广东省地质灾害的空间分布及成因分析
2012-01-31张伟
张伟
(广东省地质环境监测总站,广东 广州 510510)
1 引言
广东省是我国地质灾害多发省份之一,脆弱的地质环境条件及人类工程活动的影响,决定了其地质灾害的多发性、广泛分布性和严重危害性。据不完全统计,“十一五”期间,广东省境内共发生较大规模的突发性地质灾害1360 起,死亡289人(含失踪42人),造成直接经济损失12.38亿元,对社会经济发展造成较为严重的影响。本文以近年来广东省汛期地质灾害的实际发生情况为例,通过统计分析,系统地研究了广东省地质灾害的空分布规律,为广东省防灾减灾战略和经济建设规划提供参考。
2 地质灾害的空间分布及成因分析
2.1 地形地貌因素
不利的地形地貌是地质灾害发生的主控因素,为灾害提供能量和活动场所。地形地貌对广东省崩塌、滑坡和泥石流地质灾害的影响较大,对其他地质灾害的影响较小,而影响崩塌、滑坡和泥石流的主要地貌因素为斜坡高差及坡度。表1与表2是广东省近年来崩塌、滑坡、泥石流地质灾害的空间分布特征与斜坡高差及坡度的分类统计结果,从表中可以看出,地质灾害主要发生于坡度为40°~80°和相对高差为0~150m的斜坡地带。
表1 地质灾害与斜坡高差的关系统计
表2 地质灾害与坡度的关系统计
影响泥石流空间分布的地貌因素除了斜坡高差与坡度外,还与沟谷流域面积、沟槽横断面和主沟纵坡降有关。一般而言,泥石流沟谷上游有较大汇水面积,多呈漏斗状、勺状、树叶状,中游切割深而窄,沟源及沟床两侧谷坡较陡,下游比较开阔,流域面积多小于10km2;沟槽横断面多为“V”型谷、谷中谷,“U”型谷及拓宽“U”型谷,沟底平均纵坡降一般在105‰以上。
2.2 岩土体类型因素
根据岩石的建造类型、结构面及其组成岩石的岩性和强度等特征,广东省内岩体可分为岩浆岩、变质岩、碎屑岩、碳酸盐岩和特殊岩等5个工程地质岩类。根据土体的成因类型、物质组成及工程特征,土体划分为沉积土、坡残积土、特殊土。图1为广东省地质灾害分布与岩土体类型关系曲线图,从图中可以看出,广东省地质灾害主要分布于岩浆岩、变质岩、碎屑岩、碳酸盐和坡残积土的地层中,其中分布在坡残积土地层的地质灾害最多。
图1 广东省地质灾害空间分布与岩土体类型关系曲线
2.3 地质构造因素
2.3.1 褶皱
广东省褶皱构造发育、分布广泛,自晚第三纪以来地壳的差异性升降运动显著,新构造运动强烈。从表3中可以看出,褶皱核部、翼部、轴部、端部通过的斜坡地带附近,不同程度的地质灾害发育,常密集成群或成线状分布,其中褶皱翼部是地质灾害的多发地段。从整体上看,褶皱构造对地质灾害的影响如下。
(1)软硬相间岩层组成的背斜和向斜轴部山体斜坡,块状岩质崩塌分布较广泛。
(2)褶皱轴部、核部地层岩体节理裂隙发育,岩性破碎,结构面发育,从而岩体力学性质大大降低,易引发地质灾害。
(3)在褶皱翼部,山体斜坡倾向与岩层倾向相反或者两者倾向相同,局部岩层倾角较小,对边坡稳定不利,容易产生顺层滑动,发生滑坡、崩塌等地质灾害。
(4)褶皱构造地带地面塌陷主要分布在背斜的轴部和倾伏端与向斜的轴部和翘起端,这些部位岩层裂隙发育,极易形成比较大的溶洞和裂隙发育密集带,在地下水位急剧变动时,易产生地面塌陷灾害。
表3 地质灾害与褶皱关系统计
2.3.2 断层
广东省地质构造复杂,在深大断裂带内部发育有许多不同规模、不同方向和不同性质的断裂构造。从区域性地质灾害形成的内因看,断层是控制广东省地质灾害整体发育的内在主要因素。据不完全统计,广东省地质灾害主要受北东向断裂带影响,不同的断层部位都有不同程度的发育,其地质灾害和断层之间的关系具有如下特征。
(1)断层破碎带通过的斜坡地带附近,其不同类型和不同规模的裂隙结构面密集发育,崩塌常密集成群或成线状分布。
(2)地面塌陷分布受地质构造控制,岩溶发育具方向性,常沿断裂破碎带分布,多呈带状分布。
(3)深、大断裂带内部的次级断层密集部位常常是滑坡的密集分布地带。
(4)构造运动强烈上升区形成的山体斜坡陡峻,河流下蚀作用强烈,导致河谷两侧地形地貌形态复杂,斜坡稳定性差,易产生滑坡。
(5)不同构造单元的交接地带,断裂构造发育,岩石破碎,在人类工程活动作用下,易产生滑坡活动。
