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        江西永豐地區(qū)礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育分布及演化特征分析

        2020-12-09 00:04:14夏訓(xùn)文
        世界有色金屬 2020年23期
        關(guān)鍵詞:永豐堆積體斷裂帶

        夏訓(xùn)文

        (江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六六大隊,江西 南昌330038)

        永豐地區(qū)位于江西省吉安市下轄縣,該地區(qū)整體占地面積約為2700 平方千米,其內(nèi)部包含了8 個鎮(zhèn)、13 個鄉(xiāng),該地區(qū)不僅包含了眾多較高品位的景區(qū),同時還含有大量礦床,礦產(chǎn)資源十分豐富。隨著該地區(qū)礦產(chǎn)資源的不斷開發(fā),在人為因素和自然因素的雙重作用下,造成該地區(qū)成為礦山地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)地區(qū)[1]。同時,該地區(qū)的礦山地質(zhì)災(zāi)害整體表現(xiàn)出災(zāi)害點多、規(guī)模小、危害性大的特點。各類地質(zhì)災(zāi)害問題對于該地區(qū)人民群眾的生活安全及財產(chǎn)造成了巨大的威脅,甚至?xí)?yán)重影響到人們的正常生活,對于該地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展而言是最主要的限制因素[2]。

        因此,為了配合江西永豐地區(qū)實現(xiàn)經(jīng)濟規(guī)劃目標(biāo),增強該地區(qū)內(nèi)部資源環(huán)境的合理配置,對其礦山地質(zhì)災(zāi)害問題進行統(tǒng)計,開展江西永豐地區(qū)礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育分布及演化特征分析研究,以此為基礎(chǔ),為江西永豐地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展與合理建設(shè)規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。

        1 江西永豐地區(qū)礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育分布

        1.1 地質(zhì)災(zāi)害海拔分布特點

        本文以江西永豐地區(qū)為例,對其地質(zhì)發(fā)生與海拔分布的變化展開研究。根據(jù)早期相關(guān)地質(zhì)圖的分布,可顯著的看出,在地區(qū)經(jīng)濟區(qū)內(nèi),地質(zhì)災(zāi)害常發(fā)生于斜坡位置,而根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的坡度,可知兩者在一定程度上呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,即礦山的斜坡越陡,發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象的概率越高。根據(jù)相關(guān)成果調(diào)查數(shù)據(jù),經(jīng)濟區(qū)域發(fā)生在地質(zhì)災(zāi)害的海拔高度通常在2000.0m 以上,對發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的地區(qū)進行地質(zhì)勘察工作,發(fā)現(xiàn)其坡度約為35°,其發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象的大部分地區(qū)均為海拔位置較高的地區(qū)。對江西永豐地區(qū)礦山地質(zhì)整體進行分析,可知區(qū)域內(nèi)東部與西部地區(qū)海拔相對較高,山體發(fā)育較為顯著,坡度更為明顯。江西永豐地區(qū)中部呈現(xiàn)平原狀,整體地勢較為緩和,相比東西區(qū)域,中間區(qū)域地勢較緩,發(fā)生礦山地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象的概率較低。

        1.2 地質(zhì)災(zāi)害地層巖性分布特點

        除上述提出因素,在研究中發(fā)現(xiàn),江西永豐地區(qū)礦山地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象的發(fā)生,極易受到區(qū)域地質(zhì)條件與地質(zhì)環(huán)境的影響。在相同區(qū)域內(nèi),所屬的地層不同,也會導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生頻率不同。產(chǎn)生此種現(xiàn)象的原因是不同巖層的堅硬程度不同,這便決定了發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害時,地層巖石的抗壓能力不同。而巖石的抗壓性能又與礦山整體穩(wěn)定性具有一定的直接關(guān)系,因此可近似的認(rèn)為,區(qū)域內(nèi)巖石抗壓性能越強,礦山抵御地質(zhì)災(zāi)害的能力越強,礦區(qū)整體穩(wěn)定性越強。根據(jù)江西永豐地區(qū)礦山對整體概況圖可顯著的看出,區(qū)域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的常發(fā)點主要位于軟巖層,而硬巖層幾乎無地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象的發(fā)生。

