靈山縣地質(zhì)災(zāi)害形成條件及發(fā)育特征

廖海吉，藍(lán)俊康

(桂林理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，廣西桂林541004)

靈山縣地質(zhì)災(zāi)害形成條件及發(fā)育特征

廖海吉，藍(lán)俊康

(桂林理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，廣西桂林541004)

靈山縣地質(zhì)災(zāi)害類型有崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡、地面塌陷和泥石流。通過分析地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的主要條件地形地貌、地層巖性、水文氣象、水文地質(zhì)條件、人類工程活動等。結(jié)果認(rèn)為，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的主要特征是:多發(fā)生于緩坡低山地貌區(qū);多發(fā)生人類工程強(qiáng)烈活動區(qū);多發(fā)生于在最近10 a的雨季中;各類地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)模均以小型為主。

靈山縣;地質(zhì)災(zāi)害;發(fā)育特征;影響因素

1 概況

靈山縣位于廣西欽州市東北部，地理座標(biāo)為東經(jīng)108°44′～ 109°35′，北緯 21°51′～ 22°38′。全縣面積 3 558.58 km2，轄18個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總?cè)丝?35.64萬人，平均人口密度375.8人/km2。

靈山縣42%為花崗巖地貌類型，是廣西暴雨型地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)。近年來，隨著人類工程活動的增強(qiáng)，城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，道路的修建，生態(tài)環(huán)境與地質(zhì)環(huán)境受到不同程度的破壞，地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，給全縣人民生命及財產(chǎn)安全帶來威脅。全縣目前已查明的地質(zhì)災(zāi)害及其隱患點(diǎn)有591處，其中崩塌367處，滑坡42處，不穩(wěn)定斜坡168處，地面塌陷13處，泥石流1處。已造成死亡27人，直接經(jīng)濟(jì)損失270余萬元。目前地質(zhì)災(zāi)害還威脅著近15 000人生命、5 600多萬元的財產(chǎn)安全。所以，研究靈山縣地質(zhì)災(zāi)害形成的原因及機(jī)理，掌握其發(fā)育規(guī)律，對于預(yù)防其發(fā)生，減輕災(zāi)害造成的人民生命、財產(chǎn)的損失，顯得十分重要。

2 靈山縣地質(zhì)災(zāi)害的形成條件

2.1 地形地貌

靈山縣的地貌以丘陵為主，屬六萬大山和十萬大山余脈。東北的六萬大山余脈以北東—南西走向從北東延伸至靈山北東部，西北的十萬大山余脈則自西南向北東延伸進(jìn)入縣境西北部，形成縣內(nèi)地勢北東高，中南低，西北成脊?fàn)畹母窬?。全縣最高峰——羅陽山的海拔高度為869.6 m。

2.1.1 地貌類型

根據(jù)地貌成因、組合形態(tài)、海拔高程等劃分，靈山縣地貌類型可分為二個成因類型和4個組合形態(tài):一、構(gòu)造侵蝕—剝蝕地貌:陡坡低山地貌、緩坡低山丘陵地貌、紅層丘陵盆地;二、溶蝕—堆積型地貌。靈山縣不穩(wěn)定斜坡、滑坡、崩塌災(zāi)害點(diǎn)與地貌單元類型存在密切的依存關(guān)系，在緩坡低山丘陵地貌區(qū)發(fā)育數(shù)量最多，在陡坡低山地貌區(qū)分布密度最大。(詳見表1)。

表1 各類地貌區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生數(shù)量與密度統(tǒng)計表

2.1.2 坡度

1)滑坡與坡度的關(guān)系:據(jù)統(tǒng)計資料(見表2)，靈山縣的滑坡主要發(fā)育在坡度20°～40°之間的斜坡上。

表2 靈山縣滑坡與斜坡坡角關(guān)系統(tǒng)計表

2)崩塌與坡度:統(tǒng)計資料表明，崩塌主要發(fā)生在斜坡坡度≤60°之內(nèi)，其中又以10°～40°的斜坡發(fā)生的崩塌數(shù)量最多。

