霍城縣滑坡災(zāi)害發(fā)育特征及誘發(fā)因素相關(guān)性分析

曹小紅 尚彥軍 古麗波斯坦·吐遜江 許濤 孟和

摘? 要：黃土分布區(qū)由于人為削坡、振動(dòng)、降水或融雪引發(fā)滑坡，造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，分析霍城縣黃土滑坡發(fā)育特征及誘發(fā)因素，斜坡為易滑的第四系黃土狀粉土，主要發(fā)育坡度13°～40°，以及大于30°斜坡上，滑坡類(lèi)型為崩滑，運(yùn)動(dòng)速度快，滑體坡降完全脫離滑床，且以淺層、表層滑坡為主;滑坡多分布于黃土山坡陰坡處，在1000～1800 m低山丘陵-低山區(qū)以第四系松散堆積物為主，并受人類(lèi)工程活動(dòng)影響易于發(fā)生。

關(guān)鍵詞：霍城縣;黃土滑坡;發(fā)育特征;誘發(fā)因素;相關(guān)性

霍城縣地處天山山脈西段，地貌形態(tài)較復(fù)雜，地形起伏大、河谷發(fā)育密集，人類(lèi)工程活動(dòng)多集中在河谷及斜坡帶，巖性主要為沉積巖和巖漿巖。區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，褶皺、斷裂較發(fā)育，巖體較破碎。全縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育主要類(lèi)型有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷4種，地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)遍及全縣5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)場(chǎng)。據(jù)1998—2009年地質(zhì)災(zāi)害統(tǒng)計(jì)，全縣地質(zhì)災(zāi)害78起，毀壞草場(chǎng)面積260.47畝，損毀道路5.24 km，造成直接經(jīng)濟(jì)損失101.23萬(wàn)元，其中滑坡及崩塌造成損失87.79萬(wàn)元，泥石流10.84萬(wàn)元，地面塌陷2.6萬(wàn)元[1]。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及文獻(xiàn)查閱，滑坡為霍城縣最主要的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型。本研究在收集已有資料基礎(chǔ)上，通過(guò)遙感解譯方法和地面調(diào)查，查明區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害及隱患分布、地質(zhì)環(huán)境條件和發(fā)育特征。在此基礎(chǔ)上，對(duì)51處滑坡災(zāi)害點(diǎn)統(tǒng)計(jì)分析，確定滑坡發(fā)生與地層、巖性、坡度、坡向及高程等因素間的關(guān)系，為后期地質(zhì)災(zāi)害防治及監(jiān)測(cè)預(yù)警參量選取提供依據(jù)。

1? 地質(zhì)環(huán)境條件

1.1? 地形地貌

霍城縣北依NW走向的別珍套山與科古爾琴山，中部為丘陵地帶溝梁相間，形態(tài)上呈壟狀長(zhǎng)崗，南臨伊犁河，為山前沖積-洪積傾斜平原及伊犁河沖積平原，總體地勢(shì)北高南低，由西北向南傾斜，地形復(fù)雜[1]（圖1）。據(jù)地貌形態(tài)成因，可劃分為侵蝕、冰蝕褶皺斷塊山（Ⅰ1，Ⅰ2，Ⅰ3）、剝蝕堆積塊狀隆起山（Ⅱ1，Ⅱ2，Ⅱ3）和堆積平原（Ⅲ1，Ⅲ2，Ⅲ3）3個(gè)大地貌單元（圖1）。

1.2? 氣象水文

據(jù)霍城縣氣象站三十余年資料（表1，圖2），每年1月最冷，7月最熱，年平均氣溫9.3℃，多年平均最高氣溫16.4℃，平均最低氣溫-2.9℃。全年極端最高氣溫40.1℃，極端最低氣溫-42.6℃。由南向東、向北隨海拔的增加，氣溫降低。

