北湖區(qū)地質(zhì)災(zāi)害特征與成災(zāi)因素分析

鄒徳重 陽(yáng)晶美 張 帆

（湖南省礦產(chǎn)資源調(diào)查所，湖南 郴州 423000）

1 項(xiàng)目概況

北湖區(qū)地處湖南省南部，郴州市中部，南嶺中段騎田嶺北麓，東北與蘇仙區(qū)相連，南與宜章縣和臨武縣接壤，西與桂陽(yáng)縣毗鄰。地處揚(yáng)子古陸和華夏古陸之間，Ⅰ級(jí)構(gòu)造單元屬華南褶皺系。境內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造和巖性組合較為復(fù)雜，地質(zhì)構(gòu)造較為發(fā)育，降水時(shí)空分布不均勻，大雨、暴雨概率大，采礦活動(dòng)和邊坡開(kāi)挖等人類工程和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)頻繁，屬于地質(zhì)災(zāi)害較為發(fā)育的區(qū)域。地質(zhì)災(zāi)害給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成了嚴(yán)重的損失，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境，對(duì)北湖區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了潛在的威脅。

2 地質(zhì)災(zāi)害特征

2.1 地質(zhì)災(zāi)害主要類型

北湖區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育類型較多，主要有滑坡、崩塌、地面塌陷、泥石流、地裂縫等。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)149處，其中滑坡調(diào)查點(diǎn)122處，占災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)81.87%；崩塌點(diǎn)3處， 占災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)2.01%；地面塌陷（含采空塌陷和巖溶塌陷兩種）8處， 占災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)5.37%；泥石流14處，占災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)9.40%；地裂縫2處，占災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)1.34%。如圖1所示。北湖區(qū)地質(zhì)災(zāi)害以滑坡為主，其次為泥石流，其中絕大部分是由于降水和人類工程活動(dòng)引起的。

圖1 地質(zhì)災(zāi)害類型分布圖

2.2 地質(zhì)災(zāi)害分布特征

區(qū)域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害大多數(shù)是由降雨誘發(fā)，特別是強(qiáng)降雨。1999年8月13日“8.13”、 2002年8月8日強(qiáng)降雨和2006年7月15日“碧利斯”臺(tái)風(fēng)引起的強(qiáng)降雨，引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量較多，1999年8月13日因強(qiáng)降雨引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量為21處，2002年8月8日強(qiáng)降雨引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量為43處，2006年7月15日強(qiáng)降雨引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量為9處，三個(gè)極端天氣共發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害個(gè)數(shù)為73處，占全區(qū)地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的48.99%（表1）。地質(zhì)災(zāi)害年內(nèi)變化規(guī)律與年內(nèi)降水規(guī)律基本一致（表2），主要發(fā)生于5—9月雨季期間，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，這個(gè)時(shí)間段發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量為126處，占全區(qū)地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的84.56%。

表1 各時(shí)間段地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生數(shù)量統(tǒng)計(jì)表

表2 各月份地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生數(shù)量統(tǒng)計(jì)表

境內(nèi)發(fā)生的滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)生于降雨期間，特別是強(qiáng)降雨期間，而其他類型的地質(zhì)災(zāi)害多是由人類工程活動(dòng)引發(fā)的。

從全區(qū)來(lái)看，北湖區(qū)區(qū)境內(nèi)的各鄉(xiāng)鎮(zhèn)和街道辦事處均有地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育，且地質(zhì)災(zāi)害種類一般均為滑坡、泥石流、地面塌陷和不穩(wěn)定斜坡等災(zāi)種，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)地災(zāi)點(diǎn)分布最多、密度最大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為魯塘鎮(zhèn)，分布數(shù)量為43處，災(zāi)點(diǎn)密度0.3947處/km，分布數(shù)量最少且分布密度最小的是華塘鎮(zhèn)，分布數(shù)量11處，災(zāi)點(diǎn)密度0.0642處/km。 從總體上講，全區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)主要分布在北湖區(qū)的西部的魯塘鎮(zhèn)和中部石蓋塘鎮(zhèn)、保和鎮(zhèn)及市區(qū)等四個(gè)區(qū)域，以上四個(gè)區(qū)域一共分布110處地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)占全區(qū)地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的74.32%?？傮w來(lái)看，全區(qū)體制災(zāi)害各鄉(xiāng)鎮(zhèn)和街道辦事處均有發(fā)生，但分布數(shù)量不均勻。

