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广东莲花山成矿带海丰段地质灾害特征及其形成条件分析

2021-10-30刘建平谢永海王丹丹

世界有色金属 2021年9期
关键词:斜坡滑坡

刘建平,谢永海,王丹丹

(1.广东省有色金属地质局九三八队,广东 惠州 516023;2.广东省核工业地质局二九二大队,广东 河源 517001)

地质灾害是指不良地质作用引起人类生命财产和生态环境的损失,主要包括自然灾害,如倒塌、滑坡、地面塌陷、地面裂缝、沉降等。

此次调查区域,地处莲花山山脉的南东段,地势高峻,山岭广布,属中低山地貌,丘陵地貌占本区地貌总面积的34%,相对高差450m,坡度20°~30°,台地、河谷平原占本区地貌总面积53%,人类工程活动频繁,主要的地质灾害点均发生在丘陵、河谷平原地貌;由于该地区复杂的地形和地质条件,扰动结构的发展,强降水和时空分布不均以及其他自然环境条件,特别是经济的高速发展时期,人类工程活动强烈,地质灾害时有发生。

本文以“海丰调查区1/5万地质灾害详细调查”项目为依托,对海丰县地质灾害特征进行总结,对地质灾害的形成条件进行分析。为政府制定地质灾害防治计划和实施地质灾害预警项目提供咨询。

1 海丰段地质灾害特征

1.1 地质灾害类型特征

据调查,莲花山断裂带海丰段共有地质灾害隐患点63处,其中崩塌31处,占地质灾害点总数的49.21%;滑坡30处,占地质灾害点总数的47.62%,泥石流1处,占地质灾害点总数的1.59%;地面沉降1处,占地质灾害点总数的1.59%。由此可见海丰县地质灾害类型是以崩塌、滑坡为主的。

1.2 地质灾害分布特征

1.2.1 空间分布

从地质灾害点分布情况看,在空间分布上有明显的地域性,区内的地质灾害点共27个,占总数的42.86%。其特点是工程建设活动最为剧烈的地段,活动愈加强烈,地质环境受到的影响较大,符合人类经济活动强度致灾分析结论。

1.2.2 时间分布

降雨是诱发地质灾害的重要因素。根据1995~2018年海丰县气象局提供的监测资料,4~9月为海丰县的主要降雨期,其多年平均降雨量之和为2588.6mm,占全年的87.30%,尤其是5、6、7和8这四个月多为大雨、特大暴雨时期,降雨量为1824.0mm,占全年的70.46%;10月至第二年2月为少雨季节,降雨量较少,多年平均降雨量之和为764.4mm,占全年的29.54%。根据调查数据的统计分析,海丰县的地质灾害主要发生在5-9月,共发生16次,占总数的94.12%,去年10月至4月仅发生了1次地质灾害。明年,占自然灾害总数的5.89%。可以看出,海丰县滑坡,滑坡等地质灾害的时空分布与降水的时空分布基本吻合。(详见图1)。

图1 地质灾害与多年平均降雨量关系统计图

2 海丰段地质灾害形成条件分析

2.1 基础条件

2.1.1 地形地貌与地质灾害

滑坡的分布和与滑坡有关的地质灾害与地形和地形密切相关。不利的地形和地貌是影响滑坡和滑坡发生的主要因素,为自然灾害提供了能量和活动(能量转换条件)。斜坡的高度、坡度、形状和原点与其稳定性密切相关。高而陡的斜坡通常比低而平缓的斜坡更容易发生不稳定和滑坡。海丰县北西部为中低山,中部为低山-丘陵,东南部为丘陵地貌。低山区和丘陵地区的斜坡十分普遍,为滑坡提供了地形条件。已知的滑坡和危险性滑坡在30°至50°的坡度上最为常见。低山丘陵区的斜坡分布广泛且人类工程活动强烈,边坡多为高陡斜坡为崩塌提供了地形条件,已知的崩塌及崩塌隐患点地形坡度多分布70°~80°的斜坡上。