霍城縣氣象站三十余年資料顯示（表1、圖2）：多年平均降水量約218.9 mm，平均蒸發(fā)量1 401.1 mm，蒸發(fā)量是降水量的6.4倍，6、7月月降水量最大，分別為29.6 mm和33.5 mm。降雨量由南向北隨緯度增加而增加。縣域內(nèi)水系發(fā)達(dá)，全縣地表水年平均流量26.8 m3/s，年總徑流量8.44×108 m3，縣境除南緣的伊犁河外，共發(fā)育14條大小水系（圖1）。

1.3? 地層巖性

境內(nèi)出露地層包括元古界震旦系、青白口系，古生界寒武系、奧陶系、志留系、石炭系、二疊系，中生界侏羅系及新生界古近系、新近系、第四系（圖3-a）。侵入巖主要出露于北部科古爾琴山、別珍套山的中高山區(qū)，主要為花崗巖、花崗斑巖等華力西中、晚期中酸性侵入巖體，多呈巖基狀產(chǎn)出。

1.4? 工程地質(zhì)

據(jù)成巖作用程度和巖、土顆粒間有無(wú)牢固連接，區(qū)內(nèi)巖土介質(zhì)可劃分為巖體和土體兩大類(lèi)。據(jù)建造類(lèi)型、結(jié)構(gòu)類(lèi)型并結(jié)合強(qiáng)度，巖體又可進(jìn)一步劃分為塊狀堅(jiān)硬侵入巖組、堅(jiān)硬-中厚層狀碳酸鹽巖巖組、塊狀、層狀堅(jiān)硬-較堅(jiān)硬以砂巖為主的碎屑巖巖組、互層狀較堅(jiān)硬-較軟弱以砂巖、礫巖、泥巖為主的碎屑巖組和層狀較軟弱碎屑巖組5類(lèi)工程地質(zhì)巖組（圖3-b）。

塊狀堅(jiān)硬侵入巖組分布在中西部及中東部山區(qū)，呈片狀分布，由華力西中晚期侵入巖組成，巖性以花崗巖、細(xì)晶花崗巖類(lèi)為主，巖性均一，完整性好，堅(jiān)硬、致密塊狀，工程地質(zhì)性能良好。

堅(jiān)硬-較堅(jiān)硬中厚層狀碳酸鹽巖巖組分布于縣境北部高山區(qū)，巖性主要為灰綠色凝灰粗砂巖、砂礫巖、粉砂巖、砂質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r、礫狀碎屑灰?guī)r，局部夾砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖。以層狀結(jié)構(gòu)為主，巖石堅(jiān)硬工程地質(zhì)條件較好，在山區(qū)斷裂破碎帶及溝谷深切處易形成崩塌，為泥石流提供物源。

塊狀、層狀堅(jiān)硬-較堅(jiān)硬以砂巖為主的碎屑巖巖組大面積分布于縣境北部山區(qū)及南部界梁子一帶，巖性主要為砂巖、粗砂巖和鈣質(zhì)粉砂巖等，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，巖石多呈中等-強(qiáng)風(fēng)化，工程地質(zhì)條件一般?？h內(nèi)煤礦多分布于此，易形成地面塌陷。

互層狀較堅(jiān)硬-較軟弱以砂巖、礫巖、泥巖為主的碎屑巖巖組主要分布于縣境中部山前地帶，由較軟弱的古近系漸新統(tǒng)組成。巖性多為泥巖或泥質(zhì)膠結(jié)，失水堅(jiān)硬，遇水易軟化崩解，透水性極弱，利于黃土滑坡的發(fā)生。

層狀較軟弱以泥巖為主的碎屑巖巖組零星分布于東部和伊寧縣交界地帶，由較軟弱的新近系上新統(tǒng)組成。巖性主要為棕紅、棕黃色泥巖、砂巖、礫巖，抗風(fēng)化能力差，工程地質(zhì)條件一般。

砂礫石、砂、粉土多層土體大面積分布于南部細(xì)土平原地區(qū)，以砂、卵石，礫石為主，較松散，受河流侵蝕坡腳和人類(lèi)建筑用砂石，易產(chǎn)生崩塌災(zāi)害。