3)不穩(wěn)定斜坡與坡度:將靈山縣所有的不穩(wěn)定斜坡與斜坡的關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不穩(wěn)定斜坡發(fā)生的情況與崩塌的很類似，即主要出現(xiàn)在斜坡坡度≤60°之內(nèi)，其中又以10°～40°的斜坡出現(xiàn)的不穩(wěn)定斜坡數(shù)量最多。

2.2 氣象水文

靈山縣地處低緯，南瀕北部灣，屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和，夏長冬短，雨量充沛。據(jù)靈山縣氣象站1957～2004年記錄，該區(qū)域多年平均氣溫21.7℃，極端最高氣溫38.2℃，極端最低氣溫 －0.2℃。多年平均降雨量1 650.8 mm，年最大降雨量為2 466 mm，年最小降雨量為866 mm。從年內(nèi)分配來看，多集中在4～9月，占全年降雨量的79%，其中6～8月份是降雨高峰期，在降雨高峰期內(nèi)，常會造成山體崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

靈山縣境內(nèi)大小河流有136條，集雨面積大于100 km2的有13條，分屬欽江、南流江、郁江和大風(fēng)江4大水系，其中集雨面積在50 km2以上的有25條，分布呈葉脈狀。河流年徑流總量為28.01億 m3。

表3和表4列出了靈山縣近年來崩塌和滑坡發(fā)生的數(shù)量與暴雨量的統(tǒng)計關(guān)系，此兩表充分顯示出暴雨對滑坡和崩塌等斜坡地質(zhì)災(zāi)害的激發(fā)作用。

表3 靈山縣崩滑發(fā)生的數(shù)量與24 h降雨量之間的關(guān)系 (花崗巖區(qū))

表4 靈山縣崩滑發(fā)生的數(shù)量與24 h降雨量之間的關(guān)系(碎屑巖區(qū))

2.3 地層巖性

靈山縣境內(nèi)出露了從志留紀(jì)至第四紀(jì)地層，其中又以志留系、泥盆系分布最廣，約占沉積巖分布面積的70%。靈山縣境內(nèi)的巖漿巖極為發(fā)育，面積約1 516.4 km2，占全縣面積的42.6%左右。以形成于印支期的酸性中深成侵入巖為主，巖性主要有斑狀堇青石黑云二長花崗巖和花崗斑巖等(以下統(tǒng)稱花崗巖)，分屬六萬山超單元、葵山超單元和石南超單元等。

靈山縣地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)生于散體狀極軟全～強(qiáng)風(fēng)化花崗巖巖組地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計資料(見表5)，靈山縣境內(nèi)花崗巖分布區(qū)中發(fā)生的崩塌、滑坡等各種地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)占總數(shù)69.54%。其原因主要是花崗巖風(fēng)化殼內(nèi)存在各種類型的軟弱結(jié)構(gòu)面，如構(gòu)造裂隙、原生節(jié)理、風(fēng)化節(jié)理、卸荷節(jié)理等，當(dāng)?shù)貏荽嬖诜床詈团R空面增大時，風(fēng)化土體極易沿著這些結(jié)構(gòu)面發(fā)生傾覆［1］;其次是花崗巖殘積土的微結(jié)構(gòu)是由粗粒(礫粒、粗砂及部分中砂)構(gòu)成的骨架，粗粒之間主要由游離氧化物包裹及填充實(shí)現(xiàn)聯(lián)結(jié)，而填充粗粒骨架的中細(xì)砂及粉砂的含量很少，孔隙較大。因此，殘積土層常表現(xiàn)出松散破碎、水穩(wěn)定性差、抗沖刷能力弱。花崗巖殘積土經(jīng)過了長時間的強(qiáng)烈的淋濾作用后，豎向的淋溶促使大孔隙發(fā)育。由于全、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖的風(fēng)化程度不同，加之物理力學(xué)性質(zhì)相差較大，很容易沿著全、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖界面發(fā)生垮塌下滑［1－4］。

