開陽縣金中磷礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害及地質(zhì)環(huán)境分區(qū)研究

李元林，陳　進，段啟杉，程　星

(1.貴州地質(zhì)工程勘察設(shè)計研究院，貴州 貴陽　550003；2.貴州師范大學 地理與環(huán)境科學院，貴州 貴陽　550001)

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開陽縣金中磷礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害及地質(zhì)環(huán)境分區(qū)研究

李元林1，陳進1，段啟杉1，程星2*

(1.貴州地質(zhì)工程勘察設(shè)計研究院，貴州 貴陽550003；2.貴州師范大學 地理與環(huán)境科學院，貴州 貴陽550001)

摘要：開陽金中磷礦區(qū)被稱為地質(zhì)災(zāi)害博物館，區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)種齊全，滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害廣泛分布。在全面調(diào)查的基礎(chǔ)上，對金中鎮(zhèn)磷礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害進行統(tǒng)計分析，利用綜合指數(shù)法，對區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害進行了分區(qū)評價。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)災(zāi)害；分區(qū)；評價

0引言

金中鎮(zhèn)位于貴州省貴陽市北部，距開陽縣城24km，地理坐標：106°46′32″～106°53′22″E，27°02′06″～27°12′26″N。開陽縣素有“中國磷部的美譽”。金中鎮(zhèn)所在的洋水河流域地處復雜地質(zhì)構(gòu)造變形區(qū)，斷裂構(gòu)造發(fā)育，出露地層軟硬鑲嵌，分布格局錯綜復雜，地形切割劇烈，谷深坡陡，區(qū)內(nèi)氣候潮濕多雨。暴雨強度大，加之以采礦為主的人類生產(chǎn)活動頻繁等因素，致使區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)種齊全，滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害廣泛分布。嚴重影響當?shù)厝嗣褙敭a(chǎn)的安全和磷礦區(qū)正常生產(chǎn)。

1區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境背景

1.1地形地貌

區(qū)內(nèi)地勢南高北低，最高點狼雞嶺高程1 713m，最低點為上洋水河與兩岔河匯合口高程722m，流域地形為壟脊槽谷，槽谷寬約3～5km，槽谷兩側(cè)脊嶺對峙，槽谷內(nèi)山高坡陡地形破碎，溝壑發(fā)育密度達1.4km/km2。相對高差300～500m，地形坡度陡峻，一般在30～50°區(qū)內(nèi)地層巖由板溪群、震旦紀、寒武系、二疊系和三疊系組成，由于構(gòu)造、侵蝕、地下水溶蝕等作用的結(jié)果，使本區(qū)形成淺切割侵蝕溶蝕中山地貌類型。

1.2地層巖性

區(qū)內(nèi)出露地層主要是上元古代板溪群清水江組、震旦系南沱組、陡山沱組、燈影組、寒武系下統(tǒng)牛蹄塘組、明心寺、金頂山組、清虛洞組及第四系殘坡積物及沖洪積物。

1.3地質(zhì)構(gòu)造

區(qū)內(nèi)地處揚子準地臺黔北臺隆遵義斷拱貴陽復雜構(gòu)造變形區(qū)中部北端，構(gòu)造線以NNE向為主，主要有洋水背斜及背斜兩翼的數(shù)條NNE向縱數(shù)層，性質(zhì)各異、組合復雜。

2主要地質(zhì)災(zāi)害

2.1崩塌

崩塌為最主要災(zāi)種。全區(qū)共調(diào)查發(fā)現(xiàn)崩塌39處，占地質(zhì)災(zāi)害點總數(shù)的49.37%，總體積1 063 502m3，威脅104戶558人及大、中小礦山20個，威脅財產(chǎn)損失1 325.15萬元，大多數(shù)為巖體崩塌，其成因系開采震旦系陡山沱組(Zbd)磷礦層，并順礦層延伸開拓巷道進行掘進回采，形成采空區(qū)。同時放炮破壞了巖體的完整性，節(jié)理裂隙進一步擴大，巖體強度降低，導致采空區(qū)頂板冒頂垮塌，頻繁的爆破振動的應(yīng)力傳遞及破壞，使一側(cè)具有優(yōu)勢臨空面的山體產(chǎn)生巨大的卸荷裂隙，長期的自然和人為活動作用形成的崩塌。

