李玉璞　周雷強(qiáng)　方慶銀

(1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院；2.河南省核工業(yè)地質(zhì)局)

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河南省新縣地質(zhì)災(zāi)害形成與地質(zhì)背景的關(guān)系

李玉璞1周雷強(qiáng)1方慶銀2

(1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院；2.河南省核工業(yè)地質(zhì)局)

摘要新縣位于河南省南部大別山腹地，山地丘陵面積占99%，山高坡陡，是崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)。在對(duì)區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害分布及發(fā)育特征詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，分別討論了地質(zhì)災(zāi)害與氣象、水文、地形地貌、地層巖石、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)以及工程地質(zhì)條件的關(guān)系，并就縣域境內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)，為區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害形成機(jī)理研究及地質(zhì)災(zāi)害防治提供參考。

關(guān)鍵詞地質(zhì)災(zāi)害分布特征發(fā)育特征地形地貌地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)背景

河南新縣面積1 612 km2，山巒起伏，山地占71%，丘陵占28%，最高峰黃毛尖1 011 m，相對(duì)高差200～500 m，局部950 m。境內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富，先后進(jìn)行了1∶20萬地質(zhì)調(diào)查和部分1∶5萬地礦調(diào)查，近10多a間對(duì)新縣地質(zhì)災(zāi)害分布進(jìn)行了初步調(diào)查，編制了《新縣地質(zhì)災(zāi)害防治與礦山地質(zhì)環(huán)境治理保護(hù)規(guī)劃(2009—2020年)》，特別是為貫徹國家平安建設(shè)需要，于2011—2013年對(duì)新縣進(jìn)行了1∶5萬地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查工作，為有序利用資源、防治地質(zhì)災(zāi)害提供了豐富的參考資料。根據(jù)野外調(diào)查確認(rèn)，新縣地質(zhì)災(zāi)害的形成和分布與地質(zhì)背景密切相關(guān)，誘發(fā)因素主要是人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)(開挖、爆破等)形成的高臨空面。在久雨、暴雨的作用下，坡角大于30°的強(qiáng)風(fēng)化、節(jié)理發(fā)育的片巖、片麻巖和花崗巖斜坡極易發(fā)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。為進(jìn)一步指導(dǎo)區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害防治工作，有必要對(duì)區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的分布和發(fā)育特征以及地質(zhì)災(zāi)害的形成與地質(zhì)背景的關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)分析。

1地質(zhì)災(zāi)害分布與發(fā)育特征

新縣為山地丘陵區(qū)，峰高谷深，溝壑縱橫，暴雨多，誘發(fā)各種不良地質(zhì)現(xiàn)象的自然和人為因素明顯、時(shí)空分布不均。境內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害主要有滑坡、崩塌、不穩(wěn)定斜坡、泥石流等4類，主要分布于山高坡陡、溝溪交叉和人口集居、交通干線沿線、開挖建房等地區(qū)，20世紀(jì)80年代—2013年，全縣已發(fā)生主要地質(zhì)災(zāi)害37起，造成12人死亡，13人受傷，屬地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)。目前，境內(nèi)仍存在大量的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)，其中小型滑坡169處占44%，小型崩塌45處占12%，中小型泥石流5處占1%，小型不穩(wěn)定斜坡162處占43%。

