金寨县地质灾害类型及发育特征

王博，黄德国，赵晓玲

（1安徽省地质环境监测总站，安徽合肥 230001；2安徽省地质矿产勘查局313地质队，安徽六安 237010）

1 地质环境条件

金寨县位于安徽省西部，大别山北麓。境内山峦起伏，总体西南高东北低，整个地势起伏较大，是一个以中山、低山为主的山区县。地质构造位于秦岭-大别造山带的最东段，由于构造复杂，形成了较多的褶皱和断层。地层风化程度较极端，西部中山主要表现为以花岗类岩为代表的呈弱风化岩浆岩,东北部低山丘陵主要表现为以片麻类岩为代表呈全-强风化变质。新构造运动以缓慢上升、内部巨大隆起为主要特征，呈现山势险峻陡峭，峰峦连绵起伏，绝涧深渊纵横其间，地面抬升幅度不一，构成了侵蚀中低山和侵蚀剥蚀低山丘陵，因此形成境内中低山到低山、丘陵、山间盆地、沟谷的岭谷相间地貌景观。新构造运动增大了该县构造的复杂性和不稳定性及岩石的破碎程度，同时由于降水量大且集中，剥蚀、侵蚀及搬运作用亦强烈，极易形成滑坡、崩塌等地质灾害[1]。

2 地质灾害主要类型

经野外调查和室内整理后，对发育的所有地质灾害进行统计，发现金寨县地质灾害发育类型共有4类，并以滑坡、崩塌、不稳定斜坡为主，泥石流数量较少；共发育滑坡41处、不稳定斜坡43处、崩塌57处、泥石流3处，共144处，分别所占比例如图1所示。

图1 金寨县地质灾害类型构成图Figure 1.Composition of geological hazard types in Jinzhai County

3 地质灾害分布规律

3.1 行政区域分布

金寨县内地质灾害点分布的总体趋势是：南北多，中部少，且各乡镇分布具有明显的不均匀性。如南部的燕子河、天堂寨、吴家店及中西部的桃岭、南溪、汤家汇、双河、银山畈等乡镇为地质灾害多发乡镇；而北部铁冲、全军、白塔畈、江店及东部的麻埠、响洪甸、张冲等地灾害点相对较少。东北部乡镇虽然地质灾害（隐患）点较少，规模较小，但大都在人口较为密集的地方，因此构成的危害也较重。具体情况见金寨县地质灾害地域分布统计表（表1）和金寨县地质灾害分布简图（图2）。

表1 金寨县地质灾害地域分布统计表Table 1.Statistics of geographical distribution of geological hazards in Jinzhai County

金寨县地质灾害在空间上分布具有不均匀性，主要是受地形地貌、地层岩性，特别是人类工程经济活动的影响和控制，总体表现为南多北少，中部分布在环绕梅山水库的各乡镇。南部及中西部处在高丘-低起伏中山之间，地形起伏变化大，高陡临空面普遍存在，且其岩性多为变质岩或侵入岩等，其全-强风化物和土层组成的斜坡表层较为松软，人口分散居住，筑路、建房多切坡进行，致使这些地区灾害多发、频发；而铁冲、全军、白塔畈等乡镇多为低山、中丘、低丘、浅丘状平原及平原，基本不具备崩滑灾害形成的高陡临空面，因此地质灾害相对较少。

灾害点数量最多的5 个乡镇分别为汤家汇(13处)、梅山(12处)、燕子河(11处)、长岭(11处)、天堂寨(10处)。灾害点分布密度最大的5 个乡镇依次为果子园(0.09 处/km2)、桃岭(0.08 处/km2)、梅山(0.07 处/km2)、麻埠(0.07 处/km2)、双河(0.07 处/km2)。平均灾害点密度3.78处/100km2

3.2 地理空间分布

调查区地质灾害在地形上多发育于侵蚀中低山和剥蚀丘陵地区，而浅丘状平原地区仅发现2处地质灾害，详见图2。

图2 金寨县地质灾害分布简图Figure 2.Distribution of geological hazards in Jinzhai County

侵蚀中低山相对高差在200～1000m之间，主要分布在金寨县南部广大地区和中部偏东及偏北局部地区，由于地壳的不断抬升，引起河流下切，流水及其携带的大量泥沙、砾石对地表进行强烈的侵蚀和冲刷破坏作用，使得河流冲沟多呈“V”型，地形起伏，剥蚀、侵蚀作用大，人类活动频繁。在雨季或暴雨情况下坡面侵蚀作用强烈，使得滑坡、崩塌及不稳定斜坡等地质灾害广泛发育。在本次所有调查的地质灾害隐患点中，有110个，占总数的75.9%。

