李元林，陳　進(jìn)，段啟杉，程　星

(1.貴州地質(zhì)工程勘察設(shè)計(jì)研究院，貴州 貴陽(yáng)　550003；2.貴州師范大學(xué) 地理與環(huán)境科學(xué)院，貴州 貴陽(yáng)　550001)

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開陽(yáng)縣金中磷礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害及地質(zhì)環(huán)境分區(qū)研究

李元林1，陳進(jìn)1，段啟杉1，程星2*

(1.貴州地質(zhì)工程勘察設(shè)計(jì)研究院，貴州 貴陽(yáng)550003；2.貴州師范大學(xué) 地理與環(huán)境科學(xué)院，貴州 貴陽(yáng)550001)

摘要：開陽(yáng)金中磷礦區(qū)被稱為地質(zhì)災(zāi)害博物館，區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)種齊全，滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害廣泛分布。在全面調(diào)查的基礎(chǔ)上，對(duì)金中鎮(zhèn)磷礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，利用綜合指數(shù)法，對(duì)區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了分區(qū)評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)災(zāi)害；分區(qū)；評(píng)價(jià)

0引言

金中鎮(zhèn)位于貴州省貴陽(yáng)市北部，距開陽(yáng)縣城24km，地理坐標(biāo)：106°46′32″～106°53′22″E，27°02′06″～27°12′26″N。開陽(yáng)縣素有“中國(guó)磷部的美譽(yù)”。金中鎮(zhèn)所在的洋水河流域地處復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造變形區(qū)，斷裂構(gòu)造發(fā)育，出露地層軟硬鑲嵌，分布格局錯(cuò)綜復(fù)雜，地形切割劇烈，谷深坡陡，區(qū)內(nèi)氣候潮濕多雨。暴雨強(qiáng)度大，加之以采礦為主的人類生產(chǎn)活動(dòng)頻繁等因素，致使區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)種齊全，滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害廣泛分布。嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)厝嗣褙?cái)產(chǎn)的安全和磷礦區(qū)正常生產(chǎn)。

1區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境背景

1.1地形地貌

區(qū)內(nèi)地勢(shì)南高北低，最高點(diǎn)狼雞嶺高程1 713m，最低點(diǎn)為上洋水河與兩岔河匯合口高程722m，流域地形為壟脊槽谷，槽谷寬約3～5km，槽谷兩側(cè)脊嶺對(duì)峙，槽谷內(nèi)山高坡陡地形破碎，溝壑發(fā)育密度達(dá)1.4km/km2。相對(duì)高差300～500m，地形坡度陡峻，一般在30～50°區(qū)內(nèi)地層巖由板溪群、震旦紀(jì)、寒武系、二疊系和三疊系組成，由于構(gòu)造、侵蝕、地下水溶蝕等作用的結(jié)果，使本區(qū)形成淺切割侵蝕溶蝕中山地貌類型。

1.2地層巖性

區(qū)內(nèi)出露地層主要是上元古代板溪群清水江組、震旦系南沱組、陡山沱組、燈影組、寒武系下統(tǒng)牛蹄塘組、明心寺、金頂山組、清虛洞組及第四系殘坡積物及沖洪積物。

1.3地質(zhì)構(gòu)造

區(qū)內(nèi)地處揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)黔北臺(tái)隆遵義斷拱貴陽(yáng)復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)中部北端，構(gòu)造線以NNE向?yàn)橹?，主要有洋水背斜及背斜兩翼的?shù)條NNE向縱數(shù)層，性質(zhì)各異、組合復(fù)雜。

2主要地質(zhì)災(zāi)害

2.1崩塌

崩塌為最主要災(zāi)種。全區(qū)共調(diào)查發(fā)現(xiàn)崩塌39處，占地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的49.37%，總體積1 063 502m3，威脅104戶558人及大、中小礦山20個(gè)，威脅財(cái)產(chǎn)損失1 325.15萬(wàn)元，大多數(shù)為巖體崩塌，其成因系開采震旦系陡山沱組(Zbd)磷礦層，并順礦層延伸開拓巷道進(jìn)行掘進(jìn)回采，形成采空區(qū)。同時(shí)放炮破壞了巖體的完整性，節(jié)理裂隙進(jìn)一步擴(kuò)大，巖體強(qiáng)度降低，導(dǎo)致采空區(qū)頂板冒頂垮塌，頻繁的爆破振動(dòng)的應(yīng)力傳遞及破壞，使一側(cè)具有優(yōu)勢(shì)臨空面的山體產(chǎn)生巨大的卸荷裂隙，長(zhǎng)期的自然和人為活動(dòng)作用形成的崩塌。

