商南縣地質(zhì)災(zāi)害特征與分布規(guī)律探析

商南縣自然資源局 童金山

一、概況

商南縣位于陜西省東南部秦巴山區(qū)，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，多為山地，海拔落差大，溝谷容易發(fā)育，是陜西省地質(zhì)災(zāi)害最嚴(yán)重的區(qū)縣之一。縣域范圍內(nèi)現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)152處，涉及10個(gè)鎮(zhèn)(辦)60余個(gè)村(社區(qū))，受威脅群眾962戶3828人、房屋5432間、潛在經(jīng)濟(jì)損失約51686萬(wàn)元。其中滑坡隱患點(diǎn)147處、泥石流隱患點(diǎn)1處、崩塌隱患點(diǎn)4處，威脅人數(shù)超過100人的6處，100人以下的146處。

二、地質(zhì)特征分析

（一）水文地質(zhì)特征

按照地下水在介質(zhì)中的賦存狀態(tài)，境內(nèi)地層含水情況可分為基巖裂隙水、巖溶裂隙水和松散覆蓋層孔隙水三種類型。

（1）基巖裂隙水在區(qū)內(nèi)廣泛分布，主要賦存于各種變質(zhì)作用形成的砂巖、板巖、千枚巖、片巖、片麻巖以及巖漿作用形成的花崗巖、閃長(zhǎng)巖等巖石分布地區(qū)。由于基巖中裂隙特別發(fā)育，屬中等富水巖。補(bǔ)給源主要是降水。徑流方式是由低、中山向河溝方向。排泄方式主要是泉水。包括塊狀基巖裂隙水含水巖和層狀基巖裂隙孔隙水含水巖。

（2）巖溶裂隙水主要分布于南部山區(qū)，該類型地下水主要賦存于灰?guī)r、白云巖和大理巖中，巖石賦水空間以溶洞、巖溶裂隙為主，泉流量較大，一般為10—470l/s；補(bǔ)給方式主要是降水。徑流方式是由中山向低山，由山區(qū)向河溝方向。排泄方式有泉水方式和徑流方式。

（3）松散覆蓋層孔隙水主要分布于山間河谷盆地中，地下水較豐富。補(bǔ)給方式主要是降水、河水側(cè)向補(bǔ)給及山區(qū)裂隙水的徑流補(bǔ)給，灌溉滲入補(bǔ)給。排泄方式主要是泉水徑流及人工開采。地下水多以泉水形式出露，排泄給河流。斜坡地帶的泉水主要由大氣降水補(bǔ)給，一般具間歇性。在雨季大氣降雨自斜坡上滲入，沿土體與基巖的接觸面徑流，在斜坡下部排泄，整個(gè)斜坡都是地下水運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)所。在地下水的作用下，松散層粘土的內(nèi)摩擦力大大衰減，碎石粘土的抗剪強(qiáng)度很快降低，在重力作用下斜坡上松散層沿下伏基巖面形成滑動(dòng)面導(dǎo)致斜坡失穩(wěn)，易產(chǎn)生滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。

（二）地下水補(bǔ)、徑、排特征

山間盆地區(qū)中心部位地勢(shì)低洼，巖石結(jié)構(gòu)松散，地下水位埋深淺，降水極易下滲。碳酸鹽巖區(qū)分布面積有限，又多為高山深谷，本不利于降水下滲，但在差異性溶蝕較強(qiáng)烈地段，巖溶負(fù)地形發(fā)育，為降水的匯滲提供了良好的場(chǎng)所和通道。其它巖類分布區(qū)，在硬脆巖層段，地形多陡峭，不利于降水下滲；而軟塑巖層段雖然地形寬緩，但往往風(fēng)化較劇，裂隙常被堵塞，降水也難補(bǔ)給地下水。區(qū)內(nèi)豐富的地表水也是地下水的重要補(bǔ)給源，以洪水期為主，多在松散巖類及碳酸鹽巖分布區(qū)發(fā)生。

