成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)南部城市群孕災(zāi)條件與地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征

王東輝，陳緒鈺，朱德明，田 凱

(1.中國地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心，成都 610081；2.西藏地質(zhì)二隊(duì)，拉薩 850000)

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成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)南部城市群孕災(zāi)條件與地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征

王東輝1，陳緒鈺1，朱德明2，田 凱1

(1.中國地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心，成都 610081；2.西藏地質(zhì)二隊(duì)，拉薩 850000)

通過資料分析與實(shí)地調(diào)查相結(jié)合，對(duì)成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)南部城市群孕災(zāi)條件和地質(zhì)災(zāi)害空間分布特征進(jìn)行了區(qū)域?qū)Ρ确治觥Ｑ芯拷Y(jié)果表明，城市群由南而北、自西向東在地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性等孕災(zāi)地質(zhì)背景及降雨、地震活動(dòng)、人類工程活動(dòng)等誘發(fā)因素方面均有明顯不同，進(jìn)而導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害空間分布及發(fā)育特征的差異。西部中高山峽谷區(qū)地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜，地形起伏大，活動(dòng)斷裂發(fā)育且地震活動(dòng)較為頻繁，地質(zhì)災(zāi)害具有規(guī)模大、泥石流相對(duì)發(fā)育、沿構(gòu)造線和河流線狀分布的特點(diǎn)；南部低中山及巖溶發(fā)育區(qū)地形起伏較大，地質(zhì)構(gòu)造及巖性較復(fù)雜，碳酸鹽巖極為發(fā)育，采礦活動(dòng)強(qiáng)烈，以地面塌陷相對(duì)發(fā)育為主要特點(diǎn)；北部紅層丘陵區(qū)地質(zhì)構(gòu)造及巖性簡(jiǎn)單，地形起伏小，人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈，地質(zhì)災(zāi)害類型單一、數(shù)量多、規(guī)模小，分布上具有面上松散分布、局部相對(duì)集中的特點(diǎn)。

地質(zhì)災(zāi)害；孕災(zāi)條件；發(fā)育分布；南部城市群；成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)

0 引言

南部城市群為成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)區(qū)域規(guī)劃中的四大城市群之一，轄自貢、內(nèi)江、宜賓、瀘州4市全域及樂山市沐川、犍為、井研、馬邊和峨邊5縣，國土面積4.36×104km2，是重要的人口、城鎮(zhèn)、產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，自然條件優(yōu)良，交通體系完整，人力資源豐富，在成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)社會(huì)發(fā)展中具有重要的戰(zhàn)略地位。隨著《成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)區(qū)域規(guī)劃》和《成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)南部城市群發(fā)展規(guī)劃(2014—2020年)》的實(shí)施，南部城市群社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，有望于2020年實(shí)現(xiàn)全面建成小康社會(huì)的目標(biāo)。

區(qū)內(nèi)環(huán)境地質(zhì)問題主要有地震活動(dòng)、紅層風(fēng)化、地質(zhì)災(zāi)害，以地質(zhì)災(zāi)害(含礦山地質(zhì)災(zāi)害)問題最為突出，城市、場(chǎng)鎮(zhèn)、居民點(diǎn)、公路、鐵路、庫區(qū)、礦山、風(fēng)景名勝、輸電線路等均不同程度受地質(zhì)災(zāi)害威脅[1～8]。據(jù)34個(gè)區(qū)(縣)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃(及補(bǔ)充調(diào)查與區(qū)劃)成果，南部城市群地質(zhì)災(zāi)害類型主要有滑坡、崩塌、不穩(wěn)定斜坡、地面塌陷和泥石流，共發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害4011處，造成982人死亡、直接經(jīng)濟(jì)損失1.4×108元。近年來，部分地質(zhì)災(zāi)害已經(jīng)得到了成功治理，防災(zāi)體系進(jìn)一步完善，但現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害仍威脅18.7×104人，威脅財(cái)產(chǎn)近90×108元(據(jù)四川省地質(zhì)環(huán)境管理信息系統(tǒng)，截止2015年7月15日)。

南部城市群由南而北、自西向東跨越山地、臺(tái)地、丘陵、平壩等不同地貌單元，其間構(gòu)造形跡齊全、巖性及結(jié)構(gòu)復(fù)雜、力學(xué)性質(zhì)差異懸殊，降雨、地震活動(dòng)等區(qū)域性差異明顯，加之礦山開采、工程建設(shè)等人類工程活動(dòng)的類型與強(qiáng)度不同，導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及主要控制因素在空間分布上均有明顯不同。依據(jù)地質(zhì)災(zāi)害孕災(zāi)地質(zhì)條件和誘發(fā)因素的空間分布差異，將南部城市群劃分為西部中高山峽谷地區(qū)、南部低中山及巖溶發(fā)育區(qū)和北部紅層丘陵區(qū)。

本文重點(diǎn)從地質(zhì)災(zāi)害孕災(zāi)地質(zhì)條件、誘發(fā)因素的地域差異及由此而引起的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征、空間分布差異進(jìn)行剖析，探討不同地質(zhì)背景、誘發(fā)因素條件下地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育規(guī)律，以期為南部城市群重大工程及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與規(guī)劃布局提供依據(jù)。