1.1滑坡

滑坡主要分布于交通干線沿線、人居周邊，少量分布于陡坡、溝溪旁，其中巖質(zhì)滑坡占80%，土質(zhì)滑坡占20%，主要為牽引式滑坡，滑體平面形態(tài)多呈半橢圓形或簸箕形，跨度8～20 m，方量50～300 m3，滑體前緣多呈舌狀，滑體后緣多呈弧形或直線型，后壁坡度較大，大多為60°～90°?；路较蚺c自然坡向或開挖坡向基本一致，滑坡坡度多大于自然斜坡面，后壁形成明顯的坡度轉(zhuǎn)折棱坎，坎高數(shù)米至十?dāng)?shù)米，后緣常出現(xiàn)小的拉張裂縫。滑坡體側(cè)界上部與后壁特征相近，下部壁面老滑坡側(cè)界不甚清晰，草木覆蓋，與邊坡面呈漸變過渡，新滑坡側(cè)界巖土體裸露，界面凹凸不平，時(shí)有數(shù)厘米寬的張性羽裂，滑體前緣時(shí)有小的鼓脹臺(tái)階?；麦w巖質(zhì)滑坡主要由強(qiáng)風(fēng)化片麻巖或強(qiáng)風(fēng)化花崗巖組成。土質(zhì)滑坡主要由風(fēng)化片麻巖或風(fēng)化花崗巖殘坡積物或沖洪積物組成，厚度多小于5 m，滑坡床為弱風(fēng)化基巖(片麻巖或花崗巖)，滑坡面主要為強(qiáng)弱風(fēng)化地層巖石接觸面或殘坡積層與風(fēng)化巖石界面，少數(shù)受節(jié)理裂隙結(jié)構(gòu)面控制。

1.2崩塌

崩塌主要分布于交通干線沿線、城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村切坡建房和采石放炮、陡崖等地段(坡度一般大于70°，坡高10 m以上)，多為巖質(zhì)崩塌，主要由于區(qū)內(nèi)片麻理、節(jié)理構(gòu)造發(fā)育，特別是陡坡垂直節(jié)理發(fā)育，易發(fā)生規(guī)模10～100 m3傾倒式或滑移式崩塌(圖1)。

圖1　蘇河鄉(xiāng)塘灣傾倒式崩塌剖面示意

泥石流主要分布于人居周邊和農(nóng)田旁，新縣境內(nèi)有1條已處于停歇期溝谷型泥石流溝，四處為人工棄尾礦砂堆積坡面型泥石流隱患點(diǎn)。由于引發(fā)泥石流固體的物源方量較大、粒徑粗，若遇強(qiáng)降雨、暴雨，因物源松散堆谷坡降大，易形成流速快、破壞力較大的泥石流災(zāi)害。

1.4不穩(wěn)定斜坡

新縣為山地丘陵區(qū)，倚山建房、依山修路較常見，不穩(wěn)定斜坡較多，多為小型，除少量為殘坡積土質(zhì)不穩(wěn)定斜坡外，大部分為強(qiáng)風(fēng)化巖質(zhì)(片麻巖、花崗巖)不穩(wěn)定斜坡。邊坡坡高大于10 m，坡角大于60°，坡體裸露、強(qiáng)風(fēng)化、節(jié)理裂隙發(fā)育，坡腳開挖建房或有民房、設(shè)施，可視為不穩(wěn)定斜坡，在久雨或暴雨情況下，易發(fā)生小型蠕滑或滑坡、崩塌。

2地質(zhì)災(zāi)害的形成與地質(zhì)背景的關(guān)系

2.1與氣象、水文條件的關(guān)系

新縣屬亞熱帶北部大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，年平均氣溫15.2 ℃，降雨量變化明顯，年平均降雨量1 294.1 mm，最大降雨量2 136 mm(1954年)，降雨多集中于每年7—9月。新縣出現(xiàn)的崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)生在雨季，泥石流災(zāi)害的發(fā)生與暴雨有關(guān)。新縣境內(nèi)溝壑縱橫，溪河密布，流經(jīng)縣域的潢河、白露河、竹竿河、寨河(屬淮河支流)、倒水河、舉河(屬長江支流)河道坡度大，比降0.3%～3.3%，流量變化大，沖蝕、侵蝕明顯。

2.2與地形地貌的關(guān)系

新縣境內(nèi)發(fā)生的滑坡地質(zhì)災(zāi)害多分布于坡高10～20 m、坡角30°～60°的開挖或自然邊坡上，崩塌多發(fā)生于坡角大于60°的邊坡上，泥石流發(fā)生于簸箕形溝谷或開挖棄碴堆積地。