2.3 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征

根據(jù)各類型地質(zhì)災(zāi)害類型規(guī)模級(jí)別劃分標(biāo)準(zhǔn)，全區(qū)149處地質(zhì)災(zāi)害中，規(guī)模等級(jí)中型10處，小型139處（表3）。其中滑坡地質(zhì)災(zāi)害122處，其中規(guī)模中型2處，小型120處；崩塌地質(zhì)災(zāi)害3處，規(guī)模均為小型；泥石流地質(zhì)災(zāi)害14處，其中規(guī)模中型6處，小型8處；地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害8處，其中規(guī)模中型1處，小型7處；地裂縫地質(zhì)災(zāi)害2處，其中規(guī)模中型1處，小型1處。

表3 地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模等級(jí)統(tǒng)計(jì)表

滑坡是北湖區(qū)分布最廣、數(shù)量最多、威脅人口最多、威脅財(cái)產(chǎn)最多、危害最大的地質(zhì)災(zāi)害類型。

3 地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)因素

坡體穩(wěn)定性受其物質(zhì)、結(jié)構(gòu)及環(huán)境條件的綜合影響。坡體物質(zhì)、結(jié)構(gòu)條件是斜坡本身固有的，其特性決定坡體的穩(wěn)定狀況，但它們又是相對(duì)穩(wěn)定的；環(huán)境條件最活躍，往往是誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的因素。

結(jié)合北湖區(qū)的具體情況，下面從地形地貌、巖土工程類型、地質(zhì)構(gòu)造、降雨和人類工程活動(dòng)等幾大類分析該區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因和條件。

3.1 地質(zhì)災(zāi)害與地形地貌

北湖區(qū)地形呈北東向長(zhǎng)條形，地貌特征主要由中低山地貌和丘陵地貌組成，局部地區(qū)發(fā)育平原地貌和臺(tái)地地貌。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)全區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育在中低山地貌數(shù)量為90處，丘陵地貌區(qū)數(shù)量為37處，兩種地貌單元內(nèi)部共發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害127處，占全區(qū)地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)量的85.23%（表4）。北湖區(qū)西南山區(qū)的仰天湖瑤族鄉(xiāng)、魯塘鎮(zhèn)大部、石蓋塘鎮(zhèn)南部和保和鎮(zhèn)南部等地分布于這兩類地貌單元內(nèi)，上述區(qū)域共發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害124處，占全區(qū)地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)量的83.22%。

表4 各地貌單元與地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育數(shù)量統(tǒng)計(jì)分析表

地形坡度和地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育也有很大聯(lián)系，地質(zhì)災(zāi)害在平臺(tái)（0°＜坡度≤8°）區(qū)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的概率較小，僅發(fā)生過(guò)地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害2處，占災(zāi)害總數(shù)的1.3%；在緩坡（8°＜坡度≤25°）區(qū)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)數(shù)為36處，占全區(qū)災(zāi)害總數(shù)的24.2%，災(zāi)害類型以滑坡和泥石流為主；在陡坡（25°＜坡度≤60°）區(qū)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)數(shù)為105處，占全區(qū)災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)70.5%，災(zāi)害類型以滑坡和不穩(wěn)定斜坡為主；在陡崖（60°＜坡度）區(qū)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)數(shù)為6處，占全區(qū)災(zāi)害總數(shù)的4.0%（圖2），災(zāi)害類型以不穩(wěn)定斜坡和崩塌為主。

圖2 地質(zhì)災(zāi)害與地下坡度柱狀圖

由此可見(jiàn)，全區(qū)地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)生在中低山地貌和丘陵地貌，兩種地貌地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量占全區(qū)總數(shù)的85.23%。地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)生在地形為陡坡的區(qū)域，全區(qū)70.47%的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)發(fā)育在該區(qū)域，次為緩坡，兩種坡度區(qū)所發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害占全區(qū)地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的94.6%。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是由于北湖區(qū)中南部地區(qū)主要為中低山和丘陵地貌，山坡坡度為8°～60°，極陡和平臺(tái)地區(qū)占全區(qū)面積比例較小。