1 地質(zhì)災(zāi)害概況與總體發(fā)育特征

1.1 地質(zhì)災(zāi)害概況

南部城市群共發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害4011處，類型和規(guī)模如表1所示。從類型來看，滑坡2238處、崩塌1180處、泥石流36處、不穩(wěn)定斜坡421處、地面塌陷136處，類型以滑坡、崩塌為主。就地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模而言，小型地質(zhì)災(zāi)害3172處，特大型6處，大型172處，中型661處。大型以上地質(zhì)災(zāi)害以滑坡為主，崩塌、泥石流、不穩(wěn)定斜坡、地面塌陷無特大型。

表1 南部城市群地質(zhì)災(zāi)害類型與規(guī)模統(tǒng)計(jì)表

成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)南部城市群滑坡平剖面形態(tài)具有較大差異性，且與滑坡規(guī)模關(guān)系密切。大型及特大型滑坡以不規(guī)則形為主，小型滑坡以舌形和半圓形為主；大型及以上滑坡剖面形態(tài)以階梯形、凸形為主，小型滑坡剖面形態(tài)則以直線形為主。成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)南部城市群崩塌規(guī)模普遍較小，危巖體巖性以砂巖為主，其次為砂泥巖互層或砂巖夾泥巖。不穩(wěn)定斜坡破壞方式有滑坡、崩塌、撒落、滾石等，以滑坡為主。地面塌陷包括采空型、土洞型和巖溶型，以巖溶型為主，且互有交叉。區(qū)內(nèi)泥石流不發(fā)育，且規(guī)模較小。

1.2 總體發(fā)育特征

滑坡主要集中于威遠(yuǎn)—榮縣一線以西的威遠(yuǎn)隆起山區(qū)、犍為—沐川一線以西中高山區(qū)向低山區(qū)的地形過渡地帶和峨邊縣一帶的高山峽谷地帶；崩塌則在威遠(yuǎn)隆起山區(qū)的山前地形陡變地帶及南廣河、大渡河、金沙江沿岸等地易發(fā)(見圖1)。需要注意的是在瀘州西部方山一帶、江安—納溪及長(zhǎng)寧以東一帶的臺(tái)狀、坪狀高丘-低山地區(qū)地形陡變地帶極易形成下部陡坡滑坡、上部陡崖崩塌的組合特征。城市群主要中心城市及縣城周邊、重要交通干線沿線等人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈區(qū)亦為滑坡、崩塌災(zāi)害高易發(fā)地區(qū)，規(guī)模普遍較小。泥石流為區(qū)內(nèi)最不發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害類型，僅36處，主要在峨邊縣官料河、馬邊縣馬邊河及屏山縣金沙江3條河流的部分松散物源豐富的支溝易發(fā)。地面塌陷主要表現(xiàn)為巖溶塌陷和采空塌陷，兩者亦有交叉，在長(zhǎng)江以北的瀘縣、隆昌、富順、威遠(yuǎn)等地三疊系條形低山區(qū)及西部馬邊、犍為等地采礦區(qū)易發(fā)采空塌陷，城市群南部高縣、珙縣、筠連縣、興文縣、敘永縣、古藺縣等地在自然條件下易發(fā)巖溶塌陷。由于采礦活動(dòng)較為劇烈，采空塌陷時(shí)有發(fā)生。

2 西部中高山峽谷區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征

西部中高山峽谷區(qū)包括岷江以南、沐川—屏山—宜賓一線以西的地區(qū)，面積7595.73 km2，占城市群總面積的17.4%，為南部城市群地質(zhì)條件最為復(fù)雜的地區(qū)，從元古界至白堊系均有出露。巖性復(fù)雜多樣，以砂巖、泥巖、頁巖等碎屑巖類為主?；?guī)r、白云巖等碳酸鹽巖類呈南北向條帶狀出露于馬邊縣西部地區(qū)，中酸性巖漿巖和變質(zhì)巖地層主要在峨邊縣西部及東部大渡河沿岸分布，而二疊系峨嵋山玄武巖呈帶狀出露于馬邊縣以西、峨邊縣以南地區(qū)。本區(qū)構(gòu)造極為發(fā)育，總體以北北西向?yàn)橹?，其中馬邊縣西部地區(qū)構(gòu)造形跡呈向南擴(kuò)散的帚狀，滎經(jīng)—馬邊活動(dòng)斷裂帶縱貫全區(qū)[9]，發(fā)生多次破壞性地震[10]。區(qū)內(nèi)地形變化劇烈，以中—深切割中山峽谷地貌為主，“V”型谷、峽谷峭壁地形普遍，高差達(dá)3500 m，斜坡坡度多在30°以上，切割深度普遍大于300 m，尤其是大渡河沿岸峽谷陡崖高數(shù)百米。復(fù)雜的地質(zhì)背景及陡峻的地形條件為滑坡、崩塌、泥石流地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生提供了有利條件。