        1.3 地質(zhì)災(zāi)害構(gòu)造分布特點

        江西永豐地區(qū)礦山中,地質(zhì)災(zāi)害常發(fā)生于地質(zhì)構(gòu)造版塊活動較活躍的區(qū)域,包括地震常發(fā)點、火山噴發(fā)點、地質(zhì)斷裂帶等附近。例如丘陵斷裂帶、低山區(qū)斷裂帶等。同時,在九嶺山、九連山等地,也是地質(zhì)災(zāi)害的常發(fā)地,產(chǎn)生此種現(xiàn)象的主要原因不僅在于地質(zhì)構(gòu)造及相關(guān)因素,同時也在一定程度上與人為無節(jié)制采礦有關(guān)。

        1.4 地質(zhì)災(zāi)害地震分布特點

        通過對江西永豐地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害與地震分布特點分析得出,該地區(qū)出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害問題的區(qū)域主要分布在地震強度達(dá)到6 級、7 級甚至往上的區(qū)域當(dāng)中。同時,由于該地區(qū)礦山當(dāng)中含有大量的斷裂帶結(jié)構(gòu),因此也會在一定程度上影響地質(zhì)災(zāi)害的分布。因此在斷裂帶分布集中的區(qū)域內(nèi),在地震強度達(dá)不到6 級、7 級情況時,也會發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害問題。

        1.5 地質(zhì)災(zāi)害降雨量分布特征

        江西永豐地區(qū)的年降雨量較為豐富,盡管此種現(xiàn)象在一定程度上解決了區(qū)域水土資源問題,但與此同時也為礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生帶來了條件。區(qū)域內(nèi)很多地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象的發(fā)生,都是受到降雨影響所產(chǎn)生的,降雨為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供了需要條件,與此同時,江西永豐地區(qū)的災(zāi)害發(fā)生又受到斷裂帶的影響,由于雨水積存,導(dǎo)致東西側(cè)水體向中間倒流,因此孕育了泥石流、山體礦體滑坡等問題,而局部區(qū)域在地殼變遷中還存在小型變動,這種變動更是加劇了地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象的發(fā)生。

        由于江西永豐地區(qū)兩側(cè)地勢較高,因此在發(fā)生降雨時,多條礦體斷裂帶產(chǎn)生持續(xù)斷裂現(xiàn)象,新發(fā)育的斷裂帶屬于泥石流現(xiàn)象的產(chǎn)生源,尤其在溝谷縱坡的影響下,泥石流的流向基本與斷裂帶的分布呈現(xiàn)顯著一致性,甚至存在部分泥石流存在明顯斷裂帶延伸的趨勢。對此種現(xiàn)象的發(fā)生展開研究,發(fā)現(xiàn)此種現(xiàn)象的產(chǎn)生主要與區(qū)域降雨量有著直接關(guān)系。

        2 演化特征分析

        2.1 地表過程時空演化規(guī)律

        為進一步探究江西永豐地區(qū)礦山地質(zhì)災(zāi)害演化的特征,本文以查閱資料的方式,找出該地區(qū)近幾年來發(fā)生的幾次地質(zhì)災(zāi)害問題,及災(zāi)害發(fā)生前后各數(shù)值的變化情況。通過調(diào)查分析得出,江西永豐地區(qū)礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后,受到災(zāi)害的作用,礦山坡體整體會出現(xiàn)下挫堆積的現(xiàn)象,并且逐漸形成邊界清晰,呈圓弧狀的滑坡邊界。在滑坡堆積體的后緣位置上產(chǎn)生了陡坎,礦山整體上呈現(xiàn)出穩(wěn)定到非穩(wěn)定,再到穩(wěn)定的變化過程。

        通過對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后的礦山區(qū)域地表全過程變化分析得出,該地區(qū)礦山在地質(zhì)災(zāi)害的作用下,初步形成了多條侵蝕細(xì)溝,但大多數(shù)細(xì)溝結(jié)構(gòu)貫通。同時,在下切侵蝕的作用下,細(xì)溝不斷向兩側(cè)進行擴張,并逐漸形成了典型的拉槽侵蝕型物源。同時,在堆積體前緣會發(fā)生多出小型淺層滑坡現(xiàn)象,但隨著時間變化,堆積體上的植被逐漸恢復(fù)活力。同時在發(fā)生礦山地質(zhì)災(zāi)害后,失穩(wěn)總面積、堆積體前緣淺層滑坡面積不斷增加,以此這一現(xiàn)象又說明發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害后,礦山滑坡失穩(wěn)的主要方式以前緣淺層滑坡為主。

