聶智強，崔 杰，孔梁鈺

（江西省地質(zhì)局第十地質(zhì)大隊，江西 鷹潭 335001）

0 引言

永新縣位于江西省西部邊境，處羅霄山脈中段東翼，隸屬于吉安市，是著名的“三灣改編”所在地。全區(qū)地貌以山地、丘陵為主，地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜、脆弱，屬江西省地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)之一，自1980 年代以來已發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害370 處，現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害隱患618處，地質(zhì)災(zāi)害防治形勢嚴峻。地質(zhì)災(zāi)害具有突發(fā)性、階段性和復(fù)活性等特點［1］，是制約當(dāng)?shù)亟?jīng)濟和社會發(fā)展的重要因素之一。

自1990 年代以來，區(qū)內(nèi)陸續(xù)開展了1∶100 萬、1∶50 萬、1∶10 萬和1∶5 萬等不同精度的區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查，初步查明了區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)災(zāi)害類型及其分布特征，為地方地質(zhì)災(zāi)害防治工作奠定了良好的基礎(chǔ)。隨著“隱患點+風(fēng)險區(qū)”雙控管理制度的試點推行和全面推廣［2］，面對地質(zhì)災(zāi)害防治工作新形勢，不少專家學(xué)者開展了區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境及孕災(zāi)因子的分析研究［3-7］，分析了不同地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育與各類孕災(zāi)環(huán)境及因子的相關(guān)性，但對于地質(zhì)災(zāi)害孕災(zāi)條件的主控因素和系統(tǒng)影響研究及精細化風(fēng)險評價還顯不足。

本文以永新縣地質(zhì)環(huán)境條件為基礎(chǔ)，通過對已發(fā)生的370 處地質(zhì)災(zāi)害的綜合研究，總結(jié)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育規(guī)律，分析地質(zhì)災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境，確定與地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育相關(guān)的孕災(zāi)因子及其影響，劃分地質(zhì)災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境分區(qū)，為地質(zhì)災(zāi)害精細化調(diào)查風(fēng)險評價提供技術(shù)支撐，為地質(zhì)災(zāi)害精準防控提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境背景

1.1 地形地貌

永新縣位于羅霄山脈中段的東側(cè)，地貌以山地、丘陵為主，地勢南北高，中部低，從南北兩側(cè)向中部傾斜。山地海拔500～1300 m，面積1074 km2，主要分布在邊緣地帶；丘陵海拔150～500 m，面積800 km2，主要分布于山地前緣；平原面積312 km2，主要分布于禾水兩岸及較大支流河谷兩旁的開闊地。根據(jù)研究區(qū)的地貌成因類型和形態(tài)特征，劃分為構(gòu)造侵蝕中山、構(gòu)造侵蝕低山、剝蝕構(gòu)造高丘、剝蝕堆積低丘、侵蝕堆積平原和侵蝕溶蝕地貌六個地貌單元。

1.2 地層巖性

區(qū)內(nèi)地層大面積出露，約占縣域總面積的98.5%，自古生代以來地層出露較齊全，出露有寒武系、奧陶系、泥盆系、石炭系、二疊系及第四系地層。區(qū)內(nèi)巖漿巖不甚發(fā)育，僅在縣區(qū)中南部一帶有小面積分布，面積約33.31 km2，占縣區(qū)總面積的1.5%，其巖漿活動期次主要為加里東期和印支期。

巖體工程地質(zhì)類型按兩級進行分類，第一級按巖體成因進行建造劃分，即區(qū)內(nèi)巖體成因類型可劃分為巖漿巖建造、沉積巖建造和變質(zhì)巖建造，其中沉積巖建造根據(jù)巖性可分為碎屑巖建造和碳酸鹽巖建造；第二級為按巖體巖性，巖石強度及巖體結(jié)構(gòu)類型進行工程地質(zhì)巖組劃分；區(qū)內(nèi)巖體共分為8 類工程地質(zhì)巖組。土體工程地質(zhì)類型分為一般粘性土、砂礫石土兩類，根據(jù)土體的巖性組合特征，共分為4 類土體巖組。

1.3 地質(zhì)構(gòu)造

研究區(qū)位于南華褶皺帶之羅霄-雩山褶皺帶中段的永（新）—吉（安）坳陷，經(jīng)歷了多期構(gòu)造活動，褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造發(fā)育，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。褶皺構(gòu)造主要受加里東運動、印支運動影響，形成了一系列北北東向—近南北向緊密線形復(fù)式褶皺及晚古生代蓋層隆起形成的開闊褶皺。斷裂構(gòu)造按構(gòu)造形跡方向主要為NE 向斷層和NW 向斷層，沿斷裂帶往往派生次級斷裂和節(jié)理、裂隙發(fā)育。

1.4 巖溶特征

區(qū)內(nèi)出露的碳酸鹽巖類地層主要是二疊系、石炭系、泥盆系灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及白堊系灰質(zhì)礫巖。出露總面積250.77 km2，約占縣域總面積的11.4%，其中覆蓋型可溶巖面積191.75 km2，約占縣域總面積的8.7%。縣域內(nèi)巖溶形態(tài)以溶蝕洼地、暗河、溶洞、溶蝕裂隙為主，線巖溶率3.6%～15%。巖溶發(fā)育呈條帶狀分布，其強度受巖層組合關(guān)系、地形地貌的控制較明顯，區(qū)內(nèi)石炭系、二疊系灰?guī)r質(zhì)地較純，巖溶較發(fā)育。

