以山西澤州縣礦山為研究對象的地質(zhì)災(zāi)害特征及成因分析

聶體兵

（澤州縣自然資源局，山西 晉城 048000）

1 易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害礦區(qū)的基本情況概述

易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害礦山的具體位置分布在南嶺鄉(xiāng)李溝村西側(cè)，屬于巖質(zhì)滑坡，調(diào)查發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生屬于大型規(guī)模，為小型的險情等級，P2s 碎屑巖是該滑坡體的主要巖性特征，滑動面推測為P2s 泥巖。在2014 年9 月13 日出現(xiàn)礦體滑動情況，由于和村莊距離較遠，只將200m 道路損毀，沒有引發(fā)人員傷亡事件，現(xiàn)直接經(jīng)濟損失為15 萬元，間接經(jīng)濟損失為10 萬元，當前礦體還呈現(xiàn)不穩(wěn)定特征[1]。

2 地質(zhì)環(huán)境條件

2.1 地形地貌及植被

該地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)礦山所處位置地形地貌為剝蝕侵蝕中低山區(qū)，山體走向近東西向，山體整體坡度較陡，由南向北區(qū)域上呈現(xiàn)不斷變緩的特點，分布于南側(cè)的山頂達到875m 的地形標高，北部溝底最低標高在765m，彼此有110m 的高差，植被在滑坡體上較為發(fā)育，滑坡體的南側(cè)有大量的灌木分布于陡坡區(qū)域上，滑坡體的北部主要為耕地緩坡區(qū)。

2.2 地層特性

根據(jù)礦山地層出露情況和區(qū)域地質(zhì)資料分析，地層主要由第四系（Q2）和二疊系中統(tǒng)上石合子組地層（P2s）組成，地層由老至新依次為：

2.2.1 二疊系中統(tǒng)上石盒子組（P2s）

砂巖：灰綠色，主要成分以長石、石英為主，細粒～中粒結(jié)構(gòu)，分選性中等，塊狀層理構(gòu)造，巖層產(chǎn)狀為350°∠5°。泥巖：灰綠色，細膩具滑感，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄層狀構(gòu)造。

2.2.2 第四系粉質(zhì)粘土（Q2）

紅褐色，稍濕，硬塑，含云母、砂巖碎屑等。無搖振反應(yīng)，具光滑感，中等干強度，韌性中等。該層位于坡體北部緩坡地帶，層厚一般在5m ～15m，平均厚度約10m。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造與礦震

2.3.1 地質(zhì)構(gòu)造

南嶺鄉(xiāng)李溝村滑坡位于晉高褶斷帶北端，地層走向為東西向，向北傾斜的單斜構(gòu)造[2]。

2.3.2 礦震

根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2015）附錄C 及附錄G，本場地峰值加速度為0.10g，抗震基本烈度為Ⅶ度；根據(jù)《中國建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2010）附錄A，本場地抗震設(shè)防烈度為6°，設(shè)計基本地震加速度為0.05g，設(shè)計地震分組為第三組。綜合分析，本場地抗震設(shè)防烈度取7 度，設(shè)計基本礦震加速度為0.10g，設(shè)計礦震分組為第三組。

2.4 水文地質(zhì)條件

根據(jù)含水層層的特性和地下水賦存特征，山西澤州縣礦山地質(zhì)災(zāi)害主要受第四系松散孔隙水和二疊系碎屑巖類裂隙水影響。第四系松散層接受大氣降水補給，降水一部分沿地表快速排往北側(cè)溝谷中，一部分下滲補給下伏基巖裂隙水；二疊系碎屑巖類裂隙水在礦山山頂大面積裸露，一方面接受大氣降水補給，一方面接受上覆第四系松散層入滲補給，主要的排泄方式，順著層間裂隙以及隔水層，從巖層傾斜方向流出，很多都是沿露天通過全的方式進行排泄，還有的順著構(gòu)造裂隙，不斷下滲對奧陶系巖溶水進行補給[3]。

