江西武山地区岩溶塌陷的成因分析

■黄明光

（江西省核工业地质局二六三大队　江西　南昌　330096）

江西武山地区岩溶塌陷的成因分析

■黄明光

（江西省核工业地质局二六三大队江西南昌330096）

本文主要分析了江西武山地区的岩溶塌陷情况，从该地区的岩溶塌陷发育特征和空间分布以及爆发时间等几个方面进行了论述了。探索了该地区出现岩溶塌陷的原因，指出江西地区出现岩溶坍塌的突发性和破坏性，力求找出其中的规律，并在最终提出了如何整改江西武山地区的岩溶塌陷的策略和建议。

岩溶塌陷江西地区成因

0　引言

武山的位置处在江西省九江市的西面，距离市区33km，从地理位置上来看，武山属于瑞昌市白杨镇，该地区由于存在丰富的铜矿在近年被大量开采，也有许多地质考察队伍进驻到其中。武山地区的矿床属于近湖岩溶充水矿床，由于受到湖水的侵蚀，导致整个矿床的水平线较低，处在基准线之下，当地的地质结构也相对较为复杂，不但富含矿石和其他基础岩石，含水层中的水分中也含有溶铜杂质。武山地区三面环水，除开西方以外基本都被当地的赤湖包围，周边的地质环境还要加上水文条件，给矿产的开采和山体的研究带来了一定的困难。近年来，随着资源的需求不断扩大，武山地区的铜矿开采工程不断加深，导致排水疏水工作遗漏，造成了岩溶塌陷现象，并且武山地区的岩溶塌陷现象还持续到了赤湖边缘。也就是说，如果岩溶塌陷现象继续出现，赤湖湖水本身也会对武山的矿产业带来巨大的威胁，因此，需要深入研究江西武山地区的岩溶塌陷成因，找出积极防治岩溶塌陷的策略，避免造成更大的经济损失和人员伤亡。

1　武山地区地质环境特点分析

对江西武山地区开展地质探查和野外勘查，根据收集到的资料对其进行分析：其中，武山地区的岩石较多为碳酸盐岩，其中嘉陵江岩石组和大冶灰岩石组较为看见，而栖霞组和黄龙组的灰岩地表岩溶则将对较少。当地的隐伏溶蚀现象一直处在发育过程中。出现的岩溶塌陷现象和大小比例如下图图1所示。

表1　塌陷直径大小比例统计表

2　武山地区岩溶塌陷成因分析

武山地区出现岩溶塌陷现象的因素有很多，不仅是武山地区本身的地质结构原因，也包含周边水文环境和降水对山体的侵蚀。干旱和地震也是引发武山地区岩溶塌陷现象的因素之一，需要额外对其进行注意。

2.1下伏岩溶化底层

江西武山地区隐伏基岩主要是三叠系嘉临江大冶灰岩和二叠系长兴茅口灰岩。这种基层岩石质地较为纯正，其中的方解石含量达到了98%以上，整体质地较脆，呈现出亮晶粒屑结构，岩石中出现的缝隙和孔洞较少，整体结构较为紧密，大部分呈中厚或者厚层状。

在该地区中，隐伏基岩位置更加容易发育出溶蚀裂隙，同时也会出现孔洞较大的溶洞。加上该地区不断流经的地下水强径流排泄带，造成钻孔的几率在四成以上。由此我们可以看出，下伏岩溶化底层的发育状况本身就和当地的岩石发育状况、气候和地质结构以及地下水的运动有关，所以当地出现岩溶塌陷的现象也和这些因素有着直接的关系。武山地区由于下伏岩溶化底层受到侵蚀影响，造成了许多孔洞和溶蚀裂隙，为岩溶塌陷的出现奠定了地质场所，提供了较大的侵蚀和导致塌陷的物理空间。

2.2上覆第四系土层

覆盖层土壤结构和厚度与岩溶塌陷的出现也有着密不可分的联系。武山地区出现岩溶塌陷现象和上覆第四系土层厚度的分布情况如下图图2所示。根据调查结果显示，一般来说，出现岩溶塌陷现象的区域上覆第四系土层的厚度基本处在10m-20m的区间。这从理论上说并不是正常的现象，出现岩溶塌陷现象的地区照理来说应该是土层较为浅薄的地区，但塌陷事故的发生因素还受到其他原因的影响。假如A地区的上覆第四系土层厚度较薄，但地理位置却处在较高的山体当中，那么反而不会出现岩溶塌陷现象；而B地区虽然土层仍有一定厚度，但土层下地下水运动较为活跃，导致出现岩溶塌陷现象的几率也相对更大。但这一数据的收集对于总结岩溶塌陷发生的规律有一定的局限性，仅仅依靠该数据只能统计出已经出现岩溶塌陷现象的规律，对于土层厚度小于10m的地区没有计入到塌陷的数据当中。

表2　塌陷点和第四系土层厚度统计表

2.3地下水的动力作用

地下水的运动对于岩溶塌陷的出现要付主要责任。在江西武山地区，由于受到当地降水和灌溉的影响，地下水的流动和波动幅度都相对较大且难以掌控规律，地下水运动的频率较高，容易在一个特定的时间段中出现水位急涨和骤降的情况，这种现象的出现都会给当地的地质结构造成严重的侵蚀和破坏，改变土层和岩石结构，对其中的力学性质造成影响，进而诱发岩溶塌陷现象的出现。

2.4地下水对武山地区的岩层和土层侵蚀作用

主要体现在三个方面：其一是机械侵蚀，由于地下水在不断的运动和径流中，总会在水流运动中将还在发育的岩溶岩石和土层进行剥离和分解，将其缓慢带走一部分，地下水的运动在这种机械的侵蚀过程中会造成岩层和土层中的孔洞；其二是搬运作用，在机械侵蚀的过程中，大量物质和岩石结构随着水流径流到其他区域，为坍塌现象的出现奠定了条件；其三是吸蚀作用，当地下水位出现变动时，也就是在一定时间出现忽高和忽低的现象，这种短时间内形成的较大冲击力和吸附压力会对岩层和土层造成巨大的冲击，并且直接作用于上覆第四系土层，成为武山地区岩溶坍塌现象出现的动力，不断造成坍塌现象的产生。

3　结论

江西武山地区处于岩溶覆盖发育区，其地质结构和岩石发育节理都相对比较脆弱，容易受到外界因素的侵蚀影响。而武山地区的铜矿开采事业导致武山地区频繁出现岩溶塌陷现象，给当地的居民和开采铜矿的工作人员带来了巨大的生命财产威胁。因此，开展对江西武山地区的岩石结构探究，分析其中出现岩溶塌陷的成因能够帮助我们明白侵蚀当地山体最严重的原因是什么，找出其中的规律和重点，针对这些问题进行针对性的整改，才能让江西武山地区较少或者不再出现岩溶塌陷现象，保证当地人们的生命财产安全。

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P694[文献码]B

1000-405X（2016）-9-90-1