(6)从断裂的力学性质看,沿张性和张扭性断裂带易形成滑坡。
2.4 地震因素
根据华南沿海地区的历史强震和目前的小震震中分布特征,均表现为与断裂构造密切相关的成带性。地震呈北东向条带状分布最为明显,说明其主要受北东向断裂构造控制,以佛冈东西向构造带为界,广东及其邻近地区,可划分为南、北两个构造单元和两个不同的地震区,表现为北区地震较弱,南区地震较强,且地震频度较大,历史上大于6级的地震主要发生在南区,特别是沿海地带及近岸海域地带较多。
2.4.1 泉汕地震带
与泉州-汕头活动断裂带相吻合,历史强震与现今小震沿海岸线两侧密集分布成带,呈北东向展布本带是本带华南滨海地带中地震频度最高和强度最大的地区。地质灾害主要分布于粤东沿海一带,发育较为密集,沿地震带呈带状或条带状分布;在烈度为Ⅶ度(或震级为6级)以上地震活动地区,尤其在坡度大于25°的斜坡地带,滑坡、崩塌灾害特别严重。
2.4.2 莲花山地震带
沿莲花山断裂带两侧呈北东向展布,为一条强烈的挤压破碎带。地质灾害主要分布于深圳、惠东沿莲花山经海丰、五华、丰顺、梅县、大埔一带。在此地震带附近,地质灾害发育密集,沿地震带呈条带状分布。在降雨的影响下,崩塌、滑坡、泥石流等灾害时有发生。
2.4.3 河源地震带
以河源断裂带为主干线,呈北东向展布。地质灾害主要分布于中山、博罗、河源、龙川、平远沿线一带。在地震带附近,地质灾害发育较为密集,中山一带主要地质灾害为地面沉降;博罗、河源、龙川、平远沿线一带主要地质灾害发育为崩塌、滑坡,沿地震带呈条带状密集发育。
2.4.4 粤西地震带
大致以四会-吴川断裂与广州-阳江断裂为断裂边界,呈北东向展布,向南延伸至电白海域,向北到达赣南,包括广州附近地区。地质灾害主要分布在吴川向北、阳春、云浮、阳江一带。在地震带附近,地质灾害发育较为密集,主要为崩塌、滑坡,沿地震带呈条带状密集发育,局部地区泥石流、地面塌陷较为发育。
2.5 降雨因素
广东省地质灾害无论从多年统计的长周期看,还是从按月统计的短周期看,明显受降水作用的控制;地质灾害的形成与多年平均降雨量、降雨强度等密切相关,每年汛期及台风暴雨时期的地质灾害活动更加频繁。表4为地质灾害的与多年平均降雨量、日最大降雨量、时最大降雨量的关系统计结果,从表中可以看出,80%以上的地质灾害发生在年降水量1400 ~2000 mm的地区(如郁南、兴宁、五华、龙川、广宁、信宜、新丰、丰顺等地);随着日最大降雨量的逐渐增大,地质灾害的发生几率也逐渐增加;时最大降雨量为50~100mm时,地质灾害发生几率最大。
表4 地质灾害与降雨关系统计
2.6 人类工程活动因素
近几年来,随着经济建设的力度加大,公路、铁路建设频繁,村民修房筑屋切坡削坡现象普遍,坡后加载现象严重;坡地农垦耕作频繁,灌溉渗漏;植被破坏严重,因切坡削坡时放坡不规范,局部形成陡边坡,进而改变了斜坡的原始状态,对崩塌、滑坡等地质灾害的发生产生了明显的诱发作用。同时,随着工程建设增多,人工弃土大量堆积,引发泥石流地质灾害。省内地下水位的聚变、矿山开采及地面荷载的加大引发许多地区发生地面塌陷;大量抽取地下水、软土地基及地下开挖造成多个地区产生地面沉降、地裂缝。
3 结语
广东省地质灾害的空间分布规律受地形地貌、岩土类型、地质构造、地震、降雨以及人类活动等地质环境的控制:从地形地貌的控制来看,地质灾害主要发生于坡度为40°~80°和相对高差为0~150m的斜坡地带;从岩土类型的控制来看,广东省地质灾害多分布于岩浆岩、变质岩、碎屑岩、碳酸盐和坡残积土的地层中,特别是坡残积土地层中;从地质构造的控制来看,地质灾害多分布在褶皱和断层破碎带通过的斜坡地带附近,且密集成群和成线状分布;从地震的控制来看,地质灾害沿地震带呈条带状密集分布;从降雨的控制来看,地质灾害多发生在年降水量1400 ~2000 mm或时最大降雨量为50~100mm的地区,并随着日最大降雨量的逐渐增大而逐渐增多;从人类活动控制来看,地质灾害多发生在人类活动频繁的地区。
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