結(jié)合崗位練兵實(shí)際情況，組織相關(guān)人員成立流程管理小組，明確規(guī)定流程的編、審、發(fā)各環(huán)節(jié)管理以及流程的應(yīng)用、考核細(xì)節(jié)，對(duì)各科隊(duì)崗位大練兵效果進(jìn)行考評(píng)，要求各科隊(duì)通過班前會(huì)、日常培訓(xùn)、微信和QQ平臺(tái)等形式組織職工自主或集中學(xué)習(xí)練兵流程。同時(shí)在練兵結(jié)束后，召開座談會(huì)，要求消防隊(duì)員根據(jù)使用流程的實(shí)際情況不斷對(duì)現(xiàn)有流程進(jìn)行優(yōu)化和補(bǔ)充，形成了“學(xué)習(xí)—應(yīng)用—改進(jìn)—修訂、補(bǔ)充”的長效、循環(huán)機(jī)制，豐富了流程內(nèi)容，增強(qiáng)了流程的實(shí)用性。

2.3與地層巖石的關(guān)系

區(qū)內(nèi)地層主要為古老中深變質(zhì)巖、古元古界大別巖群、中元古界滸灣巖組、定遠(yuǎn)巖組和古生界泥盆系南灣組的白云石英片巖、斜長角閃片巖、白云斜長片巖、片麻巖。新生界第四系全新統(tǒng)沖洪積亞砂土、砂礫石分布于溝谷階地，厚度小于10 m。巖漿巖分布面積約占縣域面積的1/5，巖性超基性、基性、中性、酸性均有，燕山期中—酸性花崗巖、石英二長花崗巖、少量石英閃長巖占巖漿巖分布面積的85%以上。新縣發(fā)生的大多數(shù)(70%)崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害分布于強(qiáng)風(fēng)化老變質(zhì)巖片巖、片麻巖內(nèi)，其余地質(zhì)災(zāi)害分布于全風(fēng)化燕山期花崗巖內(nèi)?？梢?，原本穩(wěn)定性較好的變質(zhì)巖、花崗巖，由于風(fēng)化作用而成為區(qū)內(nèi)崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡等地質(zhì)災(zāi)害形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.4與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系

(1)褶皺構(gòu)造?？h域分布的中深變質(zhì)巖NWW走向，顯示北新南老的單斜層構(gòu)造。在漫長的地質(zhì)演化進(jìn)程中，受淮陽山字型構(gòu)造和華夏系經(jīng)向構(gòu)造的干擾，在新縣西側(cè)卡房、南緣田鋪、東側(cè)沙窩等地，分別形成了天臺(tái)山背斜，白馬山—西張店向斜，白云山穹窿，規(guī)模小，褶皺軸部節(jié)理裂隙較發(fā)育，與崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生關(guān)系不明顯。

(2)斷裂構(gòu)造?？h域境內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育、規(guī)模大，區(qū)域性桐柏—商城斷裂沿新縣北緣蘇河、吳陳河通過，境內(nèi)長60多km，為一傾向NE20°～35°、傾角50°～80°的擠壓帶，糜稜巖化、硅化、絹云綠泥石化明顯。NE、NNE向斷裂構(gòu)造發(fā)育，長度大于40 km的有：小潢河斷裂，產(chǎn)狀360°∠58～76°；晏家河—陡山河斷裂，產(chǎn)狀20°∠67°～75°；八里棚—檀樹崗斷裂，產(chǎn)狀40°∠40°?？h域境內(nèi)發(fā)生的崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的30%與上述斷裂構(gòu)造兩側(cè)次生同向或異向節(jié)理裂隙的分布關(guān)系密切。

2.5與水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件的關(guān)系

(1)水文地質(zhì)條件。新縣為山地丘陵區(qū)，區(qū)內(nèi)地下水的95%為基巖裂隙水，少量為階地溝谷松散巖類孔隙水。前者富水性受構(gòu)造節(jié)理裂隙發(fā)育和分布密度的控制，連通條件差，水力聯(lián)系呈各向異性，同一巖層中各含水裂隙間水力聯(lián)系差，無統(tǒng)一的地下水面。在久雨、暴雨時(shí)，淺表滲透性較強(qiáng)，易助力崩塌、滑坡等地災(zāi)的發(fā)生。階地溝谷分布的沖洪積物厚度小于10 m，賦存的孔隙水對(duì)斜坡的穩(wěn)定性一般不構(gòu)成威脅。

