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江西永丰地区矿山地质灾害发育分布及演化特征分析

2020-12-09夏训文

世界有色金属 2020年23期
关键词:永丰断裂带滑坡

夏训文

(江西省核工业地质局二六六大队,江西 南昌330038)

永丰地区位于江西省吉安市下辖县,该地区整体占地面积约为2700 平方千米,其内部包含了8 个镇、13 个乡,该地区不仅包含了众多较高品位的景区,同时还含有大量矿床,矿产资源十分丰富。随着该地区矿产资源的不断开发,在人为因素和自然因素的双重作用下,造成该地区成为矿山地质灾害多发地区[1]。同时,该地区的矿山地质灾害整体表现出灾害点多、规模小、危害性大的特点。各类地质灾害问题对于该地区人民群众的生活安全及财产造成了巨大的威胁,甚至会严重影响到人们的正常生活,对于该地区的经济发展而言是最主要的限制因素[2]。

因此,为了配合江西永丰地区实现经济规划目标,增强该地区内部资源环境的合理配置,对其矿山地质灾害问题进行统计,开展江西永丰地区矿山地质灾害发育分布及演化特征分析研究,以此为基础,为江西永丰地区经济发展与合理建设规划提供科学依据。

1 江西永丰地区矿山地质灾害发育分布

1.1 地质灾害海拔分布特点

本文以江西永丰地区为例,对其地质发生与海拔分布的变化展开研究。根据早期相关地质图的分布,可显著的看出,在地区经济区内,地质灾害常发生于斜坡位置,而根据地质灾害发生的坡度,可知两者在一定程度上呈现正相关关系,即矿山的斜坡越陡,发生地质灾害现象的概率越高。根据相关成果调查数据,经济区域发生在地质灾害的海拔高度通常在2000.0m 以上,对发生地质灾害的地区进行地质勘察工作,发现其坡度约为35°,其发生地质灾害现象的大部分地区均为海拔位置较高的地区。对江西永丰地区矿山地质整体进行分析,可知区域内东部与西部地区海拔相对较高,山体发育较为显著,坡度更为明显。江西永丰地区中部呈现平原状,整体地势较为缓和,相比东西区域,中间区域地势较缓,发生矿山地质灾害现象的概率较低。

1.2 地质灾害地层岩性分布特点

除上述提出因素,在研究中发现,江西永丰地区矿山地质灾害现象的发生,极易受到区域地质条件与地质环境的影响。在相同区域内,所属的地层不同,也会导致地质灾害的发生频率不同。产生此种现象的原因是不同岩层的坚硬程度不同,这便决定了发生地质灾害时,地层岩石的抗压能力不同。而岩石的抗压性能又与矿山整体稳定性具有一定的直接关系,因此可近似的认为,区域内岩石抗压性能越强,矿山抵御地质灾害的能力越强,矿区整体稳定性越强。根据江西永丰地区矿山对整体概况图可显著的看出,区域内地质灾害的常发点主要位于软岩层,而硬岩层几乎无地质灾害现象的发生。

1.3 地质灾害构造分布特点

江西永丰地区矿山中,地质灾害常发生于地质构造版块活动较活跃的区域,包括地震常发点、火山喷发点、地质断裂带等附近。例如丘陵断裂带、低山区断裂带等。同时,在九岭山、九连山等地,也是地质灾害的常发地,产生此种现象的主要原因不仅在于地质构造及相关因素,同时也在一定程度上与人为无节制采矿有关。

1.4 地质灾害地震分布特点

通过对江西永丰地区的地质灾害与地震分布特点分析得出,该地区出现地质灾害问题的区域主要分布在地震强度达到6 级、7 级甚至往上的区域当中。同时,由于该地区矿山当中含有大量的断裂带结构,因此也会在一定程度上影响地质灾害的分布。因此在断裂带分布集中的区域内,在地震强度达不到6 级、7 级情况时,也会发生地质灾害问题。

1.5 地质灾害降雨量分布特征

江西永丰地区的年降雨量较为丰富,尽管此种现象在一定程度上解决了区域水土资源问题,但与此同时也为矿区地质灾害的发生带来了条件。区域内很多地质灾害现象的发生,都是受到降雨影响所产生的,降雨为地质灾害的发生提供了需要条件,与此同时,江西永丰地区的灾害发生又受到断裂带的影响,由于雨水积存,导致东西侧水体向中间倒流,因此孕育了泥石流、山体矿体滑坡等问题,而局部区域在地壳变迁中还存在小型变动,这种变动更是加剧了地质灾害现象的发生。