2.2滑坡

區(qū)內(nèi)共調(diào)查滑坡11處，占地質(zhì)災(zāi)害點總數(shù)的13.92%，威脅87戶434人，威脅財產(chǎn)462萬元。區(qū)內(nèi)滑坡沿一個軟弱層滑坡后緣破裂巖體常以后壁基巖在產(chǎn)狀上基本保持一致，此類滑坡多發(fā)生在坡高且坡長的斜面上，坡腳應(yīng)力達到極限而剪斷，如：金中鎮(zhèn)寨子村龍井灣滑坡。

2.3泥石流

區(qū)內(nèi)共調(diào)查泥石流20處，占地質(zhì)災(zāi)害點總數(shù)25.32%，體積達3 758 600m3，威脅人口4 067戶20 355人，威脅財產(chǎn)37 010萬元，其類型為溝谷型泥石流。據(jù)調(diào)查以山坡剝蝕作用形成的殘坡積物作為泥石流固體物來源占多數(shù)，滑坡崩塌堆積物也是重要的泥石流固體物質(zhì)來源?；?、崩塌分布位置不同參與形成泥石流的作用方式有別，滑坡、崩塌集中于溝谷上游，形成同源型泥石流而集中于溝谷下游或匯水動力區(qū)之下，形成分源型泥石流。崩滑堆積物沿溝測分布或墮積于溝床中形成洪障由洪水揭低攜帶而參與泥石流的形成，如：1995年6月24日發(fā)生的上洋水河泥石流最為典型。

2.4地面塌陷

境內(nèi)共調(diào)查地面塌陷4處，占地質(zhì)災(zāi)害點的5.06%，未威脅人口及財產(chǎn)，系地下磷礦開采共形成一定面積的采空區(qū)后，圍巖失去支撐，地表巖土體隨之下陷所致，規(guī)模以小型為主。

3地質(zhì)災(zāi)害分區(qū)與評價

本次采用地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度綜合指數(shù)法。選取地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育發(fā)生的影響因素(如地形、地貌、巖土體結(jié)構(gòu)類型、地質(zhì)構(gòu)造、人類工程活動、降雨量等)和地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度現(xiàn)狀等評價因子進行并賦值。將區(qū)內(nèi)采用網(wǎng)絡(luò)剖分成若干個評價單元，對每個評價單元各項指標分別打分賦值。對各項分級指標值進行疊加分析，得出評價單元的易發(fā)程度指數(shù)，易發(fā)程度指數(shù)越大，表示該單元的易發(fā)程度越高。對每個單元的易發(fā)程度指數(shù)綜合分析進行地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度區(qū)劃。

3.1評價單元的劃分

區(qū)內(nèi)面積100.58km2，用一步因子指標值，將區(qū)內(nèi)面積按1km×1km為最小分析單元格，劃分為101個方塊，作為評判基本單元。

3.2致災(zāi)因素的指數(shù)化

滑坡、崩塌、泥石流災(zāi)害的發(fā)育與發(fā)生，主要與地形地貌、巖土體結(jié)構(gòu)類型、地質(zhì)構(gòu)造、降雨量、人為活動以及地質(zhì)災(zāi)害等因素有關(guān)?；?、崩塌、泥石流地質(zhì)災(zāi)害各影響因素權(quán)重及分級評分值見表1。