受巖性和構(gòu)造的控制，不同類型地下水各具獨(dú)特的徑流特征。松散巖類孔隙水主要賦存于砂卵石中，徑流一般十分通暢，且水力聯(lián)系密切、水量相對(duì)均一。傍河段在洪水期常因河水位抬高而使地下徑流較為滯緩。碎屑巖類裂隙孔隙水徑流條件最差，地下水尚可沿孔隙及風(fēng)化裂隙緩慢滲流，深部裂隙不發(fā)育，又多被泥質(zhì)充填，裂隙連通性也差，幾乎不存在地下徑流。基巖裂隙水含水性極不均一，總體徑流量小。巖溶水的徑流與排泄條件直接受控于巖深發(fā)育的形態(tài)、規(guī)模及分布狀況。其徑流方式可分為溶隙流、脈隙流及管流三種。

地下水常沿?cái)嗔?、裂隙等軟弱面徑流。在地下水活?dòng)過程中，軟弱面巖石進(jìn)一步軟化，其兩側(cè)巖石的結(jié)合力降低，導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害隱患的產(chǎn)生。特別是在層狀基巖裂隙孔隙水含水巖和松散覆蓋層孔隙水含水巖中，地下水是導(dǎo)致滑坡、崩塌形成的重要因素之一。

（三）巖土體類型及地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)巖土體按巖石強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)類型可劃分為:堅(jiān)硬塊狀侵入巖類、堅(jiān)硬中厚層—厚層碳酸鹽巖類、較堅(jiān)硬薄層狀淺變質(zhì)巖類、軟弱薄層狀變質(zhì)巖類、松散粘性碎石土類。

（1）堅(jiān)硬塊狀侵入巖類分布于商南—丹鳳大斷裂（F1）以北，出露主要地層為秦嶺群的曹營(yíng)混合片麻巖，風(fēng)化形成粗砂，在斷裂部位和人工開挖地段易發(fā)生滑坡和崩塌。

（2）堅(jiān)硬中厚層—厚層碳酸鹽巖類，分布在板巖—耀嶺河斷裂（F3）以南，白魯?shù)A—魏家臺(tái)斷裂（F4）以北，出露主要地層為石甕子組（∈3-O2）地層。地下暗河、溶洞、溶蝕裂隙發(fā)育，存在巖溶塌陷、滲漏等工程地質(zhì)問題，在斷裂帶部位的陡坡地帶易發(fā)生崩塌。

（3）較堅(jiān)硬薄層狀淺變質(zhì)巖類分布于丹鳳—商南大斷裂（F1）以南的白云—柞水小區(qū)，巖石組合為石榴二云片巖、薄層大理巖，在斷裂破碎帶部位開挖坡腳或坡腳遭受侵蝕時(shí)可形成滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害隱患。

（4）軟弱薄層狀變質(zhì)巖類，在竹林關(guān)—過風(fēng)樓大斷裂（F2）以南、板巖—耀嶺河斷裂（F3）以北，出露一套碳酸鹽巖—火山碎屑巖建造。該區(qū)巖石片理發(fā)育，風(fēng)化破碎強(qiáng)烈，為地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)地區(qū)。

在白魯?shù)A—魏家臺(tái)斷裂（F4）以南的十里坪—趙川一帶，出露地層主要為武當(dāng)山巖群雙臺(tái)巖組（Pt2s）絹云（石英）鈉長(zhǎng)片巖、綠簾絹云片巖、淺粒巖、藍(lán)閃片巖，該地區(qū)巖石變形強(qiáng)烈，受斷裂影響巖石破碎程度較強(qiáng)，崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害十分發(fā)育。

（5）松散粘性碎石土類，在商南縣城至富水鎮(zhèn)一帶沿商南—丹鳳大斷裂（F1）分布白堊系東河群（K1dn），巖性為紫紅色礫巖、砂巖夾含礫泥巖，巖石膠結(jié)較差，孔隙發(fā)育，易形成滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。

三、商南縣地質(zhì)災(zāi)害類型及發(fā)育特征

（一）地質(zhì)災(zāi)害類型

商南縣是地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)易發(fā)地區(qū)，從地質(zhì)災(zāi)害類型來(lái)看，滑坡災(zāi)害類型多、數(shù)量規(guī)模大、危害嚴(yán)重，崩塌、泥石流影響相對(duì)較小。

