云南孟连县地质灾害发育特征与形成条件分析
2019-10-15黄琴辉
王 晶,黄琴辉
(云南国土资源职业学院,云南 昆明 652501)
云南孟连县位于云南省西南部,普洱市西部,澜沧江南段西岸,地理位置介于北纬22°05'~22°32',东经99°09'~99°46'之间,总面积1893.42km2。研究区内的地质环境脆弱,像滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害频发,不但威胁到当地居民的生命财产安全,同时极大地破坏了生态环境,属于云南省地质灾害较为严重的县区之一。地质灾害已经成为影响孟连县社会经济健康发展的重要因素,必须加以科学的调查研究和规划治理。
此次研究在总结前人资料的基础上,以遥感、地面调查、测绘和访问为主要手段,开展云南省孟连县地质灾害详细调查。通过对地形地貌、地质构造、工程地质岩组、地下水活动等影响因素的分析,进一步明确了区内不同地质灾害类型的发育特征,分布规律以及形成的地质环境条件,以期为不同类型的地质灾害防治工作提供参考[1-2]。
1 地质环境条件
孟连县处于横断山系纵谷区的南段,大体为北东-d南西走向的山地,夹着宽谷盆地所组成,为怒山余脉所控制形成的宽谷盆地与山地相间的地形地貌。县域整个地势似马鞍形,北东高、南西低,纵贯北部的富岩大黑山与南部的腊福大黑山(昂朗山)连成主体,左右起伏延伸。境内最高点位于北部的大芦山顶,海拔2154.8m,最低处位于南部的小橄榄坝,海拔587m,相对高差1567.8m,属于南亚热带湿润气候,年温差小、日温差大,形成了兼有大陆性与海洋性气候优点的气候特征。降雨丰富,多年平均年降雨量为1362.7mm,干、湿季特别分明,干季(10~5月)辖区内降水只占全年降雨的9%~13%;雨季(6~9月)辖区内降水占全年降雨的87%~91%。
境内河流属于澜沧江、怒江两大流域。属于澜沧江流域的主要有南垒河、南基河、南咤河等,属于怒江流域主要有南卡江、南马河。境内水系密度大,分布相对均匀,主要水系总长度约229km。
境内地层从老到新为元古界西盟群、泥盆系、石炭系、二叠系、侏罗系、白垩系、第三系和第四系。下古生界西盟群为浅变质岩,出露于县域西部;上古生界为海相碳酸盐岩沉积主要分布于中部及南东部,约占该县总面积的65%;中生界为陆相碎屑岩沉积,主要分布于中部和东部,约占总面积20%。新生界为河湖相陆源碎屑沉积和堆积物,零星分布于山间盆地中。
孟连县地处滇西经向构造带中,由于构造应力场复杂,构造运动具多期性和继承性,区内褶皱构造强烈,断裂构造发育,构造线以南北向、东西向和北东、北西向为主。对研究区的地形地貌、构造演化和水系分布起着控制性作用。新构造活动主要表现为大面积间歇性隆起,金沙江两岸形成多级夷平面和阶地,温泉出露,沿南北向主干断裂带的地震活动频繁等。
2 地质灾害类型与发育特征
2.1 地质灾害类型及一般特征
孟连县境内发育的地质灾害类型有滑坡、崩塌、泥石流,确定孟连县目前存在地质灾害隐患点61处,其中滑坡51处,占83.6%;崩塌7处,占11.5%;泥石流3处,占4.9%。按规模划分,小型53处,中型8处(图1)。
图1 孟连县地质灾害点分布图
从空间上看,孟连县地质灾害有以下特点:地质灾害的分布主要沿构造线展布。如在南雅断裂走向展布方向2km范围内发育地质灾害点15个,占区内地质灾害点总数的24.6%;澜沧-孟连断裂附近发育有地质灾害点9个,占区内地质灾害点总数的14.8%;这两条断裂附近的灾点占孟连县灾点总数的近39.4%,可见孟连县地质构造对区内地质灾害的分布与发育有很大的影响(图1)。