3.2.1崩滑流地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度指數(shù)計算

根據(jù)崩塌、滑坡、泥石流地質(zhì)災(zāi)害各因素的指數(shù)化情況計算出易發(fā)性指數(shù)。其計算公式如下：Zbhl=∑N1·K1=N1×KA+N2×KB+N3×KC+N4×KD+N5×KE+N6×Kf式中，ZBHL—評價單元內(nèi)崩滑流地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度指數(shù)值。N1、N2、N3、N4、N5、N6—評判單元格內(nèi)的各影響因子的脆弱性指數(shù)值。

表1　滑坡、崩塌、泥石流評價因子權(quán)重及分級評分表

KA—災(zāi)害點密度因子

KB—地形坡度因子的權(quán)重

KC—巖土體結(jié)構(gòu)類型因子的權(quán)重

KD—地質(zhì)構(gòu)造因子的權(quán)重

KE—人類工程活動因子的權(quán)重

Kf—降雨量因子的權(quán)重

3.3地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性綜合評價

綜合分析崩塌、滑坡、泥石流易發(fā)性指數(shù)值(ZBHL),將區(qū)內(nèi)滑坡、崩塌、泥石流地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性區(qū)劃結(jié)果疊加，得出地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性綜合指數(shù)值(Z)。根據(jù)區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性綜合指數(shù)繪制出地質(zhì)災(zāi)害分區(qū)圖見圖1

1.地質(zhì)環(huán)境條件差區(qū) 2.地質(zhì)環(huán)境條件中等區(qū) 3.地質(zhì)環(huán)境條件好區(qū) 4.分區(qū)界線 5.滑坡 6.崩塌 7.地裂縫 8.泥石流圖1　開陽金中磷礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害分布及地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)評價圖Fig.1　The figure of geological disaster displacing degree area

按照下列標準劃分地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)Z≥6，為地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)Z≥3為地質(zhì)災(zāi)害中等易發(fā)區(qū)Z≤3時，不易發(fā)區(qū)。

3.3.1地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)評價

通過綜合分析評價，區(qū)內(nèi)共劃分出了1個高易發(fā)區(qū)，3個中等易發(fā)區(qū)，2個不易發(fā)區(qū)見表2。

表2　金中鎮(zhèn)磷礦開采區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)特征表

4結(jié)論

本次調(diào)查在已有資料的基礎(chǔ)上，以地面調(diào)查測繪，工程勘察為主要手段，開展開陽縣金中磷礦區(qū)滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害詳細調(diào)查，基本查明區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征和現(xiàn)狀。對其易發(fā)程度進行了評價，為減災(zāi)防災(zāi)和制定區(qū)域防災(zāi)規(guī)劃提供依據(jù)。

參考文獻：

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[3] 地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與監(jiān)測技術(shù)方法論文集[M].武漢：中國地質(zhì)大學出版社,2005：130-133.

文章編號：1004—5570(2016)01-0028-04

收稿日期：2015-11-09

基金項目：國家自然科學基金重大研究計劃項目(90102002)

作者簡介：李元林(1966-)，男，工程師，研究方向：工程地質(zhì)。

*通訊作者：程星(1959-)，男，教授，博士，研究方向：工程地質(zhì)。

中圖分類號：P694

文獻標識碼：A

Geological disaster and geological environment partition in Jinzhong phosphorid ore，Kaiyang courty of china

LI Yuanlin1,CHEN Jin1,DUAN Qibing1，CHENG Xing2

(1.Guizhou Geological Survey and Design Service Guiyang,Guizhou 550003,China；2.Guizhou Normal University Guiyang,Guizhou 550001,China)

Abstract:Jinzhong phosphorid ore area is known as a geological museum, in which there are so many kinds of geological disaster phenomenon，such as landslide, collapse, debris flow, surface collapse, ground fracture and so on. Based on the of field investigation, the article make a detail researching on the statistic and analyze. Also, using the comprehensive index method , a geological disaster partition has been done in the article. The authors discussed the various features of each partition in the research.

Key words:geological disaster; partition; evaluate