剥蚀丘陵相对高差在30～200m之间，主要分布在金寨县东北部、梅山水库上游周围及响洪甸水库西部，以及金寨县西北和西南局部。其地形较起伏，在长期外营力作用下形成圆丘状，顶部多被第四系残、坡积物覆盖，斜坡较缓（＜25°），沟谷及河流宽缓，呈“U”型。河流冲刷较人类工程活动影响小，大部分在人工切坡的基础上受强降雨引发的地质灾害。在本次所有调查的地质灾害隐患点中，有33个，占总数的22.8%。

河湖平原地区主要在金寨县东北部边缘地带，地形平坦或稍有波状起伏，在本次地质调查中未发现地质灾害隐患点。

3.3 地质灾害的时间分布

3.3.1 年际分布

金寨县地质灾害在年份上主要集中发生在2003年，1991年、1998年、1999年这三年也有少量发生，其原因是2003 年淮河流域出现了连续性大强度的降水（据1981-2002年统计，22年降水量均值为1409.7mm，而2003年1～8月降水量高达1548.4mm），导致全金寨县范围内崩塌和滑坡灾害发生高达165处，造成了重大的经济损失。在2008年、2009年、2010年、2012年、2013 年数量较其他年份要多。除这些年份在汛期降雨量较大外，群众防灾减灾意识明显加强，发现并及时上报灾害（表2、图3）[2]。

表2 各年份地质灾害发生数量统计表Table 2.Statistics of the numbers of geological hazards in each year

图3 降水量与灾害点统计图Figure 3.Statistical chart of precipitations and hazard sites

3.3.2 年内分布

金寨县地质灾害主要是由连续性强降水诱发的山坡体崩塌、滑坡，并导致诸多人工切坡经过雨水浸润演化为不稳定斜坡。降水强度大小决定了地质灾害发生的数量多少；金寨县地质灾害主要发生在降水强度大的5月～8月的汛期中，而其它月份由于降水强度相对较小，地质灾害发生也较少（表2、图3）。

3.4 地质灾害发育特征

3.4.1 滑坡发育特征

调查区滑坡共计41处，占总数的28.28%，其数量较不稳定斜坡及崩塌稍少，滑坡规模虽小但在境内广泛分布，活动性与破坏性均较大。现按滑坡规模、厚度、成分、年代将其分类如表3。从物质成分上对调查区滑坡特征进行论述。

3.4.1.1 堆积层滑坡

此类滑坡所在原始边坡的风化层较厚，滑坡体组分以混合堆积夹碎石粘性土和残坡积碎石土为主，除少量的块石、巨石，大部分碎石粒径介于1～20cm，碎石含量约占1/3，滑床岩性以片麻岩、闪长岩、花岗岩等为主。受地形影响较大，多发育在30°～60°的坡体上。规模上全部为小型[3]。

滑坡在平面形态上呈半圆形、舌形，剖面形态上多呈阶状、直线形、凸形及凹弧形[4]。滑面类型以差异风化面、残坡积物与基岩接触面为主，滑面形态主要为圆弧型、线型。

表3 滑坡类型发育表Table 3.Development conditions of landslide types

一般由于人类工程经济活动和强降雨导致坡体局部形成微小裂隙产生微小蠕滑动，在裂隙贯通的过程中，相邻的微小蠕滑动体逐渐连成一个大的滑动块体，在此过程中裂隙不断变大变深直至贯通成滑面，形成滑坡体产生滑动。

3.4.1.2 岩质滑坡

岩质滑坡共11处，占总数的26.83%，滑体物质主要为较坚硬厚层碎屑岩组、坚硬厚层-中厚层状深变质岩岩组和坚硬、较坚硬薄层-页片状浅变质岩岩组。这些岩石表层一般经风化后较为破碎，斜坡后缘形成的拉长裂隙和节理裂隙利于雨水入渗，受建房修路切坡前缘产生临空面，危岩体突破极限平衡状态产生滑动。此类滑坡多发育在节理面或层面为顺坡向的坡体。

滑坡在平面上多呈不规则多边、舌型，剖面上呈阶状。滑面多沿全、强风化岩与下伏微风化或新鲜基岩之间的差异风化面、片理面、节理面滑动，滑面形态以直线型为主。滑床物质为片麻岩、石英岩等。