2.4 地質(zhì)構(gòu)造與地震

按成生和組合關(guān)系，可將靈山縣境內(nèi)構(gòu)造形跡劃分為華夏—新華夏系、緯向構(gòu)造和北西向構(gòu)造等三個構(gòu)造體系。華夏—新華夏系主要位于靈山縣除南部以外的大部分地區(qū)，為靈山縣構(gòu)造主干骨架，由陸屋盆地及與之伴生的一系列褶皺、斷裂群所組成。緯向構(gòu)造多位于靈山縣南部，以褶皺為主。北西向構(gòu)造主要位于靈山縣南部，少數(shù)位于中部及北部，主要為小規(guī)模斷裂，明顯切割北東向構(gòu)造，各斷裂性質(zhì)多屬張扭性，并伴隨泉水出露。靈山縣新構(gòu)造運(yùn)動類型以垂直運(yùn)動為主，為緩慢間歇性的上升運(yùn)動。

靈山縣是廣西歷史上有記載以來遭受地震災(zāi)害最嚴(yán)重的縣份，損失較大的地震主要有1936年平山6.7級大地震及1958年石塘地震，這兩次地震震中均分布在北東向的小董—靈山褶皺斷裂帶上。靈山縣地震烈度為Ⅶ級，地震動峰值加速度為0.15 g，反應(yīng)譜特征周期為0.35 s。

表5 靈山縣地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量(處)與巖性分布關(guān)系表(2011年地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查資料統(tǒng)計)

2.5 水文地質(zhì)

靈山縣境內(nèi)地下水的類型主要有基巖裂隙水、陸相碎屑巖類裂隙孔隙水及碳酸鹽巖類巖溶水等3大類。

在花崗巖分布區(qū)，地下水的補(bǔ)給源主要為大氣降水，因風(fēng)化作用劇烈，花崗巖中的全～強(qiáng)風(fēng)化帶中不穩(wěn)定礦物全部被風(fēng)化成高嶺土，高嶺土填塞了砂粒之間的空隙，使花崗巖全～強(qiáng)風(fēng)化帶的透水性變差，對下滲的補(bǔ)給水起阻滯作用，造成表層殘積土含水率迅速升高，達(dá)到軟塑甚至流塑狀態(tài)，導(dǎo)致其抗剪強(qiáng)度顯著降低甚至消失，同時土體自重及下滑力增加，導(dǎo)致斜坡殘積土體發(fā)生滑坡或崩塌。

2.6 人類工程經(jīng)濟(jì)活動

2.6.1 公路和鐵路建設(shè)

靈山縣近年來交通建設(shè)發(fā)展較快，新建有欽(州)陸(屋)一級公路、玉(林)靈(山)二級公路、欽浦二級公路浦北段等高等級公路，縱貫西部的黎欽鐵路也于近年修通，在建中的有靈山至橫縣二級公路等，此外，還修建了大量的鄉(xiāng)村公路。這些公路在建設(shè)過程中挖方及填筑工程量較大，造成數(shù)量眾多、坡高在數(shù)米至數(shù)十米的人工邊坡，這對地質(zhì)環(huán)境破壞較大。據(jù)調(diào)查，新建的高等級公路及黎欽鐵路的邊坡一般護(hù)坡較好，削坡坡度多在40°～60°，坡形多為梯形坡及平直坡，部分路段建有擋土墻等護(hù)坡工程;而鄉(xiāng)村公路開挖邊坡普遍過陡，多在60°～70°，部分路段甚至達(dá) 80°～90°，坡形絕大多數(shù)為平直坡，坡面大多參差不齊，無護(hù)坡措施，邊坡穩(wěn)定性一般較差。

2.6.2 水利建設(shè)

靈山縣建有大小水庫1 980多座，主要是小型水庫或山塘。水庫的建設(shè)對庫區(qū)岸坡及大壩下游河岸的地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生的影響主要表現(xiàn)在:溢洪道泄洪水流對下游河岸的沖刷侵蝕力增強(qiáng);水庫蓄、放水使庫區(qū)水位上升和周期性的升降，從而導(dǎo)致庫岸巖土體受淹軟化，并承受更大和頻繁變化的水庫水沖刷侵蝕力、浮托力和地下水動、靜水壓力有可能引發(fā)岸坡崩塌或滑坡。

2.6.3 城鄉(xiāng)建設(shè)