在时间上,孟连县共有61处地质灾害点,7月份发生地质灾害的频率最高,全县有31处地质灾害发生在7月份,占地质灾害总数的50.82%;其次为8月份,17处滑坡发生在8月份,占地质灾害总数的27.87%。区内地质灾害具有季节群发性,一般集中在雨季6~9月份,夏季集中持续的降雨时该地区滑坡、崩塌、泥石流的主要诱发因素(图2)。
图2 孟连县地质灾害发生分布月份
2.2 主要地质灾害特征
2.2.1 滑坡基本特征
孟连县境内发育滑坡地质灾害 51 处,占全县灾害点总数的83.6%,其中中型7个,小型44个,中小型滑坡占总数的14%和86%。滑坡分布范围涉及全县6个乡(镇),其中中型滑坡主要分布在勐马镇和芒信镇,且以南雅断裂、澜沧-孟连断裂走向方向及支沟沟谷沿岸最为发育。滑坡厚度规模以浅层为主,占98%。按构成滑体地层的岩性划分,2处为岩质滑坡,4处为块碎石滑坡,45处为土质滑坡。按运动形式,49处为牵引式滑坡,2处为复合式滑坡。按现今稳定程度,33处滑坡灾害均属活动滑坡。滑坡的发育与其所处构造部位、降雨和人类工程活动关系密切。
2.2.2 崩塌
孟连县境内发育崩塌灾害7处,占全县灾害点总数11.5%,均为小型崩塌。按崩塌体的地层岩性划分:5处为人工岩质崩塌,1处为自然岩质崩塌,1处为自然土质崩塌。结合野外实地调查情况,3处为滑移式崩塌,2处为倾倒式崩塌,1处为错断式崩塌,1处为拉裂式崩塌。
本区由于受构造影响强烈,岩体较为破碎,为崩塌的发生提供了较好的物质基础。崩塌由于发生突然,成灾快,从而危害较大,其危害方式主要以落石为主,由于坡度较陡,这些落石一旦松动,其势能大,危害范围可达坡脚,严重威胁到坡脚的农户和财物。区内崩塌规模基本不大。
2.2.3 泥石流
孟连县境内发育泥石流灾害3处,占全县灾害点总数4.9%。区内泥石流主要分布在勐马镇和公信乡。按水源类型区分,区内3处泥石流均为暴雨型泥石流;按流域地貌特征区分,区内3处泥石流均为沟谷型泥石流;按流体性质区分,3处均为稀性泥石流,无粘性泥石流;按发展阶段区分,1处为发展期,2处为形成期;按爆发频率,3处泥石流均为低频泥石流;按堆积物体积划分,1处为中型,2处为小型。区内泥石流的发育主要与地形地貌、地质构造发育位置及工程地质岩组有关,持续暴雨则是形成泥石流灾害的最主要诱发因素。
3 地质灾害形成条件分析
3.1 孕灾的基础条件
3.1.1 地形地貌条件
孟连县为宽谷盆地与山地相间的地形地貌,地势上,南北高多山峻岭,东西偏低,多河谷盆地。全县地形是以山区为主谷坝相间的复合类型。孟连总体属于低中山-浅切割区,构造-流水作用是塑造辖区地貌类型的基础动力。根据地貌成因类型及组合形态,将孟连县分为三种地貌类型:构造侵蚀地貌、溶蚀地貌和侵蚀堆积地貌。地形地貌的差异,地质灾害发育数量也有所不同,孟连县地质灾害主要分布于构造侵蚀地貌区和溶蚀地貌区。从地形方面分析,滑坡和崩塌的发生与地形坡度有关,滑坡发育的地形坡度多介于10°~40°间,达到47处,地形坡度与滑坡的关系见表1,崩塌主要发育在深切河谷斜坡的谷肩部位,从微地貌看,坡度大于55°的高陡斜坡、孤立山嘴或凹形陡坡均为崩塌形成的有利地形。
主沟纵坡降是影响泥石流形成、运动特征的主要因素,一般来讲,主沟纵坡降越大,越有利于泥石流的发生。据调查,区内泥石流主沟纵坡降均在100‰以上,其中2处大于200‰。
表1 地形坡度与滑坡关系表
3.1.2 工程地质岩组条件