3.4.2 崩塌发育特征

金寨县发育的崩塌以堆积层（土质）崩塌为主，共52 处，占总数的91.38%；岩质崩塌相对较少，共5 处，占崩塌总数的8.62%，而在土质崩塌的过程可见滑移、滑塌现象。

崩塌的分布多在切坡陡峭的地方，以各级道路沿线及居民建房后方的斜坡段上。岩质崩塌及土质崩塌均有分布，土质崩塌主要分布在坚硬厚层-中厚层状深变质岩岩组，如片麻岩、花岗片麻岩等，而岩质崩塌多分布在坚硬块状侵入岩岩组，如花岗岩、二长花岗岩、闪长花岗岩等。该类岩体呈一定的特点，侵入岩组多中-微风化，深变质岩强、中风化体均有，片岩类岩组以强风化为主，在经人工开挖后形成高陡边坡，在片理面、卸荷裂隙、构造裂隙及风化裂隙共同作用下，将高陡边坡切割呈块体、散体，形成危岩体及散体碎石，在重力等作用下，发生崩塌，块体状边坡以倾倒式为主，错断式较少，散体状岩体以滑移式为主。

在崩塌形成的过程中，因人类工程活动因素导致的共计46处，占总数的79.3%，在裂隙形成及扩张后，通过强降雨等短时强能量影响下触发而成。

崩塌灾害的形成过程较滑坡难预测，其破坏变形过程经常表现为斜坡下碎石、块石剥离坠落，不像滑坡那样能看出较明显的蠕变现象，故难以预测[5]。崩塌发生后，多堆积于屋后墙角及交通沿线，严重威胁下方房屋及过往行人车辆，尤其岩质崩塌，块石的锋利棱角往往划破路面、车身等。因此，对潜在的危岩体应及时治理。

3.4.3 不稳定斜坡发育特征

不稳定斜坡是指在天然状态下或在正常的工程施工过程及工程使用过程中，处于或接近于极限平衡状态的斜坡，属于尚未滑动过的斜坡，自身是处于稳定状态的，但是在爆破、暴雨等诱因下，可能产生发生滑动。

金寨县可耕可建土地较少，人们为了生存不断的开垦荒地，削坡建房，使得人工切坡随处可见，其中多数处在不稳定状态，称之为不稳定斜坡，是三大主要地质灾害的之一。通过调查和走访，认定金寨县具有危害性的不稳定斜坡有43处，按照斜坡的物质组成、形成因素和坡度这个三个分类依据将不稳定斜坡进行分类，其统计结果如表4。

表4 不稳定斜坡发育类型统计表Table 4.Statistics of unstable slope development types

根据以上统计结果可以看出，调查区不稳定斜坡以岩质边坡为主，共39 处，占不稳定斜坡总数的90.7%，其余为土质边坡，共4处，占总数的9.3%；由人工削坡造成的不稳定斜坡共36 处，占总数的83.7%，自然因素形成的不稳定斜坡7处，占21.8%；斜坡坡度在60°以上的23处，占总数的53.5%，介于60°与30°之间的和30°以下的分别有19处和1处，占总数的44.2%和2.3%。

从统计结果可以看出金寨县不稳定斜坡主要为岩质边坡和土质边坡，岩质边坡在数量上稍多，大部分为人工削坡造成的，以高陡边坡为主且坡度在60°以上。

人多地少迫使居民削坡修路建房，使得坡体应力重新分布，并且未做支护或只有简单支护，随着时间推移，坡体岩石风化程度加大，坡脚应力集中，卸荷裂隙逐渐增大增多，造成坡肩及坡体后缘出现拉张裂隙，降雨贯入缝隙，增加了斜坡岩土体的塑性并起到润滑作用，在极端情况下，如暴雨、地震等情况下容易形成崩塌、滑坡等地质灾害。

3.4.4 泥石流发育特征

泥石流是指由于降水（暴雨、冰川、积雪融化水）在沟谷或山坡上产生的一种挟带大量泥砂、石和巨砾等固体物质的特殊洪流。其汇水、汇砂过程十分复杂，是各种自然和（或）人为因素综合作用的产物。

金寨县泥石流共发育3处，位于天堂寨风景区、沙河乡、双河等地。其沟渠等均属于淮河水系；物质成分上，主要为水石型和泥石型，从流体组成及性质看，均为稀性泥石流；其成因均为暴雨诱发。