2.2滑坡

區(qū)內(nèi)共調(diào)查滑坡11處，占地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的13.92%，威脅87戶434人，威脅財(cái)產(chǎn)462萬(wàn)元。區(qū)內(nèi)滑坡沿一個(gè)軟弱層滑坡后緣破裂巖體常以后壁基巖在產(chǎn)狀上基本保持一致，此類滑坡多發(fā)生在坡高且坡長(zhǎng)的斜面上，坡腳應(yīng)力達(dá)到極限而剪斷，如：金中鎮(zhèn)寨子村龍井灣滑坡。

2.3泥石流

區(qū)內(nèi)共調(diào)查泥石流20處，占地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)25.32%，體積達(dá)3 758 600m3，威脅人口4 067戶20 355人，威脅財(cái)產(chǎn)37 010萬(wàn)元，其類型為溝谷型泥石流。據(jù)調(diào)查以山坡剝蝕作用形成的殘坡積物作為泥石流固體物來(lái)源占多數(shù)，滑坡崩塌堆積物也是重要的泥石流固體物質(zhì)來(lái)源?；隆⒈浪植嘉恢貌煌瑓⑴c形成泥石流的作用方式有別，滑坡、崩塌集中于溝谷上游，形成同源型泥石流而集中于溝谷下游或匯水動(dòng)力區(qū)之下，形成分源型泥石流。崩滑堆積物沿溝測(cè)分布或墮積于溝床中形成洪障由洪水揭低攜帶而參與泥石流的形成，如：1995年6月24日發(fā)生的上洋水河泥石流最為典型。

2.4地面塌陷

境內(nèi)共調(diào)查地面塌陷4處，占地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的5.06%，未威脅人口及財(cái)產(chǎn)，系地下磷礦開采共形成一定面積的采空區(qū)后，圍巖失去支撐，地表巖土體隨之下陷所致，規(guī)模以小型為主。

3地質(zhì)災(zāi)害分區(qū)與評(píng)價(jià)

本次采用地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度綜合指數(shù)法。選取地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育發(fā)生的影響因素(如地形、地貌、巖土體結(jié)構(gòu)類型、地質(zhì)構(gòu)造、人類工程活動(dòng)、降雨量等)和地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度現(xiàn)狀等評(píng)價(jià)因子進(jìn)行并賦值。將區(qū)內(nèi)采用網(wǎng)絡(luò)剖分成若干個(gè)評(píng)價(jià)單元，對(duì)每個(gè)評(píng)價(jià)單元各項(xiàng)指標(biāo)分別打分賦值。對(duì)各項(xiàng)分級(jí)指標(biāo)值進(jìn)行疊加分析，得出評(píng)價(jià)單元的易發(fā)程度指數(shù)，易發(fā)程度指數(shù)越大，表示該單元的易發(fā)程度越高。對(duì)每個(gè)單元的易發(fā)程度指數(shù)綜合分析進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度區(qū)劃。

3.1評(píng)價(jià)單元的劃分

區(qū)內(nèi)面積100.58km2，用一步因子指標(biāo)值，將區(qū)內(nèi)面積按1km×1km為最小分析單元格，劃分為101個(gè)方塊，作為評(píng)判基本單元。

3.2致災(zāi)因素的指數(shù)化

滑坡、崩塌、泥石流災(zāi)害的發(fā)育與發(fā)生，主要與地形地貌、巖土體結(jié)構(gòu)類型、地質(zhì)構(gòu)造、降雨量、人為活動(dòng)以及地質(zhì)災(zāi)害等因素有關(guān)?；隆⒈浪?、泥石流地質(zhì)災(zāi)害各影響因素權(quán)重及分級(jí)評(píng)分值見表1。