靈山縣村民在花崗巖地區(qū)挖坡建房的現(xiàn)象非常普遍，一些處于狹窄山谷中的山村，甚至整個村莊修建在被開挖成階梯形的斜坡上。花崗巖地區(qū)地貌又多以低山及低山丘陵為主，溝谷更狹窄，再就是花崗巖地區(qū)風(fēng)化殼厚度大，土質(zhì)松軟，更適合山區(qū)老百姓手工開挖。據(jù)統(tǒng)計，靈山縣人工邊坡坡高一般在3～15m之間，少數(shù)達(dá)20余 m;坡形(剖面)以平直坡為主，其次為梯形坡，個別為傘檐形;人工邊坡往往過于陡峭，坡度多在65°以上。人工邊坡一般揭露到強(qiáng)風(fēng)化帶，少數(shù)達(dá)到中風(fēng)化帶，邊坡多為土質(zhì)散體結(jié)構(gòu)或巖質(zhì)碎裂結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性普遍較差，易發(fā)生崩塌和滑坡等各種地質(zhì)災(zāi)害。

2.6.4 礦山開采

靈山縣礦山采石場45個，粘土礦33個，錳礦2個，鐵礦1個，礦山規(guī)模雖都很小，但其開采方式多為露天開采。采礦過程中容易形成高陡的采坑邊坡，采坑邊坡一般呈陡崖狀，坡面凹凸不平，松石、危石較多。當(dāng)無護(hù)坡措施時，容易發(fā)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

3 地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育特征

3.1 地質(zhì)災(zāi)害的分布特征

3.1.1 空間分布特征

1)多發(fā)生于緩坡低山地貌區(qū)。這主要是因?yàn)樵谶@些地貌區(qū)有大量的高差大的和坡度大的斜坡。陡坡低山地貌區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量不如緩坡低山地貌區(qū)的原因是，隨著坡度加大，居民的削坡建房行為反而下降。

2)多發(fā)生在人類工程強(qiáng)烈活動區(qū)。如沿公路呈線狀密集分布;在居民聚居區(qū)呈面狀分布。

3)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)沿斷裂帶呈線狀密集分布。由于斷層帶上的巖石節(jié)理裂隙豐富，巖石的風(fēng)化速度都較快，覆蓋層較厚，地下水活動也加速了巖石的風(fēng)化與軟化，因此呈現(xiàn)出滑坡、崩塌密集發(fā)育帶。

3.1.2 時間分布特征

1)靈山縣地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)生在最近的10 a(見表6)。這主要是近年來居民的修路、建房活動加劇所致。

2)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)生在雨季。據(jù)統(tǒng)計，靈山縣崩塌、滑坡多發(fā)生在每年的6～7月份，其它月份甚少發(fā)生，其高發(fā)期與當(dāng)?shù)氐谋┯昶谑治呛?見圖1)。

3.2 滑坡發(fā)育特征

根據(jù)調(diào)查資料，靈山縣共發(fā)現(xiàn)滑坡42處，包括巖質(zhì)滑坡和土質(zhì)滑坡兩種，其中土質(zhì)滑坡36處(占85.7%)，巖質(zhì)滑坡6處(14.3%)。按規(guī)模的劃分標(biāo)準(zhǔn)，靈山縣僅有1處滑坡點(diǎn)規(guī)模達(dá)小(一)型(體積在1～10萬 m3)，其余的滑坡規(guī)模均屬小(二)型(體積＜1萬m3)【5】。見表7所示。

表6 靈山縣滑坡、崩塌災(zāi)害發(fā)生年份統(tǒng)計表

3.3 崩塌的發(fā)育特征

靈山縣境內(nèi)共發(fā)現(xiàn)崩塌367處。崩塌包括巖質(zhì)崩塌和土質(zhì)崩塌兩種。崩塌規(guī)模以小型為主【5】，體積全都小于1萬m3(詳見表8)。統(tǒng)計資料還表明，崩塌主要發(fā)生在花崗巖分布區(qū)，崩塌數(shù)量達(dá)到264個，占崩塌總數(shù)的72.3%，而發(fā)生在碎屑巖區(qū)的崩塌數(shù)量相對較少，僅占101個(占27.7%)。