泥石流是在一定的地形地貌、地层岩性和气象水文等条件下形成的，而金寨县境内靠近大别山主峰区域山高沟深，加上县境降雨丰富为中山区泥石流的发育提供了条件。调查区泥石流物质来源主要为坡面侵蚀、冲沟侵蚀提供的泥石和斜坡的薄层松散残坡积物等；地形上多为冲沟深切、岩层风化程度大、岩体破碎、构造复杂、新构造运动活跃、汇水面广且植被较稀少、集中降雨量大的中山区。这样的地段同时具备泥石流形成的诸多条件：岩土体破碎，沟谷内多有淤积碎石，山坡面积大，松散堆积物多，物源丰富；地形高耸陡峻，高差大，动能充沛；冲沟长且深，有足够的运移流通区域；每年6、7、8月份是江南的梅雨季节，降雨集中且降雨量大，水动力强劲，可以说，气象水文条件是金寨县泥石流激发的决定性因素；另外随着人类经济活动频繁，山区植被多被滥砍滥伐，缺乏好的保水护土护石植被，也是发生地质灾害地区的特征之一。

3.4.4.1 泥石型泥石流

泥石型泥石流的固体物质主要为大量粘、粉、砂、砾、卵、漂等，以前三种细粒物质为主，其次为卵砾碎石，固体物质占10%～40%以上；流体物质主要为水，水是搬运介质，整个泥石流物质具分散性。在运移的过程中石块以滚动、跃移方式前进，具有强烈的下切作用，往往将冲沟底部砂卵石带出河床，经流通区后于堆区呈扇状散流停积，流体散去后，石块顶部出露，下部残留在泥沙中。在运动的过程，流体呈现出速度快、来势猛、惯性大，所到之处堵塞河道形成堰塞湖，冲毁建筑，埋没耕地，破坏性极强。

3.4.4.2 水石型泥石流

与泥石型最大的区别是：粉砂、粘粒含量较低，明显少于泥石型和泥流型，主要由水、粗砂、石块和巨砾组成，粒径多＞2.0mm且粒度不均匀。水体及细粒物质泥、砂等在运动过程中速度远大于石块，流体带动块体以跳跃式、滚动式前进，形成强大的动量冲击作用，特别是巨大的块石或球状滚石具有极强的冲击力，块石之间相互碰撞并形成一定的磨圆度。流经堆积区时固体物质呈扇状散流，且分散性较泥流型和泥石型更大，在堆积的同时并将原有的堆积扇面上切割出条状深槽，巨大块石将条状、板状块石冲击碎裂，形成碎石。散流经流通区后速度变慢开始堆积，沿冲沟堆积的，多具有纵向分选性，巨石先停留于沟谷中央，次之块石，碎石泥沙堆积在扇形外缘；沿较开阔地带堆积的，纵向分选性比沿冲沟堆积的要差，其表面形态较平坦，垂直向无明显层次，整体结构也松散。但无论堆积区形状如何，待水流下渗后，整个扇面的岩石均出露，大小石头遍布堆积区，酷似“石海”。

金寨县泥石流虽数量不多，但危害性较大，已发生的泥石流物源多来自沟谷两岸，形成并堆积以后成为新的物源。除此外，境内矿产资源丰富，采矿区、选矿厂和采石场较多，它们型式不同、规模不等，大量矿渣、尾矿和废石多未按规范建造堆放仓储设施，随意遗弃，成为泥石流的重要物质来源，有必要进行合理整治和关闭。

4 结语

金寨县地质灾害类型为崩塌、滑坡、不稳定斜坡、泥石流，其中崩塌、滑坡、不稳定斜坡合计占比97.94%。总体呈点多、面广、规模小、危害性大的特点。通过调查，研究区共发育144处地质灾害，灾害点密度3.78处/100km2。空间上，呈南北多，中部少，且各乡镇分布具有明显的不均匀性。在地形上多发育于相对高差在200～1000m 之间的中低山及相对高差在30～200m之间的丘陵地区。时间上，年际主要集中发生在2003 年，1991 年、1998 年、1999 年这三年也有少量发生，2008 年以后也较其他年份要多，除这些年份在汛期降雨量较大外，也与群众防灾减灾意识明显加强，发现并及时上报灾害有关。年内主要发生在6～9月，主要是连续性强降水诱发。诱发地质灾害的内部控制因素主要为地形地貌条件、地层岩性、边坡结构类型和地质构造特征。外部控制因素主要为降雨和人类工程活动。根据目前地质灾害发育分布现状、变形破坏迹象和发展趋势，建议加强群测群防和定期巡视力度。降雨密集的汛期是该区域地质灾害最为敏感的时间段，应做好地质灾害防范和应急处置工作。