3.2.1崩滑流地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度指數(shù)計(jì)算

根據(jù)崩塌、滑坡、泥石流地質(zhì)災(zāi)害各因素的指數(shù)化情況計(jì)算出易發(fā)性指數(shù)。其計(jì)算公式如下：Zbhl=∑N1·K1=N1×KA+N2×KB+N3×KC+N4×KD+N5×KE+N6×Kf式中，ZBHL—評(píng)價(jià)單元內(nèi)崩滑流地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度指數(shù)值。N1、N2、N3、N4、N5、N6—評(píng)判單元格內(nèi)的各影響因子的脆弱性指數(shù)值。

表1　滑坡、崩塌、泥石流評(píng)價(jià)因子權(quán)重及分級(jí)評(píng)分表

KA—災(zāi)害點(diǎn)密度因子

KB—地形坡度因子的權(quán)重

KC—巖土體結(jié)構(gòu)類型因子的權(quán)重

KD—地質(zhì)構(gòu)造因子的權(quán)重

KE—人類工程活動(dòng)因子的權(quán)重

Kf—降雨量因子的權(quán)重

3.3地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性綜合評(píng)價(jià)

綜合分析崩塌、滑坡、泥石流易發(fā)性指數(shù)值(ZBHL),將區(qū)內(nèi)滑坡、崩塌、泥石流地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性區(qū)劃結(jié)果疊加，得出地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性綜合指數(shù)值(Z)。根據(jù)區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性綜合指數(shù)繪制出地質(zhì)災(zāi)害分區(qū)圖見圖1

1.地質(zhì)環(huán)境條件差區(qū) 2.地質(zhì)環(huán)境條件中等區(qū) 3.地質(zhì)環(huán)境條件好區(qū) 4.分區(qū)界線 5.滑坡 6.崩塌 7.地裂縫 8.泥石流圖1　開陽(yáng)金中磷礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害分布及地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)評(píng)價(jià)圖Fig.1　The figure of geological disaster displacing degree area

按照下列標(biāo)準(zhǔn)劃分地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)Z≥6，為地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)Z≥3為地質(zhì)災(zāi)害中等易發(fā)區(qū)Z≤3時(shí)，不易發(fā)區(qū)。

3.3.1地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)評(píng)價(jià)

通過(guò)綜合分析評(píng)價(jià)，區(qū)內(nèi)共劃分出了1個(gè)高易發(fā)區(qū)，3個(gè)中等易發(fā)區(qū)，2個(gè)不易發(fā)區(qū)見表2。

表2　金中鎮(zhèn)磷礦開采區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)特征表

4結(jié)論

本次調(diào)查在已有資料的基礎(chǔ)上，以地面調(diào)查測(cè)繪，工程勘察為主要手段，開展開陽(yáng)縣金中磷礦區(qū)滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查，基本查明區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征和現(xiàn)狀。對(duì)其易發(fā)程度進(jìn)行了評(píng)價(jià)，為減災(zāi)防災(zāi)和制定區(qū)域防災(zāi)規(guī)劃提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

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文章編號(hào)：1004—5570(2016)01-0028-04

收稿日期：2015-11-09

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃項(xiàng)目(90102002)

作者簡(jiǎn)介：李元林(1966-)，男，工程師，研究方向：工程地質(zhì)。

*通訊作者：程星(1959-)，男，教授，博士，研究方向：工程地質(zhì)。

中圖分類號(hào)：P694

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Geological disaster and geological environment partition in Jinzhong phosphorid ore，Kaiyang courty of china

LI Yuanlin1,CHEN Jin1,DUAN Qibing1，CHENG Xing2

(1.Guizhou Geological Survey and Design Service Guiyang,Guizhou 550003,China；2.Guizhou Normal University Guiyang,Guizhou 550001,China)

Abstract:Jinzhong phosphorid ore area is known as a geological museum, in which there are so many kinds of geological disaster phenomenon，such as landslide, collapse, debris flow, surface collapse, ground fracture and so on. Based on the of field investigation, the article make a detail researching on the statistic and analyze. Also, using the comprehensive index method , a geological disaster partition has been done in the article. The authors discussed the various features of each partition in the research.

Key words:geological disaster; partition; evaluate