(2)工程地質(zhì)條件。由地層巖石分布特征和物理力學(xué)性質(zhì)可知：①堅(jiān)硬的塊狀侵入巖巖組(花崗巖、閃長巖、輝長巖及斑巖等)，塊狀構(gòu)造，抗壓強(qiáng)度133.7～202.0MPa，軟化系數(shù)0.73～0.80，淺表厚1～25m，多已風(fēng)化，抗壓強(qiáng)度降低；②較堅(jiān)硬的片麻巖巖組(白云二長片麻巖、角閃斜長片麻巖等)，抗壓強(qiáng)度31～52MPa；③較堅(jiān)硬的片巖巖組(白云石英片巖、二云石英片巖、斜長角閃片巖等)，抗壓強(qiáng)度50～60MPa，軟化系數(shù)0.73，力學(xué)性質(zhì)具各向異性，節(jié)理裂隙發(fā)育地段，風(fēng)化嚴(yán)重，較破碎，在降水影響下，易誘發(fā)坡體順層滑動(dòng)；④溝谷松散巖組，結(jié)構(gòu)疏松，力學(xué)強(qiáng)度低，在人類工程活動(dòng)中易發(fā)生小規(guī)模的地基不均勻沉降。

2.6與其余地質(zhì)背景的關(guān)系

(1)以殼層差異性升降為主的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在區(qū)內(nèi)有較顯著的反映，主要表現(xiàn)在晚新近紀(jì)以來以抬升為主，遭受侵蝕、剝蝕、沖溝深切、多呈V型谷，為后生地質(zhì)災(zāi)害奠定了基礎(chǔ)。

(2)新縣位于大別山腹地，地震峰值加速度為0.05 g，對(duì)應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度，歷史上未發(fā)生過大于6級(jí)地震，鄰區(qū)光山縣1959年12月14日發(fā)生了4.9級(jí)地震，新縣汪崗東1925年7月25日發(fā)生了5級(jí)地震，兩者對(duì)新縣有一定的影響，但未造成嚴(yán)重?fù)p失。

(3)縣域境內(nèi)人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)包括公路建設(shè)、礦業(yè)開發(fā)、水利建設(shè)、劈山建房、鐵路高速等，境內(nèi)90%以上的崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展都與人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)有關(guān)。

3討論

新縣地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀特點(diǎn)：①地質(zhì)災(zāi)害種類較全，其中主要為滑坡、不穩(wěn)定斜坡，占86.9%，次為崩塌、泥石流，占13.1%，偶在滑坡周邊有小的牽引地裂縫；②地質(zhì)災(zāi)害主要分布于人口集中的城鎮(zhèn)及交通干道沿線等人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)強(qiáng)烈的地區(qū)，極少數(shù)分布于高陡山地邊坡或河流陡岸；③地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模小、頻數(shù)高、分布面廣、危害中等；④地質(zhì)災(zāi)害物質(zhì)組成，巖質(zhì)占85%，土質(zhì)占13%，巖土質(zhì)占2%；⑤90%以上的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生在每年7—9月；⑥90%的地質(zhì)災(zāi)害(崩塌、滑坡)與人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)(開挖、爆破等)的地區(qū)直接相關(guān)。

新縣地質(zhì)災(zāi)害與地質(zhì)背景的關(guān)系呈多樣性、多元化特征。境內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展和潛在的地質(zhì)災(zāi)害與地質(zhì)背景的關(guān)系中，起穩(wěn)定作用的是邊坡坡度(坡度小于30°為穩(wěn)定區(qū)，坡度30°～60°易發(fā)生滑坡災(zāi)害，坡度大于60°易發(fā)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害)；起潤滑劑作用的是降雨(7—9月雨季，大于100 mm的暴雨，易發(fā)生崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害)；起抗滑作用的是基巖風(fēng)化、破裂程度(強(qiáng)風(fēng)化、全風(fēng)化片巖、片麻巖和花崗巖，2組以上構(gòu)造節(jié)理裂隙發(fā)育、交叉，易助力崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生)；其他地質(zhì)背景起助推作用。

(收稿日期2015-09-16)

李玉璞(1965—)，女，高級(jí)工程師，464000 河南省信陽市東方紅大道527號(hào)。