本區(qū)共發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害576處(見表2)，占城市群地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的14.36%。由表2可知，大型及以上地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)達(dá)70處，占城市群大型及以上地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的39.33%，遠(yuǎn)高于小型地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)所占比例(10.56%)。城市群僅有的6處特大型地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)均位于本區(qū)。發(fā)育泥石流27條，占城市群泥石流總數(shù)的75%，具有地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模大、泥石流相對(duì)發(fā)育的特點(diǎn)。

表2 西部中高山峽谷區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征

侏羅系、白堊系紅層砂巖、泥巖工程地質(zhì)性質(zhì)軟弱，耐風(fēng)化能力差，所處斜坡部位多形成厚度較大的殘坡積或崩坡積層，易沿土巖接觸面發(fā)生滑動(dòng)。如峨邊縣勒烏鎮(zhèn)勒烏熱羅滑坡即發(fā)育于中侏羅統(tǒng)新村組中，斜坡上覆厚1.8～16.2 m的崩坡積含碎石粉質(zhì)黏土及碎塊石(見圖2、圖3)，在坡腳沖刷、公路開挖等條件下，形成平均長(zhǎng)500 m、寬588 m、厚度12 m、體積352.8×104m3的中層大型滑坡。此外，三疊系炭質(zhì)頁巖夾板巖和煤系地層易發(fā)生沿煤系地層頂?shù)酌娴捻槍踊拢瑸楸緟^(qū)易滑地層(見圖4)[11]。受多期北東向、北北東向構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及地震活動(dòng)影響，玄武巖、碳酸鹽巖、砂巖等硬質(zhì)巖類節(jié)理裂隙較為發(fā)育，大渡河兩岸一般裂隙率可達(dá)0.72%～3.94%，易發(fā)生崩塌。大渡河、馬邊河等主河兩側(cè)支溝發(fā)育、水網(wǎng)較為密集，部分支溝內(nèi)礦山堆渣、堵塞溝道等現(xiàn)象較為突出，易發(fā)泥石流災(zāi)害，如峨邊縣蔣溝即為典型礦渣型泥石流。采礦-洗礦-輸沙等一系列礦業(yè)活動(dòng)導(dǎo)致蔣溝流域生態(tài)環(huán)境惡化，早期礦渣的開放式、露天式堆放為泥石流的發(fā)生提供了大量物源，泥石流頻發(fā)，具有大雨大沖、小雨小沖的特點(diǎn)。

圖2 峨邊縣勒烏熱羅滑坡影像Fig.2 Image of Lewureluo landslide

1—碎塊石土；2—粉砂巖；3—粉砂質(zhì)泥巖；4—第四系崩坡積；5—侏羅系新村組；6—滑面圖3 峨邊縣勒烏熱羅滑坡剖面示意圖Fig.3 Geological section of Lewureluo landslide

圖4 西部中高山峽谷區(qū)不同地層時(shí)代滑坡崩塌發(fā)育數(shù)量Fig.4 Distribution of landslides and rock-falls in different stratigraphic ages in western middle-high mountain and valley areas

將滑坡發(fā)育的地形坡度以5°分帶進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，滑坡發(fā)育坡度主要集中于15°—45°，發(fā)育滑坡370處，占本區(qū)滑坡總數(shù)的85.85%，其中以20°—35°數(shù)量最多，達(dá)233處，占總數(shù)的54.06%。分析不同規(guī)?；掳l(fā)育的地形坡度，可以看出，中型以上規(guī)模滑坡坡度主要集中于20°—25°；小型滑坡坡度主要集中于25°—35°(見圖5)，存在隨坡度增加，滑坡規(guī)模越小的趨勢(shì)。中型以上崩塌地形坡度集中于60°—70°(見圖6)，具有以60°—70°為中心，向兩側(cè)崩塌發(fā)育隨坡度變化規(guī)模變小的趨勢(shì)。

圖5 西部中高山峽谷區(qū)滑坡與地形坡度Fig.5 Landslide vs. slope in the western valley areas

圖6 西部中高山峽谷區(qū)崩塌與地形坡度Fig.6 Rock-fall vs. slope in the western valley areas

從地質(zhì)災(zāi)害空間分布來看，大渡河、官料河、馬邊河、金沙江及其支流兩岸和馬邊一帶南北向帚狀構(gòu)造及滎經(jīng)—鹽津活動(dòng)斷裂帶兩側(cè)地質(zhì)災(zāi)害密集，尤其以帚狀構(gòu)造北部構(gòu)造密集部位地質(zhì)災(zāi)害最為集中，具有明顯的沿河流、構(gòu)造帶線性集中分布的特征。

3 南部低中山及巖溶發(fā)育區(qū)地質(zhì)災(zāi)害特征

高縣—珙縣—興文—敘永一線以南的地區(qū)為低中山及巖溶發(fā)育區(qū)，面積10559.48 km2，占城市群總面積的24.19%。該區(qū)為近東西向展布的高背斜緊密褶皺帶地區(qū)，出露中生界侏羅系、三疊系及古生界的泥巖、砂巖等碎屑巖以及灰?guī)r、泥灰?guī)r等碳酸鹽巖。筠連一帶巖層傾角多為40°—70°，興文—古藺一帶巖層傾角多為10°—49°。以碳酸鹽巖分布面積最廣，達(dá)8079.76 km2，占本區(qū)面積的76%，占南部城市群總面積的24.17%。屬中—深切割低—中山，多呈深山峽谷或峰頂嶺脊形態(tài)，谷坡陡峻，坡腳30°以上，切割深度大于300 m，局部地區(qū)形成陡崖。在碎屑巖分布區(qū)，山體多為長(zhǎng)垣狀或單斜狀、豬背脊?fàn)罨驗(yàn)閹r溶槽谷一側(cè)之壟脊，碳酸鹽巖分布區(qū)多為石丘-洼地、峰叢-谷地或槽谷，山頂海拔標(biāo)高400～1732 m，谷坡坡度20°—40°，多呈“V”型谷。