不同工程地质岩组具有不同的物理、力学及水理性质,故其与不同地质灾害的关系亦各不相同。孟连县的工程地质岩组主要为松散岩组(Ⅰ)、碎屑岩岩组(Ⅱ)、碳酸盐岩组(Ⅲ)、变质岩岩组(Ⅳ)、岩浆岩岩组(Ⅴ)五大类。据详查结果显示,孟连县易于发生地质灾害的工程地质岩组主要是碎屑岩岩组、变质岩岩组和岩浆岩岩组。其中发育地质灾害最多的碎屑岩多为砂泥岩互层,砂岩和泥岩在强烈的构造作用和风化剥蚀作用下,构造裂隙和风化裂隙非常发育,极易风化为残积土,岩土体稳定性变差。
3.1.3 断裂构造条件
断裂构造及其活动性对县域内地质灾害的形成有显著影响:一是控制地貌的形成发育,在强活动断裂带或断裂交汇部位,山势险峻、沟谷深切易于发生地质灾害,县域内沿南雅断裂、孟连-澜沧大断裂沿线大量发育崩塌、滑坡。二是改变了岩土体的结构、物理性质和力学强度,尤其在断裂带及其两侧,岩石受断裂构造作用而破碎,裂隙发育,力学强度降低,也利于降雨的入渗、浸润而产生水压力,在降雨或工程活动条件下易形成滑坡、崩塌。
3.1.4 地下水活动
多数地质灾害的发生与地下水的作用有一定关系,研究区内的地下水主要分为以下四种类型:第四系松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水、碳酸盐岩类裂隙溶洞水及基岩裂隙水。通过野外实地调查发现,地下水活动对于滑坡、崩塌和斜坡的稳定性有直接的影响,而对泥石流的影响则间接地体现在引起滑坡或崩塌并且灾害体进入泥石流沟谷内从而形成泥石流的物源。
3.2 致灾的诱发因素
3.2.1 降雨的诱发
区内绝大多数地质灾害发生在每年6月~9月,孟连县每年强降雨发生的时间和地质灾害发生的时间高度吻合,夏季多大到暴雨,成为诱发滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的重要因素。区内降雨特征在一定程度上决定了泥石流灾害和崩塌、滑坡等斜坡灾害发生的时间和规模等。
3.2.2 人类工程活动的诱发
孟连县是以农业为主的县,地处中山地区,在山地里耕地、建设宅基地以及开展采矿和山地工程建设等活动,对天然斜坡的不合理和不科学的扰动,对草地、林地等植被的破坏,破坏了长期以来斜坡的自然平衡,进而诱发了滑坡、崩塌、泥石流等一系列地质灾害。孟连县南垒河右岸一级支流南咤河中游在建设东密水库,属中型水库,由于水库内蓄水对坡脚的浸润、蓄水位及水压的变化、植被覆盖率降低以及整个水库附近气候条件的改变,库区原有的地质环境平衡被打破,都会诱发滑坡等地质灾害的发生。
3.2.3 地震的诱发
孟连县地震对滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的发生有一定的诱发作用,但并不是本区地质灾害发生的主要诱发因素。区内地震活动以弱震频繁,中强以上的地震频度低,周期较长为特征。自1989年以来,就有两次≥5级的地震,分别是1989年5月6日10时40分发生的5.0级地震及1995年07月12日发生在孟连边境的7.3级大地震。调查区复杂的构造是导致地震的主要原因。
4 结论与建议
孟连县共有地质灾害点61处,其中滑坡51处,崩塌7处,泥石流3处。地质灾害类型以滑坡和崩塌为主,规模多为中小型。
地质灾害的时空分布特点明显。 在空间上,地质灾害的分布主要沿构造线方向育,可见孟连县地质构造对区内地质灾害的分布与发育有很大的影响。在时间上,地质灾害的发育具有季节性,一般集中分布在雨季6月~9月。
地形地貌、地质构造、工程地质岩组、地下水活动等为孟连县地质灾害孕灾基础条件;降雨、人类工程活动和地震作用是地质灾害的诱发因素;其中,各种条件和因素对不同地质灾害的影响程度不同。持续强降雨是区内地质灾害的主要诱因,每年的6月~9月为雨季,是孟连县集中降雨期,也是区内地质灾害的高发期和重点防范期,在此阶段应加强地质灾害监测预警。