以山西泽州县矿山为研究对象的地质灾害特征及成因分析

聂体兵

（泽州县自然资源局，山西 晋城 048000）

1 易发生地质灾害矿区的基本情况概述

易发生地质灾害矿山的具体位置分布在南岭乡李沟村西侧，属于岩质滑坡，调查发现地质灾害的发生属于大型规模，为小型的险情等级，P2s 碎屑岩是该滑坡体的主要岩性特征，滑动面推测为P2s 泥岩。在2014 年9 月13 日出现矿体滑动情况，由于和村庄距离较远，只将200m 道路损毁，没有引发人员伤亡事件，现直接经济损失为15 万元，间接经济损失为10 万元，当前矿体还呈现不稳定特征[1]。

2 地质环境条件

2.1 地形地貌及植被

该地质灾害易发矿山所处位置地形地貌为剥蚀侵蚀中低山区，山体走向近东西向，山体整体坡度较陡，由南向北区域上呈现不断变缓的特点，分布于南侧的山顶达到875m 的地形标高，北部沟底最低标高在765m，彼此有110m 的高差，植被在滑坡体上较为发育，滑坡体的南侧有大量的灌木分布于陡坡区域上，滑坡体的北部主要为耕地缓坡区。

2.2 地层特性

根据矿山地层出露情况和区域地质资料分析，地层主要由第四系（Q2）和二叠系中统上石合子组地层（P2s）组成，地层由老至新依次为：

2.2.1 二叠系中统上石盒子组（P2s）

砂岩：灰绿色，主要成分以长石、石英为主，细粒～中粒结构，分选性中等，块状层理构造，岩层产状为350°∠5°。泥岩：灰绿色，细腻具滑感，泥质结构，薄层状构造。

2.2.2 第四系粉质粘土（Q2）

红褐色，稍湿，硬塑，含云母、砂岩碎屑等。无摇振反应，具光滑感，中等干强度，韧性中等。该层位于坡体北部缓坡地带，层厚一般在5m ～15m，平均厚度约10m。

2.3 地质构造与矿震

2.3.1 地质构造

南岭乡李沟村滑坡位于晋高褶断带北端，地层走向为东西向，向北倾斜的单斜构造[2]。

2.3.2 矿震

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）附录C 及附录G，本场地峰值加速度为0.10g，抗震基本烈度为Ⅶ度；根据《中国建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）附录A，本场地抗震设防烈度为6°，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第三组。综合分析，本场地抗震设防烈度取7 度，设计基本矿震加速度为0.10g，设计矿震分组为第三组。

2.4 水文地质条件

根据含水层层的特性和地下水赋存特征，山西泽州县矿山地质灾害主要受第四系松散孔隙水和二叠系碎屑岩类裂隙水影响。第四系松散层接受大气降水补给，降水一部分沿地表快速排往北侧沟谷中，一部分下渗补给下伏基岩裂隙水；二叠系碎屑岩类裂隙水在矿山山顶大面积裸露，一方面接受大气降水补给，一方面接受上覆第四系松散层入渗补给，主要的排泄方式，顺着层间裂隙以及隔水层，从岩层倾斜方向流出，很多都是沿露天通过全的方式进行排泄，还有的顺着构造裂隙，不断下渗对奥陶系岩溶水进行补给[3]。

3 因地质灾害导致矿体变形特征

矿体边坡在平面上近似半椭圆状，出现滑动周界明显，以圈椅状破裂缘裂缝为界，陡壁在后援位置较为明显，破裂壁即后壁，高度在十米左右，处于860m ～870m 标高，滑动矿体的中部主要分布在道路北侧区域上，主要为耕地，由于地质灾害因素的影响，有0.5m ～1.0m 的隆起区域，南北约有200m 长，宽度在220m，其厚度范围处于20m ～45m，平均在30m 厚，约有38000m2的总面积，达到114×104m3体积大小，呈现349°主滑方向，坡脚是其剪出口位置，约有220m 的长度，P2s 砂岩是滑坡体的主要组成，地形南高北低，上部坡形为凹线型，下部坡形呈凸线型。（见图1、图2、图3）。

图1 山西泽州县南岭乡李沟村平面示意图

图2 山西泽州县矿山地质灾害发生剖面示意图

图3 山西泽州县矿山地质灾害发生全貌图

地质灾害发生区域特征：根据野外踏勘分析，矿体边坡向下滑动的滑面主要为基岩层软弱结构，主要为相对隔水层，上覆砂岩层有着较高的含水量，呈现较软的土体，滑坡面的埋深至后缘到前缘呈现由深变浅的特点。

滑床特征：滑坡属于基岩层内滑坡，未进行地质灾害勘查，经过踏勘调查认为，泥岩式滑坡床的主要岩性特征[4]。

4 地质灾害发生的影响因素及成因分析

4.1 影响因素

通过分析山西泽州县矿山地质灾害所导致的变形特点，其受到的影响因素主要为：

地形因素：通过局部层面进行分析，矿体的南侧原来坡度非常大，在60°左右，在外力作用下矿体坡形表现为上凸中凹下凸的特点，为地质灾害的发生提供了有利的地形[5]。

地层结构因素：通过调查发现，二叠系砂岩以及第四系粉质粘土是滑坡体的主要岩性特征，二叠系呈现。350°∠5°产状特点，为349°坡体坡向，为顺向坡，在发生地质灾害矿体的南侧大量的砂岩，发育节理裂隙，为降雨创造了有利的入渗通道以及储存空间，受降雨因素影响，不断增加山体自身体重。同时下伏泥岩聚集隔水层，造成泥岩软化，使泥岩抗剪切强度大幅下降，变成软弱面，当软弱面被贯通之后，再加上外部降雨因素影响，对其平衡状态给打破，造成划不破灾害的发生。

水的作用：导致地质灾害发生导致滑坡发生的又一重要因素为水因素影响，如降雨入渗，地表水以及地下水造成的侵润与潜蚀作用，在降雨因素影响下，滑坡体的容重大幅增加，同时对接触面造成浸润，地表水又对其造成冲刷侵蚀，引发山体前缘以及侧缘临空，导致山体发生下滑，在降雨频繁时段，不断回升的地下水形成上层滞水对接触面与层面造成软化，都可以影响滑坡[6,7]。

4.2 成因分析

本次调查发现勘查区域周边0.5km 范围内有大量的矿山开采活动，人类地面活动对地质灾害的形成影响较大。地质灾害的形成也会受降雨、地层结构和地形地貌的影响，2014 年9 月初次出现山体滑动，并在2016 年9 月再次发生两次大规模滑动，滑动均发生于雨季。