南部地區(qū)具有巖溶發(fā)育、采礦活動(dòng)劇烈、地面塌陷相對(duì)發(fā)育的特點(diǎn)。碳酸鹽巖分布區(qū)的主要特征是巖溶化強(qiáng)烈，地下水較豐富，巖溶形態(tài)多樣；同時(shí)，褶皺斷裂的緊密展布使剛性石灰?guī)r裂隙發(fā)育，在地表、地下水交替活動(dòng)下，促使裂隙溶蝕擴(kuò)大，大大降低了巖石整體強(qiáng)度，易發(fā)地面塌陷災(zāi)害；加之本區(qū)地下采礦活動(dòng)強(qiáng)烈，礦山環(huán)境地質(zhì)問題突出，采空塌陷時(shí)有發(fā)生。區(qū)內(nèi)發(fā)育地面塌陷96處，占城市群塌陷總數(shù)的70.6%，分布密度達(dá)0.92處/100 km2，遠(yuǎn)高于北部、西部地區(qū)(0.11處/100 km2、0.16處/100 km2)(見表3)。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)有96處地面塌陷中與礦山開采有關(guān)的采空塌陷多達(dá)52處，占54.17%。典型案例有：1990年3月底，瀘州市敘永縣大樹硫鐵礦因地下采礦活動(dòng)導(dǎo)致頂板變形、塌陷，上覆基巖產(chǎn)生破壞，在地表形成數(shù)條地裂縫，造成職工宿舍垮塌20余間，100余戶住房出現(xiàn)嚴(yán)重變形，同時(shí)尾礦渣不合理堆放亦為泥石流發(fā)生提供了充足的物源；1999年7月16日下午4時(shí)，瀘州市敘永縣震東鄉(xiāng)太平村多個(gè)小煤礦在進(jìn)行井下開采過程中因采空區(qū)頂板變形引起斜坡變形發(fā)生滑坡，造成4人死亡、3人受傷。

表3 南部低中山及巖溶發(fā)育區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征

區(qū)內(nèi)滑坡多發(fā)育于30°—40°的斜坡之上，三疊系、侏羅系砂巖夾頁巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖分布區(qū)剝落現(xiàn)象嚴(yán)重，斜坡地帶松散堆積物較厚，在流水及人工擾動(dòng)的條件下易發(fā)滑坡(見圖7)。赤水河、永寧河等沿岸偶有規(guī)模較大的古崩滑堆積體，亦為主要的人口聚集區(qū)，在長(zhǎng)期的人工干擾及坡腳河流沖刷作用下，古崩滑堆積體易發(fā)生復(fù)活。典型的有古藺縣二郎鎮(zhèn)滑坡，滑體即為覆于志留系龍馬溪組灰?guī)r、泥頁巖之上的厚層松散古崩滑堆積體，滑坡區(qū)坡度18°—32°，受赤水河沖刷，前緣有效臨空，后部公路修建、建筑堆渣等活動(dòng)使滑坡后緣荷載增加，在地表水、地下水綜合作用下于2007年發(fā)生局部變形，形成長(zhǎng)101 m，寬197 m，厚2.6～8.6 m的滑坡，威脅后部二郎鎮(zhèn)安全。三疊系及二疊系的灰?guī)r、砂巖、粉砂巖、玄武巖等巖石質(zhì)地堅(jiān)硬，力學(xué)強(qiáng)度高，在斷裂、褶皺的強(qiáng)烈影響下，裂隙發(fā)育且多呈“X”型共軛延展，于地形陡峻地段易形成崩塌災(zāi)害(見圖7)。如：宜賓市高縣白廟鄉(xiāng)芙蓉村芙蓉山出露三疊系飛仙關(guān)組砂、泥巖夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r，巖石節(jié)理裂隙極為發(fā)育，在降雨、采礦活動(dòng)等綜合作用下，于1994年3月20日中午12時(shí)10分發(fā)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害，形成近100×104m3的碎屑流堆積體(見圖8)，造成18人死亡、重傷2人、輕傷1人，直接經(jīng)濟(jì)損失超過390×104元；宜賓市筠連縣巡司鎮(zhèn)巡司村七組出露二疊系茅口組中厚層狀灰?guī)r夾生物碎屑灰?guī)r，受節(jié)理面及巖層面控制，巖體被切割成大小不一的塊體，于2003年2月發(fā)生崩塌，造成3人死亡、1人輕傷，直接經(jīng)濟(jì)損失200×104元[12]。