黃土調(diào)查區(qū)黃土以第四系中上更新統(tǒng)風(fēng)積為主，多呈淡黃、淺黃色。多分布于谷地兩側(cè)的山麓地帶，土結(jié)構(gòu)較密實(shí)，稍濕、有小蟲(chóng)孔，含鈣質(zhì)結(jié)核和螺殼，柱狀節(jié)理發(fā)育。從土顆粒分析中可看出，均屬粉質(zhì)黏土、黏土。黃土多分布于低山丘陵地區(qū)，地形坡度起伏不平，多屬牧民冬牧場(chǎng)，也是農(nóng)牧民活動(dòng)較頻繁地區(qū)。牧民為了圈定草場(chǎng)，挖防畜溝，加之人為上山隨地采藥，破壞草場(chǎng)嚴(yán)重。由于黃土垂直節(jié)理發(fā)育，大氣降水，地表水通過(guò)裂隙形成良好通道，黃土為弱透水層，儲(chǔ)水、導(dǎo)水能力很差，易于形成積水，黃土浸水產(chǎn)生軟化崩解，抗剪強(qiáng)度急劇下降，在暴雨或微震的觸發(fā)下，易形成滑坡。伊犁地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)生在此區(qū)，災(zāi)害損失較大。

1.5? 地質(zhì)構(gòu)造

霍城縣境內(nèi)斷裂主要為喀什河斷裂帶（F13）和科古琴斷裂（F12）（圖3-a），喀什河斷裂是新疆伊犁谷地北緣的邊界斷裂，是天山內(nèi)部的一條較大規(guī)模擠壓逆沖變形構(gòu)造帶。它基本平行于北天山西段，從哈薩克斯坦境內(nèi)的阿拉套山和察翰烏孫山南緣一直延伸到新疆鞏乃斯谷地東北緣，全長(zhǎng)逾350 km?？傮w呈NWW向延伸、北傾，由多條斷層組成，總體以逆沖活動(dòng)為主，東段帶有右旋扭錯(cuò)性質(zhì)，也是天山腹地一條重要的地震斷裂帶?？乒徘贁嗔褳樵沤缗c古生界間的分界斷裂，西起果子溝上游，經(jīng)科古琴山南坡、土拉蘇第四紀(jì)盆地，向東延至庫(kù)斯提烏蘇河上游一帶，長(zhǎng)146 km，走向近EW，斷面N傾，傾角60°～70°，性質(zhì)為逆沖[1]。

2? 滑坡發(fā)育特征

霍城縣發(fā)生滑坡災(zāi)害共51處，占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的46%，為最重要的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型。各滑坡點(diǎn)的基本特征見(jiàn)表2。其中典型滑坡有松樹(shù)頭滑坡、果子溝觀景臺(tái)滑坡和薩爾布拉克河南岸滑坡。

據(jù)滑坡崩塌泥石流災(zāi)害劃分標(biāo)準(zhǔn)[2]，小型滑坡46處，占滑坡總數(shù)90%，中型滑坡5處，占滑坡總數(shù)10%（圖4），無(wú)大型及特大型滑坡。

3? 滑坡誘發(fā)因素相關(guān)性分析

地質(zhì)災(zāi)害是地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、巖土體結(jié)構(gòu)、植被發(fā)育、降雨、地震、河流侵蝕、人類(lèi)工程活動(dòng)等諸多因素共同作用的結(jié)果，其中地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、巖土體結(jié)構(gòu)等是地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的基礎(chǔ)條件，降雨、地震、人類(lèi)工程活動(dòng)、河流侵蝕等是地質(zhì)災(zāi)害的影響因素[3，4]。霍城縣滑坡總體表現(xiàn)為與地形地貌、地層巖性和巖土體結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，而滑坡災(zāi)害發(fā)生與降雨和人類(lèi)工程活動(dòng)影響關(guān)系密切。