（1）滑坡類型見表1。

表1 商南縣滑坡發(fā)育類型統(tǒng)計(jì)表

從表1中可以看出，商南縣境內(nèi)滑坡以堆積層滑坡、淺層滑坡、小型滑坡為主。

(2)崩塌類型。商南縣境內(nèi)崩塌災(zāi)害有4處，均為為巖質(zhì)崩塌，且規(guī)模以小型為主，見表2。崩塌主要分布于境內(nèi)北部的花崗巖分布地區(qū)、南部的碳酸鹽巖分布地區(qū)，以及中部的丹江鈉長(zhǎng)巖分布地段，巖石呈塊狀，節(jié)理發(fā)育，較為破碎。

表2 商南縣崩塌發(fā)育類型統(tǒng)計(jì)表

(3)泥石流。商南縣境內(nèi)泥石流災(zāi)害有1處，為青山鎮(zhèn)五龍溝泥石流，規(guī)模為中型見表3。

表3 商南縣泥石流發(fā)育類型統(tǒng)計(jì)表

（二）地質(zhì)災(zāi)害形態(tài)發(fā)育特征

1.滑坡形態(tài)特征

商南縣滑坡體剪出口位置一般較低，基本力學(xué)模式簡(jiǎn)單，其形態(tài)特征明顯，識(shí)別比較容易?；麦w舌形形態(tài)偏多，滑體長(zhǎng)度往往大于寬度；滑坡剖面形態(tài)以復(fù)合型為主，階梯形剖面形態(tài)的滑坡數(shù)量次之。

2.滑坡長(zhǎng)度、寬度與厚度特征

商南縣內(nèi)滑坡主要為小型滑坡，長(zhǎng)度、寬度、厚度分布較集中，見表4。以滑坡災(zāi)害實(shí)地調(diào)查資料為基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)，對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分區(qū)，得出長(zhǎng)度、寬度和厚度主要集中分布區(qū)間，以及最集中分布區(qū)間。

表4 滑坡長(zhǎng)度、寬度、厚度及體積統(tǒng)計(jì)表

商南縣滑坡體長(zhǎng)度L和寬度B之間關(guān)系如圖1所示。從圖1容易看出，商南縣滑坡體長(zhǎng)度0～50 m區(qū)間比較集中，寬度50～100 m區(qū)間比較集中。1～5 m的厚度比較常見，因長(zhǎng)度大于寬度，在平面上多呈舌狀。滑坡的規(guī)模與滑坡面積基本成正比關(guān)系，面積的大小則與滑坡的長(zhǎng)和寬關(guān)系較大，滑坡偏窄的規(guī)模較小，滑坡偏寬的規(guī)模較大。

圖1 商南縣滑坡長(zhǎng)度與寬度關(guān)系圖

3.滑坡邊界特征

商南縣滑坡外形形態(tài)較明顯，有明顯的滑坡后壁、邊界，平面形態(tài)一般多為舌形、不規(guī)則狀等。區(qū)內(nèi)滑坡邊界較清晰，后緣陡坎較明顯，拉張裂縫較常見，兩側(cè)多為微地貌。

4.滑坡發(fā)育特征

從表1可以看出，滑坡類型分類較多。從滑體物質(zhì)組成及滑面位置方面，分為堆積層滑坡和巖質(zhì)滑坡進(jìn)行發(fā)育特征分析。

①堆積層滑坡。河谷丘陵區(qū)及低山區(qū)的坡度一般為10°～35°，位于基巖上的滑體粘性土較多，容易形成堆積層滑坡；因滑體厚度較小，降雨后容易滲透，遇水飽和成流塑狀態(tài)，產(chǎn)生緩慢蠕滑。商南縣這類滑坡主要集中于中部城關(guān)街道辦、試馬鎮(zhèn)、過風(fēng)樓鎮(zhèn)，西部的金絲峽鎮(zhèn)以及南部的趙川鎮(zhèn)。

②巖質(zhì)滑坡。斜坡坡度為30°～40°的低山區(qū)及中山區(qū)容易發(fā)育巖質(zhì)滑坡，滑體片巖較多，裂隙發(fā)育，結(jié)構(gòu)松弛，降雨沿著裂隙面下滲后，層面摩擦力減小，表層巖石在自身重力作用下容易失穩(wěn)滑動(dòng)。商南縣這類滑坡主要集中于北部的試馬鎮(zhèn)及清油河鎮(zhèn)