圖7 南部低中山及巖溶發(fā)育區(qū)不同地層滑坡崩塌發(fā)育數(shù)量Fig.7 Distribution of landslides and rock-falls in different strata in southern karst area

圖8 芙蓉山崩塌碎屑流素描圖(據(jù)李云貴等[12]，2004)Fig.8 Sketch of Furongshan rock-fall and debris flow

4 北部紅層丘陵區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征

沐川—宜賓—高縣—興文一線以北的地區(qū)屬四川盆地紅層丘陵區(qū)，面積25500.96 km2，占城市群總面積的58.41%。該區(qū)以北東向平行展布的系列寬緩向斜、緊閉背斜為主體，間有北東向、北北東向斷裂發(fā)育，區(qū)內(nèi)地形起伏較小，總體以丘陵及丘間寬谷為主，間夾北東向近平行延展的串珠狀條形低山及臺(tái)狀、坪狀低—中山。

侏羅系廣布于寬緩向斜組成的丘陵區(qū)，巖性以砂泥巖不等厚互層為主，巖層褶皺輕微，向斜部位巖石產(chǎn)狀平緩，一般5°—10°。背斜翼部壓扭性斷裂構(gòu)造較發(fā)育，軟弱層間夾有易產(chǎn)生順層滑動(dòng)的泥化夾層，巖層一般傾角40°—60°。節(jié)理裂隙不發(fā)育，僅在砂巖中常見2組節(jié)理，一組平行走向，一組與巖層走向呈大角度相交，組成“X”型，傾角大于75°。泥巖風(fēng)化呈碎片脫落，砂巖單層厚3～20 m，厚者超過30 m(沙溪廟組嘉祥寨砂巖)，有的呈透鏡體，巖體較堅(jiān)硬，砂泥巖風(fēng)化均較強(qiáng)烈，強(qiáng)風(fēng)化帶厚5～10 m，具遠(yuǎn)離谷底而變淺的規(guī)律。地貌上多為淺切寬谷，局部為深切窄谷丘陵，形態(tài)多呈孤丘、平頂丘及斜面丘，溝谷切割深度30～80 m間。資中、內(nèi)江、隆昌、威遠(yuǎn)、榮縣、沿灘區(qū)一帶地貌上多為淺切寬谷，丘間距多大于100 m，溝谷切割深度小于30 m，呈寬闊“U”型，緩丘形態(tài)以圓丘為主。

白堊系于寬緩向斜區(qū)軸部出露，巖性以厚—巨厚塊狀長(zhǎng)石石英砂巖為主，夾薄層泥頁巖，巖層傾角6°—11°，軸部近水平，褶皺輕微。巖石風(fēng)化后沿垂直節(jié)理有崩塌發(fā)育，風(fēng)化帶深度一般30～40 m。地貌上多呈圓丘、平頂丘，溝谷較為發(fā)育，多呈“U”型，切割深度30～40 m，山頂平緩，呈臺(tái)階狀陡坎山坡。砂巖抗風(fēng)化能力較弱，強(qiáng)風(fēng)化帶深30～50 m，最深可達(dá)百余米，風(fēng)化呈松散砂礫狀，風(fēng)化后沿坡撒落，手捏即成散砂。

三疊系于威遠(yuǎn)背斜及東部系列條形背斜出露。須家河組厚—巨厚塊狀砂巖質(zhì)堅(jiān)硬，其間存在泥化夾層(泥頁巖、煤系等)，力學(xué)強(qiáng)度顯著變差，軟弱夾層塑性變形大，壓縮性大。威遠(yuǎn)背斜南翼陡，巖層傾角6°—14°，北翼緩，傾角3°—6°，順軸與橫切軸向的2組斷層發(fā)育；張扭性構(gòu)造裂隙相伴而生，以北50°—60°西、傾角75°，北20°—30°西、傾角70°，北40°—50°東、傾角70°三組為主，將砂巖切成大小不等塊體，裂隙在此基礎(chǔ)上發(fā)育，形成多種組合結(jié)構(gòu)面，易發(fā)生崩塌或滑坡。東部條形低山地區(qū)褶皺緊密，須家河組巖層傾角30°—70°，有壓性斷裂，地貌上呈長(zhǎng)垣狀狹窄山垅，多單面山，溝谷切割深度50～100 m，厚層塊狀中細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖質(zhì)堅(jiān)硬，節(jié)理裂隙發(fā)育，抗風(fēng)化能力強(qiáng)。背斜核部出露中三疊統(tǒng)雷口坡組及下三疊統(tǒng)嘉陵江組灰?guī)r、白云巖及泥灰?guī)r，巖層單層厚0.5～5.0 m不等，表層被第四系覆蓋，巖溶不發(fā)育，溶洞、落水洞小而少。