        通過將江西永豐地區(qū)礦山的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生位置在空間上的分布進行劃分,可分為坡面侵蝕拉槽和前緣淺層滑坡兩種。前者在發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害后,會在隨后的幾年極度發(fā)育并逐漸趨于穩(wěn)定狀態(tài),而后者在發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害后,會在隨后幾年具有較為強烈的活動趨勢。產(chǎn)生這一演化的主要原因是由于,在地質(zhì)災(zāi)害后,該地區(qū)礦山形成了侵蝕拉槽結(jié)構(gòu),造成滑坡堆積體的前緣位置長期受到雨水沖刷的作用,導(dǎo)致臨空面增高,坡度逐漸變陡,失去了邊坡基本的穩(wěn)定條件,因此堆積體的前緣位置上會出現(xiàn)局部的活潑現(xiàn)象,促進侵蝕拉槽形成更加劇烈的活動。

        2.2 災(zāi)后礦山活動演化特征分析

        再對江西永豐地區(qū)礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后的活動演化特征進行分析,通過實地調(diào)查得出,該地區(qū)近幾年來發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害均發(fā)生在雨季,同時受到一種地質(zhì)災(zāi)害問題的影響,造成礦山滑坡地表失穩(wěn)引發(fā)其他地質(zhì)災(zāi)害問題發(fā)生的現(xiàn)象十分普遍。圖1 為江西永豐地區(qū)某年發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害問題后,后六年時間內(nèi)日降水量的變化情況示意圖。

        由圖1 中的曲線可以看出,在發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害后的六年時間內(nèi),礦山滑坡最小日降雨量為48mm,最大日降水量為234mm。通過對地質(zhì)災(zāi)害后六年觸發(fā)日降雨量的變化情況,并結(jié)合江西永豐地區(qū)當(dāng)?shù)氐V山滑坡時空規(guī)律變化,模擬該地區(qū)日降水量的演化得出,在發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害前,該區(qū)域內(nèi)流域未發(fā)生其他地質(zhì)災(zāi)害問題,而當(dāng)?shù)刭|(zhì)災(zāi)害發(fā)生后,該地區(qū)的日降水趨勢極大值被觸發(fā),同時伴隨著多種不同的地質(zhì)災(zāi)害問題發(fā)生。通過對發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害時,礦山的失穩(wěn)空間分布、規(guī)模以及觸發(fā)降水量等不同特征分析,并結(jié)合該地區(qū)實際日降水量變化情況分析,得出江西永豐地區(qū)礦山地質(zhì)災(zāi)害的災(zāi)后礦山活動演化特征為:以礦山坡面的侵蝕拉槽過渡為前緣淺層滑坡的失穩(wěn)方式,隨著礦山滑坡規(guī)模的逐漸減小,地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生過程中伴隨的運輸距離縮短,更容易觸發(fā)每次降水量極大值,使得該地區(qū)日降水量在較長時間內(nèi)均會呈現(xiàn)出明顯的在增大趨勢。

        3 結(jié)束語

        通過對江西永豐地區(qū)礦山的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育分布及演化特征進行分析得出,該地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害問題存在突發(fā)群發(fā)性強的問題,并且發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害時由于受到該地區(qū)礦山結(jié)構(gòu)的影響,一種地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時同時還會伴隨著另一種地質(zhì)災(zāi)害問題的發(fā)生。為有效解決該地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害問題,需要將傳統(tǒng)單一災(zāi)害治理轉(zhuǎn)變?yōu)閷Χ喾N不同災(zāi)害問題綜合治理的方式,以此在最大程度上降低地質(zhì)災(zāi)害問題對該地區(qū)造成的經(jīng)濟損失,實現(xiàn)該地區(qū)礦山的可持續(xù)發(fā)展。

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