由于江西永丰地区两侧地势较高,因此在发生降雨时,多条矿体断裂带产生持续断裂现象,新发育的断裂带属于泥石流现象的产生源,尤其在沟谷纵坡的影响下,泥石流的流向基本与断裂带的分布呈现显著一致性,甚至存在部分泥石流存在明显断裂带延伸的趋势。对此种现象的发生展开研究,发现此种现象的产生主要与区域降雨量有着直接关系。

2 演化特征分析

2.1 地表过程时空演化规律

为进一步探究江西永丰地区矿山地质灾害演化的特征,本文以查阅资料的方式,找出该地区近几年来发生的几次地质灾害问题,及灾害发生前后各数值的变化情况。通过调查分析得出,江西永丰地区矿山地质灾害发生后,受到灾害的作用,矿山坡体整体会出现下挫堆积的现象,并且逐渐形成边界清晰,呈圆弧状的滑坡边界。在滑坡堆积体的后缘位置上产生了陡坎,矿山整体上呈现出稳定到非稳定,再到稳定的变化过程。

通过对地质灾害发生后的矿山区域地表全过程变化分析得出,该地区矿山在地质灾害的作用下,初步形成了多条侵蚀细沟,但大多数细沟结构贯通。同时,在下切侵蚀的作用下,细沟不断向两侧进行扩张,并逐渐形成了典型的拉槽侵蚀型物源。同时,在堆积体前缘会发生多出小型浅层滑坡现象,但随着时间变化,堆积体上的植被逐渐恢复活力。同时在发生矿山地质灾害后,失稳总面积、堆积体前缘浅层滑坡面积不断增加,以此这一现象又说明发生地质灾害后,矿山滑坡失稳的主要方式以前缘浅层滑坡为主。

通过将江西永丰地区矿山的地质灾害发生位置在空间上的分布进行划分,可分为坡面侵蚀拉槽和前缘浅层滑坡两种。前者在发生地质灾害后,会在随后的几年极度发育并逐渐趋于稳定状态,而后者在发生地质灾害后,会在随后几年具有较为强烈的活动趋势。产生这一演化的主要原因是由于,在地质灾害后,该地区矿山形成了侵蚀拉槽结构,造成滑坡堆积体的前缘位置长期受到雨水冲刷的作用,导致临空面增高,坡度逐渐变陡,失去了边坡基本的稳定条件,因此堆积体的前缘位置上会出现局部的活泼现象,促进侵蚀拉槽形成更加剧烈的活动。

2.2 灾后矿山活动演化特征分析

再对江西永丰地区矿山地质灾害发生后的活动演化特征进行分析,通过实地调查得出,该地区近几年来发生的地质灾害均发生在雨季,同时受到一种地质灾害问题的影响,造成矿山滑坡地表失稳引发其他地质灾害问题发生的现象十分普遍。图1 为江西永丰地区某年发生地质灾害问题后,后六年时间内日降水量的变化情况示意图。

由图1 中的曲线可以看出,在发生地质灾害后的六年时间内,矿山滑坡最小日降雨量为48mm,最大日降水量为234mm。通过对地质灾害后六年触发日降雨量的变化情况,并结合江西永丰地区当地矿山滑坡时空规律变化,模拟该地区日降水量的演化得出,在发生地质灾害前,该区域内流域未发生其他地质灾害问题,而当地质灾害发生后,该地区的日降水趋势极大值被触发,同时伴随着多种不同的地质灾害问题发生。通过对发生地质灾害时,矿山的失稳空间分布、规模以及触发降水量等不同特征分析,并结合该地区实际日降水量变化情况分析,得出江西永丰地区矿山地质灾害的灾后矿山活动演化特征为:以矿山坡面的侵蚀拉槽过渡为前缘浅层滑坡的失稳方式,随着矿山滑坡规模的逐渐减小,地质灾害发生过程中伴随的运输距离缩短,更容易触发每次降水量极大值,使得该地区日降水量在较长时间内均会呈现出明显的在增大趋势。

3 结束语

通过对江西永丰地区矿山的地质灾害发育分布及演化特征进行分析得出,该地区地质灾害问题存在突发群发性强的问题,并且发生地质灾害时由于受到该地区矿山结构的影响,一种地质灾害发生时同时还会伴随着另一种地质灾害问题的发生。为有效解决该地区的地质灾害问题,需要将传统单一灾害治理转变为对多种不同灾害问题综合治理的方式,以此在最大程度上降低地质灾害问题对该地区造成的经济损失,实现该地区矿山的可持续发展。

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