2.1.2 地质构造与地质灾害

该地区的地质结构对地质灾害的形成和发展具有一定的影响。首先,地质结构控制着浮雕的形成和发展。在低山地地貌和丘陵地区,形成了一个空的表面,容易塌陷、滑坡和泥石流;第二个是各种地质结构的结构面,例如节理、裂缝、层理面、断层平面、岩性界面等。在岩层中,它们是形成地质灾害的环境的内部地质条件。第三个是地质构造影响区,岩石和土壤块体,其结构,物理性质和机械强度-所有这些都会影响,特别是在褶皱轴、转弯端、断裂带及其侧面,风化层较厚、岩石破坏、裂缝发展、倒塌和滑坡都是可能的。

通过对海丰段地质构造与地质灾害点之间的关系进行分析,可以看出,沿大断层带上下壁分布着许多地质灾害点。方向与断层构造带的方向基本相同,表明地质灾害点的分布与大断层构造带的活动密切相关。

为了进一步研究地质构造与地质灾害联系,采用地质灾害与断层的距离进行粗略分析,分别统计1km、2km、3km缓冲距离内地质灾害发生的数量进行粗略的分析,统计出不同缓冲距离发生崩塌滑坡的数量。(见表1)。

表1 崩塌、滑坡与断裂构造缓冲距离统计表

由统计表1可知,随着缓冲距离的增大累计频率曲线整体呈现下降趋势。灾害主要发育在0km~1km的缓冲区范围内,距离断层越近,灾害点密度越高,发生地质灾害的可能性越高,断裂交叉处,地质灾害点尤为密集。由此可见,海丰县地质灾害的发育与断层构造带较系较密切。

2.1.3 地层岩性与地质灾害

研究区储层的岩性特征是决定边坡稳定性的主要因素之一,岩土滑层和薄弱夹层是边坡稳定性差的必要条件。从海丰县储层岩性分布,中南部主要为第四系的冲洪积层黏土、砂砾,中部和东部主要为侏罗系、三叠系的碎屑岩,北部主要为侏罗-白垩纪侵入岩。根据本次调查结果,对崩塌、滑坡地质灾害发育的地层岩性进行统计,如表2。

表2 崩塌、滑坡与发育地层岩性统计表

海丰段地层岩性主要为石英砂岩、泥质粉砂岩、砾岩、泥质页岩,火山碎屑岩、沉凝灰岩、流纹质凝灰岩等;崩塌和滑坡的形成与岩层的倾角,斜坡的方向和倾角有着明显的联系,并且是裂缝和裂缝发展的主要结果。当岩层的坡度与坡度相匹配时,或坡体主要结构面发育时,在强降雨或极端气候条件下极易引发崩塌、滑坡地质灾害。本次调查发现的崩塌地质灾害隐患主要发育于该地层中,有21处。

岩浆岩主要分布在北部莲花山一带、公平-黄羌一带,岩性为花岗斑岩、黑云母花岗岩、二长花岗岩等,花岗岩分布的总面积为514.53平方公里。花岗岩山体上部的全风化和残坡积层厚度一般3m~20m,厚度可达几十米,在强降雨或极端气候条件下极易诱发山体崩塌和滑坡。本次调查发现的滑坡地质灾害隐患主要发育于该区域中,有21处。

2.1.4 岩土体类型与地质灾害

调查区的地质灾害点主要分布在两大类的工程地质岩组中,即层状较硬碎屑岩组和块状较硬-坚硬侵入岩、潜火山岩组,其中层状较硬碎屑岩组为18个,占总数的28.57%;块状较硬-坚硬侵入岩、潜火山岩组为38个,占总数的60.32%。

由于结构和结构因素的影响,层状硬质碎屑岩使岩石很容易在表面作用下风化,通常形成厚度为3m~20m的风化层。20%~35%的沙子和砾石,孔隙大且表面流容易渗透,增加水分含量会降低土壤强度并引起频繁的地质灾害。

块状较硬-坚硬侵入岩、潜火山岩组,主要以侏罗白垩纪的侵入岩为主,岩性为花岗岩、花岗斑岩、二长花岗岩组成,表现为致密、坚硬。但岩体长期受风化作用影响,强风化带矿物已显著变化,部分呈土状,颗粒间连接强度低,吸水后易崩解;中-微风化带表现为裂隙发育、岩石被切割呈小块,裂隙面风化严重,裂隙中充填有风化土。该岩组分布区域在遭遇极端条件时,如强烈震动、强降雨,易引发滑坡、崩塌等地质灾害。