3.1? 地層巖性與滑坡

霍城縣境內(nèi)51處滑坡均為土質(zhì)滑坡，滑體物質(zhì)為第四系黃土狀粉土（47處）及殘坡積或崩坡積的碎石土（4處），結(jié)構(gòu)較松散?；矌r性為硬基巖或泥巖。

松散堆積層物理力學(xué)性質(zhì)與母巖關(guān)系密切，巨厚層或塊狀砂巖、花崗巖等巖體多形成崩積、崩坡積體，軟硬相間巖體、松散堆積物中的軟弱夾層也不利于斜坡的穩(wěn)定。松散堆積物在其緩慢的形成過(guò)程中自動(dòng)調(diào)節(jié)處于平衡狀態(tài)，當(dāng)坡形改變、坡面加載、降雨、地下水長(zhǎng)期作用或地震等外部因素打破其平衡態(tài)時(shí)則易發(fā)生滑坡[5]。

霍城縣滑坡厚度較小，一般1～8 m，屬淺層或表層滑坡?；露嘌赜不鶐r面和軟巖（泥巖）滑動(dòng)或局部滑動(dòng);滑床或下伏硬基巖主要為下石炭系灰?guī)r、砂質(zhì)灰?guī)r及新近系泥巖等地層，其中滑床為石炭系、志留系和奧陶系灰?guī)r、砂巖的有27處，占總數(shù)的52.9%;滑床為新近系軟巖（泥巖）的有21處，占總數(shù)的41.2%;滑床為第四系松散層的有3處，占總數(shù)的5.9%。

3.2? 巖土體與滑坡

霍城縣新近系砂、礫巖、泥巖上覆第四系黃土地區(qū)發(fā)育密集，而在中高山區(qū)，滑坡主要發(fā)育在第四系風(fēng)積黃土與古生界堅(jiān)硬基巖組成的斜坡上，主要沿山區(qū)公路分布，由于人為開(kāi)挖坡腳引起滑坡。

霍城縣的滑坡主要發(fā)生在3種巖土體組合上。其一為黃土直接披覆于軟巖（泥巖）之上的斜坡結(jié)構(gòu)，如薩爾布拉克中游南岸滑坡，滑動(dòng)帶位于土體和泥巖的接觸面上，這類(lèi)滑坡在降雨及融雪條件下水分不易下滲，常在表層達(dá)到飽和，在坡面加載、降雨等長(zhǎng)期作用下易發(fā)生滑坡;第二種類(lèi)型為黃土直接覆蓋于基巖之上，如莫爾杜爾布拉克滑坡，這類(lèi)滑坡一般形成的坡度較陡，多在30°～40°左右，黃土覆蓋較薄，在降雨等條件下多發(fā)生高速滑動(dòng)，屬推移式滑坡;第三種類(lèi)型為黃土覆蓋于第四系砂礫石之上，而礫巖、泥巖等軟巖又上覆砂礫石層，如麻子溝中游滑坡，這類(lèi)滑坡在縣境內(nèi)主要發(fā)育于溝岸，在降水及河水長(zhǎng)期侵蝕下，松散的砂礫石層與薄層黃土一起發(fā)生滑動(dòng)，而滑坡面仍散落松散礫石[6]。

3.3? 地形坡度與滑坡

霍城縣滑坡主要發(fā)育在13°～40°之間（圖5），最小坡度為13°，地形坡度在20°～40°滑坡出現(xiàn)概率占84.3%;坡度大于30°斜坡地帶，發(fā)生崩滑性滑坡，滑坡運(yùn)動(dòng)速度快，滑體坡降完全脫離滑床，且以淺層、表層滑坡為主。

3.4? 坡向與滑坡

從圖6中可看出，陰坡的滑坡有38處，占總數(shù)74.5%;陽(yáng)坡處的滑坡有13處，占總數(shù)25.5%。可見(jiàn)縣內(nèi)滑坡多分布于黃土陰坡處。陰坡處植被覆蓋較好，受降雨及地下水影響常使黃土很難運(yùn)移，因此黃土沉積環(huán)境較好，黃土層較厚，一旦受降雨或融雪、震動(dòng)影響陰坡滑坡規(guī)模大、影響范圍大、損失嚴(yán)重;陽(yáng)坡處黃土層常因風(fēng)積易運(yùn)移，坡體內(nèi)聚集的能量易消散，黃土層較薄，滑坡相對(duì)發(fā)育較少[7]。