北部地區(qū)具有地質(zhì)條件相對(duì)簡(jiǎn)單、人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈，地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量多、規(guī)模小、類型單一的特點(diǎn)。侏羅系及白堊系紅層斜坡多為砂巖、礫巖、粉砂巖等硬質(zhì)巖與泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥頁巖等軟質(zhì)巖互層。由于巖石礦物組分、膠結(jié)方式、物理力學(xué)性質(zhì)等不同，邊坡破壞模式多樣[13-14]，在劇烈人類工程活動(dòng)作用下，極易發(fā)生滑坡、崩塌。該區(qū)共發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害2686處，占城市群總數(shù)的66.97%，以滑坡、崩塌為最，達(dá)1393處、973處，分別占城市群總數(shù)的62.24%和82.46%，地面塌陷和泥石流不發(fā)育(見表4)。小型地質(zhì)災(zāi)害占城市群小型地災(zāi)總數(shù)的70.1%，中小型地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量均占全區(qū)總數(shù)的60%以上，大型地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)占城市群同等規(guī)模地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的41.86%。

表4 北部紅層丘陵區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征

大型滑坡、崩塌主要發(fā)育于須家河組及蓬萊鎮(zhèn)組中(見圖9)，發(fā)育密度達(dá)1.37處/100 km2和0.89處/100 km2，遠(yuǎn)高于其本區(qū)平均發(fā)育密度(0.28處/100 km2)，這與該2組地層所處地形地貌及構(gòu)造部位密切相關(guān)。上三疊統(tǒng)須家河組主要出露于緊閉背斜所形成條形低山向?qū)捑徬蛐彼纬汕鹆赀^渡的坡腳部位，多形成順向高陡斜坡，其巖性以砂巖夾炭質(zhì)頁巖為主，且垂向節(jié)理較為發(fā)育，易形成沿頁巖頂?shù)酌嫫茐牡幕?，典型的有宜賓市翠屏山滑坡。蓬萊鎮(zhèn)組主要出露于向斜近核部臺(tái)狀低山斜坡上，其上覆白堊系多形成陡崖地貌，蓬萊鎮(zhèn)組多形成陡坡地貌，斜坡上崩坡積物厚度較大，節(jié)理裂隙發(fā)育，極易形成上部陡崖崩塌+下部陡坡滑坡的地質(zhì)災(zāi)害組合形態(tài)。宜賓市思坡鄉(xiāng)高巖滑坡為該類地質(zhì)災(zāi)害的典型代表，滑坡區(qū)上部窩頭山組厚層砂巖、下部蓬萊鎮(zhèn)組泥巖組成“上部陡崖、下部陡坡”的地貌形態(tài)，陡崖長(zhǎng)期風(fēng)化剝蝕形成的崩坡積物不規(guī)則覆于下部陡坡之上，陡坡坡腳受沖溝及人工改造影響，形成有效臨空面，后部陡崖巖體垂向節(jié)理裂隙發(fā)育利于地下水運(yùn)移，下部泥巖為隔水層，地下水易沿泥巖頂面排泄，2013年7月31日，因持續(xù)多日降雨引發(fā)長(zhǎng)150 m、寬100 m、厚約5 m的巖質(zhì)滑坡(見圖10、圖11)。此外，在瀘州市方山周邊地帶亦存在此類滑坡，地質(zhì)災(zāi)害均體現(xiàn)易發(fā)、群發(fā)、規(guī)模較大的特點(diǎn)。

本區(qū)人口密集，公路、鐵路及城鎮(zhèn)建設(shè)等人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈，不合理的切坡、加載、挖填方等活動(dòng)致使滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，區(qū)內(nèi)1393處滑坡中，有人類工程活動(dòng)參與的滑坡達(dá)1141處，占81.91%，由不合理人類工程活動(dòng)引發(fā)的滑坡達(dá)317處，占22.76%，均高于城市群平均水平。礦山開采活動(dòng)除條石、建筑用砂卵石等天然建筑材料的開采外，在威遠(yuǎn)、瀘縣、隆昌一帶亦有開采三疊系煤層活動(dòng)，偶有采空塌陷發(fā)生。

1—碎石土；2—長(zhǎng)石石英砂巖；3—泥巖；4—粉砂巖；5—第四系崩坡積；6—白堊系窩頭山組；7—侏羅系蓬萊鎮(zhèn)組上段；8—滑面圖10 高巖滑坡剖面圖Fig.10 Geological section of Gaoyan landslide

圖11 高巖滑坡變形跡象Fig.11 Deformation characteristic of Gaoyan landslide

5 結(jié)論

南部城市群地質(zhì)災(zāi)害形成的地質(zhì)背景條件和誘發(fā)因素地域性差異明顯，導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害空間分布及發(fā)育特征亦存在較大區(qū)別。

依據(jù)地質(zhì)災(zāi)害孕災(zāi)地質(zhì)條件和誘發(fā)因素的空間分布差異，將南部城市群劃分為西部中高山峽谷地區(qū)、南部低中山及巖溶發(fā)育區(qū)和北部紅層丘陵區(qū)。

西部中高山峽谷區(qū)地質(zhì)條件極為復(fù)雜，地形起伏大，活動(dòng)斷裂發(fā)育且地震活動(dòng)頻繁；南部低中山及巖溶發(fā)育區(qū)碳酸鹽巖出露面積極廣，采礦活動(dòng)強(qiáng)烈；北部紅層丘陵區(qū)地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，地形起伏小，人口密集，各類人類工程活動(dòng)極為強(qiáng)烈。