3.2 地質(zhì)災(zāi)害與巖土體類型

巖土體是決定地形地貌的重要因素也決定著地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育程度、類型。根據(jù)地層巖體的工程地質(zhì)特性將全區(qū)巖土層劃分為砂卵石中細(xì)砂雙層土體、中厚層狀較硬—堅(jiān)硬碳酸鹽巖巖組、中薄層狀較軟粉砂泥頁(yè)巖巖組和碎裂狀花崗巖強(qiáng)風(fēng)化巖組四種巖土類型。根據(jù)調(diào)查全區(qū)所存在的149處各類地質(zhì)災(zāi)害（隱患）點(diǎn)中，發(fā)生在碎裂狀花崗巖強(qiáng)風(fēng)化巖組的有70處，占全區(qū)地質(zhì)災(zāi)害（隱患）總數(shù)的47.0%，發(fā)生在中薄層狀較軟粉砂泥頁(yè)巖巖組的有47處，占全區(qū)地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的31.5%，出現(xiàn)在中厚層狀較硬—堅(jiān)硬碳酸鹽巖巖組的有31處，占全區(qū)地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的20.8%，而發(fā)生在第四系砂卵石中細(xì)砂雙層土體（Q）的僅1處，占全區(qū)地質(zhì)災(zāi)害（隱患）總數(shù)的0.7%（表5）。

表5 北湖區(qū)地質(zhì)災(zāi)害與巖土體類型關(guān)系一覽表

主要原因?yàn)樗榱褷钶^軟斑狀花崗巖強(qiáng)風(fēng)化巖組表層巖體表層巖體風(fēng)化層具完整的風(fēng)化韻律，且因所處地形地勢(shì)的差異而厚度變化較大或風(fēng)化韻律特征不完全，全風(fēng)化及強(qiáng)風(fēng)化層的上部巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造已完全破壞，礦物已完全風(fēng)化成黏性土，含約10%～30%的石英顆粒，粒徑隨母巖粒徑而異，遇水極易松散軟化，其物理力學(xué)性質(zhì)較差。

中薄層狀較軟粉砂泥頁(yè)巖主要為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、石英砂巖等，碎屑巖層出露地段表層多風(fēng)化呈坡積碎石土。風(fēng)化層厚度沒(méi)有明顯的規(guī)律，巖質(zhì)較軟的碎屑巖層風(fēng)化層厚度較大而巖質(zhì)較硬的碎屑巖層風(fēng)化厚度相對(duì)較薄，此類巖體表層巖體強(qiáng)風(fēng)化呈塊狀、碎塊狀，表層巖體強(qiáng)度較低。

由此可見(jiàn)，碎裂狀較軟斑狀花崗巖強(qiáng)風(fēng)化巖組巖土體是北湖區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育最高的地質(zhì)環(huán)境，其次為中厚層狀較硬—堅(jiān)硬碳酸鹽巖巖組和中薄層狀較軟粉砂泥頁(yè)巖巖組土體巖等是北湖區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育中等的地質(zhì)環(huán)境。

3.3 地質(zhì)災(zāi)害與地質(zhì)構(gòu)造

北湖區(qū)屬于構(gòu)造變形較強(qiáng)烈的區(qū)域，區(qū)內(nèi)褶皺和斷層較為發(fā)育，走向多為南西-北東向，構(gòu)造引起地形地貌分異，造成巖土體失穩(wěn)的重力差異，導(dǎo)致巖土體進(jìn)一步破碎，自重應(yīng)力導(dǎo)致的卸荷松弛以及表土體的物理化學(xué)風(fēng)化等外力作用進(jìn)一步加劇結(jié)構(gòu)面的軟巖體的破碎，加劇了地質(zhì)環(huán)境的不穩(wěn)定性、脆弱性，為崩滑及泥石流等災(zāi)害創(chuàng)造了物質(zhì)條件，全區(qū)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)與地質(zhì)構(gòu)造相關(guān)的有32處，其中滑坡27處，地面塌陷3處，崩塌1處、泥石流1處。從地質(zhì)災(zāi)害分布特征來(lái)看，與地質(zhì)構(gòu)造有一定的相關(guān)性，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是內(nèi)因引起地形地貌差異及產(chǎn)生物質(zhì)來(lái)源，通過(guò)降雨及人類工程活動(dòng)達(dá)到一定條件從而引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。由于強(qiáng)烈的地質(zhì)構(gòu)造對(duì)地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生控制作用，可以通過(guò)分析構(gòu)造強(qiáng)烈區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造，了解災(zāi)害產(chǎn)生的情況，進(jìn)行預(yù)防和排查。