3.5? 地面高程與滑坡

滑坡發(fā)育高程見(jiàn)圖7。滑坡主要分布在1 000～1 800 m低山丘陵-低山區(qū)[8]，這與該高程段第四系大量分布、人類(lèi)居住及工程活動(dòng)密不可分。

3.6? 礦業(yè)開(kāi)發(fā)與滑坡

霍城縣人類(lèi)工程活動(dòng)主要有修建道路、礦業(yè)開(kāi)采和植被破壞。交通設(shè)施工程和旅游工程活動(dòng)山區(qū)

和平原區(qū)均有體現(xiàn)，以山區(qū)活動(dòng)強(qiáng)度大[9]。隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人類(lèi)工程活動(dòng)在增長(zhǎng)，對(duì)自然環(huán)境的破壞日益加劇，進(jìn)一步加劇了部分地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。

4? 結(jié)論

（1） 霍城縣黃土分布區(qū)滑坡發(fā)育密集，新近系砂、礫巖、泥巖上覆第四系黃土地區(qū)發(fā)育密集;中高山區(qū)，滑坡主要發(fā)育在第四系風(fēng)積黃土與古生界堅(jiān)硬基巖組成的斜坡上，多沿山區(qū)公路分布，系人為削坡引起。

（2） 滑體物質(zhì)為第四系黃土狀粉土的易于滑動(dòng)，主要發(fā)育在13°～40°之間，坡度大于30°斜坡地帶，發(fā)生崩滑性滑坡?；逻\(yùn)動(dòng)速度快，滑體坡降完全脫離滑床，且以淺層、表層滑坡為主。

（3） 滑坡多分布于黃土陰坡處，滑坡主要分布在1 000～1 800 m低山丘陵-低山區(qū)，受第四系松散堆積物和人類(lèi)工程活動(dòng)影響大。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]? ? 李帥，陳建波，姚遠(yuǎn)，等.基于GIS的地震滑坡危險(xiǎn)性分析研究——以伊犁地區(qū)為例[J].內(nèi)陸地震，2021，35（1）：38-47.

[2]? ? 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局，滑坡崩塌泥石流災(zāi)害調(diào)查規(guī)范（1：50000）（DD2008-02）[S].北京：中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，2008.

[3]? ? 曹小紅，孟和，尚彥軍，等.伊犁谷地黃土滑坡發(fā)育分布規(guī)律及成因[J].新疆地質(zhì)，2020，38（3）：405-411.

[4]? ? 曹小紅，尚彥軍，弓小平，等.新源縣加朗普特滑坡發(fā)育特征、形成機(jī)理及治理[J].新疆地質(zhì)，2019，37（4）：560-565.

[5]? ? 劉毅.伊犁黃土滑坡特征、成因及穩(wěn)定性分析[D].石河子大學(xué)，2015.

[6]? ? 徐明，王濤.鞏留縣野生核桃溝自然保護(hù)區(qū)入口處滑坡災(zāi)害特征分析[J].地下水，2019，41（1）：150-152.

[7]? ? 秦曉敏. 基于GIS的滑坡地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)研究[D].新疆大學(xué)，2007.

[8]? ? 李文亮，弓小平，俞帥一，等.新疆鞏留縣吉爾格郎鄉(xiāng)喀拉吐木蘇克滑坡形成機(jī)制及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)研究[J].西部探礦工程，2019，31（1）：11-12.

[9]? ? 趙良軍，陳冬花，李虎，等.基于二元邏輯回歸模型的新疆果子溝滑坡風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃[J].山地學(xué)報(bào)，2017，35（2）：203-211.