地質(zhì)背景條件及人類工程活動(dòng)的明顯差異導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征空間差異性較大，西部中高山峽谷區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育密度較小、規(guī)模較大、泥石流相對(duì)發(fā)育，體現(xiàn)沿河谷、構(gòu)造線性分布的規(guī)律；南部低中山及巖溶發(fā)育區(qū)以地面塌陷發(fā)育為主要特點(diǎn)；北部紅層丘陵區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育密度大、類型單一、數(shù)量多而規(guī)模小，體現(xiàn)面上松散分布、局部相對(duì)集中的特點(diǎn)。

人類工程活動(dòng)為南部城市群地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要誘發(fā)因素，在西部中高山峽谷區(qū)主要表現(xiàn)為修路切坡引發(fā)的滑坡及崩塌、礦渣無序堆放引發(fā)的泥石流；在南部低中山及巖溶發(fā)育區(qū)主要表現(xiàn)為礦山開采引發(fā)的采空塌陷，與礦山開采有關(guān)的采空塌陷占地面塌陷總數(shù)的54.17%，此外赤水河沿岸切坡及坡后加載等活動(dòng)易誘發(fā)古崩滑堆積體復(fù)活；北部紅層丘陵區(qū)人類工程活動(dòng)最為劇烈，有人類工程活動(dòng)參與的滑坡占總數(shù)的81.91%，直接引發(fā)的滑坡占總數(shù)的22.76%。

城市群規(guī)劃及發(fā)展建設(shè)過程中需切實(shí)加強(qiáng)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)，西部中高山峽谷區(qū)工程建設(shè)需重點(diǎn)關(guān)注侏羅系紅層、三疊系上統(tǒng)須家河組及香溪群等易滑地層，避免過度開挖邊坡，大渡河、馬邊河、金沙江沿岸為崩塌高易發(fā)地區(qū)；南部低中山及巖溶發(fā)育區(qū)應(yīng)以礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)及治理為重點(diǎn)；在北部紅層丘陵區(qū)應(yīng)控制不合理切坡行為，陡傾的三疊系須家河組及緩傾的侏羅系沙溪廟組均易在坡腳開挖的條件下形成順層巖質(zhì)滑坡，在白堊系與侏羅系地層交界部位易形成上部陡崖崩塌、下部陡坡滑坡的組合特征，需采取綜合性的地質(zhì)災(zāi)害防治措施。

[1] 嚴(yán)福章，袁兆祥，盛大凱．500kV二灘—自貢輸電線路地質(zhì)災(zāi)害及防治之啟示[J]．電力建設(shè)，2010，31(5)：26～29.

YAN Fu-zhang, YUAN Zhao-xiang, SHENG Da-kai. Geo-hazard and prevention for Ertan-Zigong 500kV transmission lines[J]. Electric Power Construction, 2010, 31(5): 26～29.

[2] 許向?qū)?，黃潤(rùn)秋．金沙江水電工程區(qū)(宜賓—白鶴灘段)岸坡變形破壞特征及其與賦存環(huán)境的相關(guān)性[J]．地球科學(xué)進(jìn)展，2004，19(增刊)：211～216.

XU Xiang-ning, HUANG Runqiu. The features of deformation and failure on bank slopes and the pertinence on its environmental effect in hydroeijectric development zone[J]. Advance in Earth Sciences, 2004, 19(Supp.): 211～216.

[3] 康小兵，潘國耀．瀘鹽路宜賓至南溪段地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估[J]．水土保持研究，2008，15(1)：216～222.

KANG Xiao-bing, PAN Guo-yao. Risk evaluation of geological disaster for Luyan Road from Yibin to Nanxi[J]. Research of Soil and Water Conservation, 2008, 15(1): 216～222.

[4] 彭鑫．瀘州某工程邊坡穩(wěn)定性分析及防治措施[J]．成都大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013，32(4)：416～418.

PENG Xin. Stability analysis and prevention measures of engineering slope in Luzhou[J]. Journal of Chengdu University: Natural Science Edition, 2013, 32(4): 416～418.

[5] 徐爭(zhēng)強(qiáng)，楊秋梅，張成江，等．論四川自貢市的城市地質(zhì)環(huán)境[J]．四川地質(zhì)學(xué)報(bào)，2008，28(4)：313～315.

XU Zheng-qiang, YANG Qiu-mei, ZHANG Cheng-jiang, et al. On urban geological environment in Zigong City[J]. Acta Geologica Sichuan, 2008, 28(4): 313～315.

[6] 周皎，張成，江王茜，等．四川內(nèi)江市地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)評(píng)價(jià)[J]．地質(zhì)學(xué)報(bào)，2009，29(1)：62～65.

ZHOU Jiao, ZHANG Cheng, JIANG Wang-qian, et al. Assessment of division of danger of geological hazards in the Neijiang region，Sichuan[J]. Acta Geologica Sinica, 2009, 29(1): 62～65.

[7] 朱洪林，唐小平，馬和平，等．四川內(nèi)江—宜賓高速公路兩滑坡的成因分析與治理[J]．地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，2000，11(3)：242～244.

