訝顦?gòu)造,僅發(fā)育少量地質(zhì)災(zāi)害。
各巖組內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的數(shù)量見表3,從統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出,巖土體的物理力學(xué)特征對地質(zhì)災(zāi)害的數(shù)量和規(guī)模上都有著相當(dāng)大的制約作用。
4.3地質(zhì)構(gòu)造與地質(zhì)災(zāi)害
金寨縣有三條斷裂帶:桐柏-磨子潭深斷裂,這條斷裂近東西走向,長約65km,寬250m~650m。燕山構(gòu)造運(yùn)動以后,斷層作用加劇,又形成了兩個大斷裂帶,即西湯池大斷裂和金剛臺斷裂,長約57km,寬50m~100m。斷裂構(gòu)造明顯對地貌有控制作用,導(dǎo)致巖體裂隙發(fā)育,結(jié)構(gòu)破碎,加速了巖體風(fēng)化;由于裂隙的存在,給地下水活動提供了通道,導(dǎo)致地下水賦存量較其他部位要豐富,造成巖土體長期存在侵潤狀態(tài),從而降低了斜坡穩(wěn)定性,增加地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能(圖2)。
4.4水與地質(zhì)災(zāi)害
水對地質(zhì)災(zāi)害影響,集中體現(xiàn)在降雨上,如長期降雨或短時暴雨的侵潤和沖刷作用。降雨入滲后,對地質(zhì)災(zāi)害的影響方式較多,主要為溶蝕、軟化、潤滑、滲透變形等作用,加快了崩塌、滑坡的孕育。其影響模式表現(xiàn)為增大破壞面上的下滑力,減小抗阻力,破壞的力學(xué)模式有線彈型、粘彈型。不斷軟化巖土體,也加快了崩塌、滑坡的孕育。
金寨縣地質(zhì)災(zāi)害幾乎均由暴雨誘發(fā),而且降水強(qiáng)度越大,災(zāi)情越重,地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生數(shù)量大的年份,往往是降雨量尤其是汛期降雨量大的年份;降雨量集中的月份(5月~8月為汛期),地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的數(shù)量也較全年其他月份要多。
4.5人類工程活動與地質(zhì)災(zāi)害
金寨縣山多、地少、人口集中,修路建房等人類工程活動劈山切坡,形成眾多高陡邊坡,一般無支擋或簡易支擋。其巖體內(nèi)部出現(xiàn)卸荷裂隙,主動土壓力增大,雨水入滲后,常誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
金寨縣144處地質(zhì)災(zāi)害有122處是人工切坡引起的,占總數(shù)的84%,均分布在人類活動范圍內(nèi),或在屋后,或在路邊,其分布與人類工程活動的強(qiáng)弱呈線性相關(guān)。
5.結(jié)論和建議
金寨縣地質(zhì)災(zāi)害的形成條件主要有地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造,是孕育地質(zhì)災(zāi)害的內(nèi)因,地質(zhì)災(zāi)害形成的主要誘發(fā)因素有雨水、人類工程活動,是地質(zhì)災(zāi)害形成的外因。
地質(zhì)災(zāi)害防治工作,應(yīng)已搬遷避讓為主,工程治理為輔,把有限的資金用在關(guān)鍵的部位。
建議減少或避免在斷裂帶和構(gòu)造發(fā)育等地質(zhì)環(huán)境薄弱地帶進(jìn)行居民集中點(diǎn)的規(guī)劃和籌建,比如洪沖、果子園等地。今后的防治重點(diǎn)側(cè)重于減弱人類工程活動影響,對高海拔、山體陡峭地區(qū),減少切坡建房,鼓勵當(dāng)?shù)鼐用癜徇w至相對平緩的中心村、集鎮(zhèn)或縣城居住。
參考文獻(xiàn):
[1]陳國憲.安徽大別山東段礦產(chǎn)分布規(guī)律[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報, 1960.
[2]程言新,等.安徽省地貌分區(qū)和分類[J].安徽地質(zhì), 1996.
[3]賀平.安徽省地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃研究[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報, 1998.
[4]安徽省金寨縣地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃報告[R].合肥:安徽省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站, 2004.
[5]安徽省金寨縣1∶5萬地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查報告[R].六安:安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局313地質(zhì)隊(duì), 2015.
[6]中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院.中國典型縣(市)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分布圖集[M].北京:科學(xué)出版, 2011.
[7]湯加富,錢存超,婁清.安徽大別山及鄰近區(qū)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查進(jìn)展與問題討論[J].中國區(qū)域地質(zhì), 2001.
[8]DD2008—02《滑坡崩塌泥石流災(zāi)害調(diào)查規(guī)范(1∶5萬)》
[9]DZT0286—2015《地質(zhì)災(zāi)害危險性評估規(guī)范》
[10]2006年國土資源部修訂的《縣(市)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃基本要求》實(shí)施細(xì)則.