5.崩塌發(fā)育特征

商南縣境內(nèi)共有崩塌4處，主要發(fā)育于巖質(zhì)陡坡，坡角均有居民切坡建房，發(fā)生方式均為傾倒式。崩塌隱患點(diǎn)長(zhǎng)度分布范圍較廣，長(zhǎng)度范圍為8～60 m，寬度范圍為30～80 m。崩塌區(qū)巖性多為灰?guī)r、花崗巖，巖體表層節(jié)理裂隙發(fā)育，加之崩塌體所在斜坡較陡，坡度一般在50°～60°左右，為崩塌的發(fā)育提供了良好的地形條件和物質(zhì)基礎(chǔ)，因此，在降雨等誘發(fā)因素作用下時(shí)有巖體崩落。

6.泥石流發(fā)育特征

商南縣境內(nèi)泥石流僅1處，為五龍溝泥石流。五龍溝泥石流流域所在區(qū)位于丹江東岸，為溝谷型泥石流。該區(qū)溝道較長(zhǎng)，匯水面積較大，區(qū)內(nèi)有斷裂帶通過，巖石較破碎；流通區(qū)溝道窄，溝岸陡的地形容易流通不暢。深切“V”形谷、懸谷等深切溝谷地貌，為泥石流形成創(chuàng)造了有利的地質(zhì)地形條件。坡體上松散堆積層發(fā)育，且易于流失，加之開山修路、斬坡建房、采石采礦等人類工程活動(dòng)形成大量棄渣，為泥石流的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

四、商南縣地質(zhì)災(zāi)害分布規(guī)律

商南縣地質(zhì)災(zāi)害較為發(fā)育，是多種因素造成的，具有復(fù)雜性，但也呈現(xiàn)出一定的地形、地域和時(shí)間分布規(guī)律。

（一）地質(zhì)災(zāi)害的地形分布

位于丹江兩岸及其支流兩側(cè)的河谷丘陵區(qū)和縣境中部和南部的低山區(qū)因坡度較小，山勢(shì)平緩，人口集中分布，人類活動(dòng)頻繁，坡面在雨季受到強(qiáng)烈侵蝕，崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害分布較多，約占全縣地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的90%；位于北部的曹營(yíng)和南部新開嶺的梁家墳、白魯?shù)A等地屬于剝蝕中山區(qū)，海拔較高，山勢(shì)陡峭，“V”形河谷多，重力崩塌和侵蝕作用非常強(qiáng)，但交通條件差，加之移民搬遷、退耕還林等惠民政策的實(shí)施使得該區(qū)內(nèi)人口銳減，人類活動(dòng)和地質(zhì)災(zāi)害均較少。

（二）地質(zhì)災(zāi)害的地域分布

地理位置、地形地貌、水文地質(zhì)條件及人類工程活動(dòng)的差異性造成商南縣10個(gè)鎮(zhèn)辦地質(zhì)災(zāi)害呈現(xiàn)不均勻性分布（見表5），表現(xiàn)在丹江以南多，丹江以北少，分別為十里坪鎮(zhèn)（27處）、過風(fēng)樓鎮(zhèn)（26處）、湘河鎮(zhèn)（22處）、趙川鎮(zhèn)（19處）、金絲峽鎮(zhèn)（16處）、青山鎮(zhèn)（13處）、城關(guān)街辦（12處）、試馬鎮(zhèn)（11處）、清油河鎮(zhèn)（3處）、富水鎮(zhèn)（3處）。

表5 地質(zhì)災(zāi)害地域分布統(tǒng)計(jì)表

（三）地質(zhì)災(zāi)害的時(shí)間分布

經(jīng)野外調(diào)查及商南縣災(zāi)害資料可知，商南縣滑坡、崩塌、泥石流與降雨有很大關(guān)系，一般多發(fā)育于降雨集中年代及降雨集中的月份。暴雨和連陰雨是商南縣地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)形成的主要引發(fā)因素，因此商南縣地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)多發(fā)育于7～9月份雨季。

五、結(jié)語(yǔ)

通過分析商南縣地質(zhì)災(zāi)害條件、特征和分布規(guī)律可知，受地質(zhì)條件和降雨影響，商南縣地質(zhì)災(zāi)害有滑坡、崩塌和泥石泥，主要分布于丹江兩岸及其支流兩側(cè)的河谷丘陵區(qū)和縣境中部、南部的低山區(qū)，大多發(fā)生在7～9月的雨季，為商南縣地質(zhì)災(zāi)害防御治理提供了技術(shù)支撐。