2.2 诱发因素

2.2.1 降雨与地质灾害

地质灾害基本上都是降雨诱发型,降雨为首要影响因素。降雨对滑坡和坡度的影响是,当降水达到一定水平后,降水将通过滑坡的裂缝和孔隙渗入并转化为地下水。同时,它们软化了滑动区域(表面),增加了滑坡的重量,并改善了滑动运动。如果降水导致地下水表面上升到滑动区域(表面)以上,则滑动体(潜在的滑动体)滑动将更为有利。海丰县的汛期分为两个阶段。

4月至6月被称为第一个汛期,主要是由于西部带系统的锋面活动或低空急流和暴雨的影响;7月至9月被称为最后一个洪水季节,主要是由热带天气系统引起的。据统计海丰县地质灾害主要发生在暴雨、连续降雨天气。因此,降雨量成为海丰县地质灾害预警预报以及群测群防工作开展的一个重要判据。

2.2.2 人类工程活动与地质灾害

人体工程学是该地区地质灾害的另一个主要原因。二十年来,随着社会经济的不断发展,海丰县辖区内各种等级的修(改、扩)建公路、削坡建房等人类工程活动也明显增强,在经济高速发展的同时也改变了地质环境和生态环境,使海丰县自然环境较脆弱,在强降雨等作用下形成滑坡、崩塌等地质灾害的机率较高,产生了众多人为的崩塌、滑坡等地质灾害点。据统计,海丰县人类工程活动造成地质灾害63起,人类工程活动影响形成61处不稳定斜坡。这表明人类工程活动的强度与地质灾害的形成密切相关。

3 结论与建议

地质灾害主要发生在5-9月,主要分布在公平、黄羌、黄羌林场崩塌、滑坡、不稳定斜坡地质灾害高易发区。地质灾害主要发生在坡度>30°的丘陵地貌,地质灾害主要发育的岩土体类型为层状较硬碎屑岩组(Ⅲ)和块状较硬-坚硬侵入岩、潜火山岩组(Ⅳ),地面沉降发育在含有淤泥和含砾亚粘土的河漫滩软基层中。地质灾害与断裂构造关系密切、与断裂构造有关的地质灾害点超过50%,尤其是岩质边坡的稳定性与构造受力关系密切。另降雨是地质灾害频发的重要诱发因素,区内已发生的地质灾害多数与当地降雨量呈正相关的关系。地质灾害受人类工程活动的影响明显,削坡建房、道路建设等留下的人工高陡边坡是地质灾害发生的主要地段。

结合本区域地质灾害特征及其形成条件分析,提出如下地质灾害防治建议:

(1)加强监督管理力度和组织领导,提高对地质灾害防治工作的认识。政府积极号召提前预防和准备应对地质灾害的措施,尽量减少地质灾害造成的损失以及保护人民生命和财产的问题。

(2)各镇自然资源管理部门要切实履行职责,做好预防、监测、治理工作。按照自然资源部的要求,建立汛期地质灾害巡查制度、快报制度及值班制度,对严重地质灾害隐患点要建立县、镇、村、组群防群测体系,完善地质灾害防治管理责任制,完成具体单位监测和预防地质灾害隐患工作,明确具体负责人,确保任务分工负责对那个人。

(3)加强地质灾害防治知识的宣传普及工作。对重点地质灾害隐患点必须做到防灾、避灾基本知识家喻户晓,人人皆知,并制定紧急避让方案。特别是进入汛期后,当地政府和地质灾害领导小组应组织动员处于危险区的居民避险,妥善解决他们的居住、生活问题。

(4)加强对施工区地质灾害防治工作和监督管理力度。严格按照自然资源部和省政府要求,在容易发生地质灾害的地区,其工程项目开工之前,有必要进行地质灾害风险评估,以减少人为地质灾害的发生。本着“谁诱发,谁治理”的原则,加强对矿山开采、道路修建、边坡开挖等可能诱发地质灾害的工程经济活动的监督管理,督促建设施工单位采取预防措施。

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