表7 靈山縣境內(nèi)滑坡規(guī)模統(tǒng)計表

表8 靈山縣境內(nèi)崩塌體規(guī)模統(tǒng)計表

圖1 靈山縣崩塌、滑坡與時間及降雨關(guān)系示意圖

3.4 不穩(wěn)定斜坡的發(fā)育特征

不穩(wěn)定斜坡是產(chǎn)生滑坡、崩塌前處于暫時穩(wěn)定時期的斜坡。區(qū)內(nèi)不穩(wěn)定斜坡共有168處，其中分布在花崗巖地區(qū)的133處(占 79.17%)，分布在碎屑巖區(qū)的有 35處(占20.83%)。這些不穩(wěn)定斜坡可分為3種類型。第一種是斜坡有明顯變形，但還沒有產(chǎn)生整體滑動或崩塌;第二種是新挖的斜坡，因?yàn)樾逼律系耐临|(zhì)較為松散，有發(fā)生順層滑坡的可能;第3種是因坡頂受到重荷壓頂，引起邊坡土體發(fā)生開裂下沉，并有繼續(xù)向下滑移的危險。

3.5 地面塌陷的發(fā)育特征

本區(qū)共有13處塌陷點(diǎn)，其中三海鎮(zhèn)7處，陸屋鎮(zhèn)6處。其發(fā)育有以下特征:(1)塌坑規(guī)模在2～120 m2之間，其中塌坑面積大于100 m2塌陷1處，10～100 m2的中型塌陷有3處，小于10 m2的塌陷為9處。(2)塌坑的深度在0.3～3.0 m，都比較淺。其下部溶洞發(fā)育深度也較淺，地下水埋深淺，地下水位埋深多在1～8 m。地面塌陷多沿淺部巖溶發(fā)育帶分布。(3)地表土體以蝕余粘性土為主，粘滯性差，土厚多在2～10 m。(4)塌陷坑的方向性:地面形態(tài)呈不規(guī)整的橢圓形、槽狀、鍋狀、碟狀等，長軸方向大致與地下水的流向一致。

4 結(jié)語

1)靈山縣地質(zhì)災(zāi)害類型有崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡、地面塌陷和泥石流。其中區(qū)內(nèi)泥石流災(zāi)害僅見1處，為坡面泥石流。

2)靈山縣地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育的影響因素主要有地形地貌、地層巖性、水文地質(zhì)條件、人類工程活動等。

3)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的主要特征是:多發(fā)生于緩坡低山地貌區(qū);多發(fā)生于人類工程強(qiáng)烈活動區(qū);多發(fā)生在最近10 a的雨季中;滑坡和崩塌的規(guī)模以小型的為主。

［1］張文華.花崗巖殘積土的抗剪強(qiáng)度及土質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析［J］.水文地質(zhì)工程地質(zhì).1994，(3):41－43.

［2］劉好正.風(fēng)化花崗巖工程特性與路基工程［J］.路基工程.2003，(5):41－46.

［3］莫繼軍.梧州市花崗巖殘積土的工程特性［J］.廣西城鎮(zhèn)建設(shè).2005(7):18－20.

［4］王彥華，謝先德，王春云.風(fēng)化花崗巖崩崗災(zāi)害的成因機(jī)理［J］.山地學(xué)報.2000，18(6):496 －501.

［5］中國地質(zhì)調(diào)查局標(biāo)準(zhǔn).滑坡崩塌泥石流災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查規(guī)范(1:50000)［S］.

Formation Conditions and Developing Characters of Geological Disasters in Lingshan County

LIAO Hai－ ji，LAN Jun － kang
(Department of Environmental Science and Engineering，Guilin University of Technology.Guilin，Guangxi 541004，China)

The types of geologic disasters in Lingshan county are collapses，landslides，unstable slopes，ground subsidence and debris flow.There are topography，strata lithology，hydro－ climate，hydro－ geological conditions，and human engineering actives which influence the geological disasters developing.The main features of these geological disasters are:more often in the low mountain landform areas with gentle slope，in human frequently engineering activity areas，and in the rainy seasons of the past ten years.Besides.All kinds of geological disasters in Linshan county are mainly in small scale.

Lingshan County;geological disaster;developing characters and influence factors

P642.2

A

1004－1184(2012)03－0197－04

2011－12－21

桂國土資辦［2009］250號

廖海吉(1987－)，女，廣西桂林人，在讀碩士研究生，主攻方向:水文地質(zhì)與工程地質(zhì)。