3 因地質(zhì)災(zāi)害導(dǎo)致礦體變形特征

礦體邊坡在平面上近似半橢圓狀，出現(xiàn)滑動周界明顯，以圈椅狀破裂緣裂縫為界，陡壁在后援位置較為明顯，破裂壁即后壁，高度在十米左右，處于860m ～870m 標高，滑動礦體的中部主要分布在道路北側(cè)區(qū)域上，主要為耕地，由于地質(zhì)災(zāi)害因素的影響，有0.5m ～1.0m 的隆起區(qū)域，南北約有200m 長，寬度在220m，其厚度范圍處于20m ～45m，平均在30m 厚，約有38000m2的總面積，達到114×104m3體積大小，呈現(xiàn)349°主滑方向，坡腳是其剪出口位置，約有220m 的長度，P2s 砂巖是滑坡體的主要組成，地形南高北低，上部坡形為凹線型，下部坡形呈凸線型。（見圖1、圖2、圖3）。

圖1 山西澤州縣南嶺鄉(xiāng)李溝村平面示意圖

圖2 山西澤州縣礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生剖面示意圖

圖3 山西澤州縣礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生全貌圖

地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生區(qū)域特征：根據(jù)野外踏勘分析，礦體邊坡向下滑動的滑面主要為基巖層軟弱結(jié)構(gòu)，主要為相對隔水層，上覆砂巖層有著較高的含水量，呈現(xiàn)較軟的土體，滑坡面的埋深至后緣到前緣呈現(xiàn)由深變淺的特點。

滑床特征：滑坡屬于基巖層內(nèi)滑坡，未進行地質(zhì)災(zāi)害勘查，經(jīng)過踏勘調(diào)查認為，泥巖式滑坡床的主要巖性特征[4]。

4 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的影響因素及成因分析

4.1 影響因素

通過分析山西澤州縣礦山地質(zhì)災(zāi)害所導(dǎo)致的變形特點，其受到的影響因素主要為：

地形因素：通過局部層面進行分析，礦體的南側(cè)原來坡度非常大，在60°左右，在外力作用下礦體坡形表現(xiàn)為上凸中凹下凸的特點，為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供了有利的地形[5]。

地層結(jié)構(gòu)因素：通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，二疊系砂巖以及第四系粉質(zhì)粘土是滑坡體的主要巖性特征，二疊系呈現(xiàn)。350°∠5°產(chǎn)狀特點，為349°坡體坡向，為順向坡，在發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害礦體的南側(cè)大量的砂巖，發(fā)育節(jié)理裂隙，為降雨創(chuàng)造了有利的入滲通道以及儲存空間，受降雨因素影響，不斷增加山體自身體重。同時下伏泥巖聚集隔水層，造成泥巖軟化，使泥巖抗剪切強度大幅下降，變成軟弱面，當軟弱面被貫通之后，再加上外部降雨因素影響，對其平衡狀態(tài)給打破，造成劃不破災(zāi)害的發(fā)生。

水的作用：導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生導(dǎo)致滑坡發(fā)生的又一重要因素為水因素影響，如降雨入滲，地表水以及地下水造成的侵潤與潛蝕作用，在降雨因素影響下，滑坡體的容重大幅增加，同時對接觸面造成浸潤，地表水又對其造成沖刷侵蝕，引發(fā)山體前緣以及側(cè)緣臨空，導(dǎo)致山體發(fā)生下滑，在降雨頻繁時段，不斷回升的地下水形成上層滯水對接觸面與層面造成軟化，都可以影響滑坡[6,7]。

4.2 成因分析

本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)勘查區(qū)域周邊0.5km 范圍內(nèi)有大量的礦山開采活動，人類地面活動對地質(zhì)災(zāi)害的形成影響較大。地質(zhì)災(zāi)害的形成也會受降雨、地層結(jié)構(gòu)和地形地貌的影響，2014 年9 月初次出現(xiàn)山體滑動，并在2016 年9 月再次發(fā)生兩次大規(guī)模滑動，滑動均發(fā)生于雨季。