ZHU Hong-lin, TANG Xiao-ping, MA He-ping, et al. The genesis analysis and controlling of two landslides of Neijiang-Yibin express way[J]. Journal of Geological Hazards and Environment Preservation, 2000, 11(3): 242～244.

[8] 樊建利，李天斌．四川省內(nèi)江市東興區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及控制因素分析[J]．中國地質(zhì)災(zāi)害及防治學(xué)報(bào)，2007，18(4)：24～28.

FAN Jian-li，LI Tian-bin. The developing features and controlling factors of geological hazards in Dongxing District of Neijiang City，Sichuan Province[J]. The Chinese Journal of Geological Hazard and Control, 2007, 18(4): 24～28.

[9] 張世民，聶高眾，劉旭東，等．滎經(jīng)—馬邊—鹽津逆沖構(gòu)造帶運(yùn)動(dòng)組合及地震分段特征[J]．地震地質(zhì)，2005，27(2)：221～233.

ZHANG Shi-min, NIE Gao-zhong, LIU Xu-dong, et al. Kinematical and structural patterns of Yingjing-Mabian-Yanjin thrust fault zone, southeast of Tibetan Plateau, and its segmentation from earthquakes[J]. Seismology and Geology, 2005, 27(2): 221～233.

[10] 彭云金，呂加蓉．滎經(jīng)—馬邊—鹽津斷裂帶新活動(dòng)特征分析[J]．四川地震，2004，(3)：34～36.

PENG Yun-jin, Lü Jia-rong. Consideration about the neo-active feature of Yingjing-Mabian-Yanjin fault zone[J]. Earthquake Research in Sichuan, 2004, (3): 34～36.

[11] 巴仁基，王麗，鄭萬模，等．大渡河流域地質(zhì)災(zāi)害特征與分布規(guī)律[J]．成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，38(5)：529～537.

BA Ren-ji, WANG Li, ZHENG Wan-mo, et al. Characteristics and distribution of the geology disasters of the Dadu River in Sichuan, China[J]. Journal of Chengdu University of Technology: Science & Technology Edition, 2011, 38(5): 529～537.

[12] 李云貴，鐘沛林，楊昶，等．四川省礦山地質(zhì)環(huán)境綜合調(diào)查與評(píng)估成果報(bào)告[R]．成都：四川省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站，2004：40～42.

LI Yun-gui, ZHONG Pei-lin, YANG Chang, et al. Comprehensive investigation and evaluation of mine geological environment in Sichuan Province[R]. Chengdu: Geo-environmental Monitoring Station of Sichuan Province, 2004: 40～42.

[13] 楊宗才，張俊云，周德培．紅層泥巖邊坡快速風(fēng)化特性研究[J]．巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2006，25(2)：275～283.

YANG Zong-cai, ZHANG Jun-yun, ZHOU De-pei. Study on fast weathering characteristics of red bed mudstone slope[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2006, 25(2): 275～283.

[14] 李保雄，苗天德．紅層軟巖滑坡運(yùn)移機(jī)制[J]．蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2004，40(3)：95～98.

LI Bao-xiong, MIA0 Tian-de. The sliding mechanism of red-mudstone layer landslide[J]. Journal of Lanzhou University: Natural Sciences, 2004, 40(3): 95～98.

FORMATION CONDITIONS AND SPATIAL DISTRIBUTION OF GEO-HAZARDS IN SOUTHERN URBAN AGGLOMERATION OF CHENGDU-CHONGQING ECONOMIC ZONE

WANG Dong-Hui1, CHEN Xu-Yu1, ZHU De-Ming2, TIAN Kai1

(1.Chengdu Center, China Geological Survey, Chengdu 610081, China;2.No.2GeologicalPartyofTibet,Lhasa850000,China)

Based on the data analysis and field investigation, the spatial distribution characteristics of geological hazards in the south urban agglomeration of Chengdu-Chongqing Economic Zone are compared and analyzed. Study result shows that both of the formation conditions (topography, geological structure, lithology) and triggering condition (rainfall, seismic activity, human engineering activities) vary significantly from south to north, from west to East, leading to great difference of spatial distribution and characteristics of geological hazards. In the west part, the formation factors such as lithology and geological structure are very complex, the topography undulates greatly, and the seismic activity is frequent. As a result, the geological hazards take on the characteristics of larger magnitude, more debris flows, and linear distribution along the river and tectonic. In the south part, due to the wide distribution of carbonate rocks and intense mining activity, ground collapse becomes the main type of geological hazard. As far as the north part is concerned, the geological and lithology are simple and the terrain is flat, but the human engineering activities are the most intense of the urban agglomeration of south Sichuan Province, simpler type, larger quantity, smaller scale, wide distribution compose the main features of the geological hazards in this part.

geological hazards; geo-hazard formation condition; geo-hazard distribution; southern urban agglomeration; Chengdu-Chongqing Economic Zone

1006-6616(2016)03-0695-11

2016-04-17

中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目(12120113004300、121201010000150015)

王東輝(1982-)，男，高級(jí)工程師，主要從事地質(zhì)災(zāi)害及城市環(huán)境地質(zhì)方面的調(diào)查研究。E-mail：16216813@qq.com

P642.2；P694

A