3.4 地質(zhì)災(zāi)害與降雨

地質(zhì)災(zāi)害與降雨的關(guān)系十分密切，如果沒(méi)有降雨這一因素，多數(shù)地質(zhì)災(zāi)害都不會(huì)發(fā)生。全區(qū)年降水分布大致為南多北少的趨勢(shì)，大值中心在南部的月峰、南溪附近，年降水超過(guò)1400 mm，而北部的駱仙及周邊地區(qū)的降水較少，小于1000 mm。郴州市區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育較多，但其主要是人類工程活動(dòng)和大氣降雨引起的。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育發(fā)生與大氣降雨有密切的聯(lián)系，地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育發(fā)生與大氣降雨呈正相關(guān)。隨著降雨量的增大，發(fā)育發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的概率增高（圖3），即使地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生當(dāng)時(shí)大氣降雨量小，但在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育和孕育過(guò)程中遭受過(guò)強(qiáng)降雨時(shí)段。而極端氣候的大氣降水是絕大部分地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要誘因。

圖3 月降雨量與地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量對(duì)比圖

3.5 人類工程活動(dòng)與地質(zhì)災(zāi)害

區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生主要分為自然因素引發(fā)和人為因素引發(fā)（綜合因素），其中屬人為因素引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害共有106處（含綜合因素），占全區(qū)地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)量的71.14%，自然因素引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)共有43處，占全區(qū)地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)量的28.86%。

郴州屬于有色金屬之鄉(xiāng)，資源豐富。其中北湖區(qū)魯塘石墨礦區(qū)、安源錫礦區(qū)、新田嶺鎢區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，礦業(yè)開(kāi)采活動(dòng)歷史悠久，地下開(kāi)采活動(dòng)強(qiáng)度大，在開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生大量的廢石和尾礦，產(chǎn)生泥石流（礦渣流）等地質(zhì)災(zāi)害（隱患）。長(zhǎng)時(shí)間的開(kāi)采形成大量的采空區(qū)和開(kāi)采巷道，同時(shí)在開(kāi)采活動(dòng)中隨著強(qiáng)烈的抽排地下水活動(dòng)，地下水位變化幅度大，導(dǎo)致礦區(qū)內(nèi)部地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。如石蓋塘鎮(zhèn)白石嶺村下海南沖組地面塌陷產(chǎn)生的根本原因就是礦山進(jìn)行地下開(kāi)采，形成大量采空區(qū)和開(kāi)采巷道而產(chǎn)生的地面塌陷，礦業(yè)活動(dòng)引起地面裂縫，建筑物墻體開(kāi)裂，威脅105人190間房屋，潛在經(jīng)濟(jì)損失約820萬(wàn)元。

郴州市區(qū)及周邊區(qū)域、石蓋塘鎮(zhèn)、保和鎮(zhèn)等區(qū)域人口密集，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大，人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈，對(duì)地質(zhì)環(huán)境影響較大，道路建設(shè)活動(dòng)往往形成高陡邊坡，誘發(fā)滑坡、不穩(wěn)定斜坡等地質(zhì)災(zāi)害（隱患）。如郴州市區(qū)燕泉街道駱仙西路郴州市人防辦后山滑坡體產(chǎn)生的因素主要因?yàn)樾^(qū)的開(kāi)發(fā)建設(shè)，對(duì)后山體進(jìn)行開(kāi)挖形成高度約為20m的泥炭質(zhì)頁(yè)巖邊坡，開(kāi)發(fā)商雖然對(duì)邊坡采取相應(yīng)的防治措施，但是因巖土體類型特殊，最終形成由人工開(kāi)挖誘發(fā)形成的滑坡地質(zhì)災(zāi)害，造成毀路70 m，直接經(jīng)濟(jì)損失7萬(wàn)元，其在威脅260間房屋300人，其潛在經(jīng)濟(jì)損失約為1000萬(wàn)元。由此可見(jiàn)，人類工程活動(dòng)的工程建設(shè)、礦業(yè)活動(dòng)為地質(zhì)災(zāi)害的形成提供了十分有利的條件。

4 結(jié)論

北湖區(qū)是郴州市主城區(qū)，屬于經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)且地質(zhì)災(zāi)害較為發(fā)育的縣市區(qū)之一，該文對(duì)區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀及成因進(jìn)行分析，了解該地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害類型及易發(fā)程度，為該地區(qū)防災(zāi)減災(zāi)提供參考，降雨因素和人類工程活動(dòng)是地質(zhì)災(zāi)害的主要誘發(fā)因素，只要對(duì)該區(qū)降雨準(zhǔn)確及時(shí)預(yù)報(bào)，將起到很好的減災(zāi)避災(zāi)作用，此外，在實(shí)際工作中，要合理開(kāi)發(fā)并利用資源，盡可能地減少對(duì)地質(zhì)環(huán)境的破壞。