1.5 水文地質(zhì)

根據(jù)含水巖組的巖性組合、地下水賦存條件和水力特征，全區(qū)地下水劃分為松散巖類孔隙水、紅層碎屑巖類層間水、碳酸鹽巖類裂隙溶洞水、基巖裂隙水四大類。

松散巖類孔隙水賦存于第四系松散堆積物的孔隙中，含水層主要為全新統(tǒng)、中更新統(tǒng)沖積層；紅層碎屑巖類層間水分布于紅層盆地，含水巖組為白堊紀晚世紅色碎屑巖，富水性弱；碳酸鹽巖類裂隙溶洞水賦存于二疊系馬平組、石炭系黃龍組、梓門橋組、楊家源組等碳酸鹽巖中，富水性中等-強；基巖裂隙水賦存于變質(zhì)巖、一般碎屑巖和加里東期巖漿巖中，富水性較弱。

2 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征

2.1 地質(zhì)災(zāi)害主要類型、規(guī)模

永新縣地質(zhì)災(zāi)害類型有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷，以滑坡為主，次為地面塌陷及崩塌。截止2022 年4 月，永新縣共發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害370 處，從類型上分析地質(zhì)災(zāi)害點最多的為滑坡242 處，占總數(shù)的65.41%，其次為地面塌陷114 處，占總數(shù)的30.81%，崩塌及泥石流相對較少，分別為8 處、6 處，見表1。

表1 永新縣地質(zhì)災(zāi)害匯總Table 1 Summary of geological disasters in Yongxin County

根據(jù)滑坡、崩塌、泥石流、巖溶塌陷規(guī)模級別劃分標準，永新縣地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模等級小型369 處、中型1 處。其中滑坡、崩塌、巖溶塌陷規(guī)模級別均為小型；泥石流規(guī)模級別為中型1 處、小型5 處。縣內(nèi)滑坡點體積一般為50～10000 m3，最大44800 m3；崩塌點體積一般為50～3625 m3；泥石流體積為150～40000 m3；巖溶塌陷分布面積為0.13～3000 m2。

2.2 滑坡發(fā)育特征

滑坡是永新縣分布最廣、危害最大的地質(zhì)災(zāi)害類型。根據(jù)滑體物質(zhì)、形成原因、滑體厚度等可分為各種滑坡類型［8］，見表2。

表2 永新縣滑坡類型統(tǒng)計Table 2 Type statistics of landslides in Yongxin County

統(tǒng)計分析242 處滑坡，區(qū)內(nèi)滑坡平面形態(tài)以半圓形為主，其次為舌形、不規(guī)則形及矩形；滑坡剖面形態(tài)大都是凹形、階梯型、凸形、直線型；滑面坡度以20～55°發(fā)育最多；滑坡表面微地貌形態(tài)多樣，以陡崖、陡坡為主；滑坡表部多見裂縫、錯動、樹木歪斜等現(xiàn)象。

2.3 崩塌發(fā)育特征

永新縣崩塌分布較少，共有8 處。根據(jù)崩塌物質(zhì)、形成機理、穩(wěn)定性、誘發(fā)因素可劃分各種崩塌類型，見表3。

表3 永新縣崩塌類型統(tǒng)計Table 3 Type statistics of collapses in Yongxin County

區(qū)內(nèi)崩塌主要發(fā)育于低山地貌區(qū)，其次為中山地貌區(qū)3 處，平原地貌區(qū)1 處；崩塌微地貌為陡坡（25°～60°）的有4 處，為陡崖（≥60°）的有4 處。崩塌分布明顯受地形地貌與人類工程活動影響.

2.4 泥石流發(fā)育特征

區(qū)內(nèi)共有泥石流地質(zhì)災(zāi)害點6 處，占災(zāi)害點總數(shù)的1.62%。其水動力類型均為暴雨型泥石流，無明顯形成區(qū)，泥石流物質(zhì)來源主要為溝岸崩滑的土及軟巖、風(fēng)化節(jié)理發(fā)育的硬巖；流通區(qū)相對較長呈彎曲狀，溝槽橫斷面多呈“V”型，兩側(cè)山坡坡度25°～40°，主溝縱坡45‰～158‰，流域面積0.1～0.16 km2。

2.5 地面塌陷發(fā)育特征

地面塌陷是永新縣分布點數(shù)及危害性僅次于滑坡的地質(zhì)災(zāi)害類型，區(qū)內(nèi)共分布地面塌陷114 處，占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的30.81%，其類型主要是巖溶型塌陷。

地面塌陷區(qū)地貌類型大都為侵蝕堆積平原，其次為剝蝕堆積丘陵，少量位于高丘陵和低山；形成巖溶塌陷誘因主要是由于降雨和地下水位的變化導(dǎo)致，其平面形態(tài)主要為圓形，其次呈不規(guī)則、方形、矩形。

3 孕災(zāi)環(huán)境分析

3.1 地形地貌

地形地貌是地質(zhì)災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境的主控因子之一。崩塌滑坡主要發(fā)育于低山、丘陵地形等山區(qū)人口相對密度集中區(qū)或工程建設(shè)活動較多的區(qū)域；泥石流發(fā)生的勢能條件與泥石流流域地形地貌關(guān)系密切［9］，主要發(fā)育于山體陡峭、礦業(yè)活動強度較大的中山區(qū)，巖溶塌陷災(zāi)害的發(fā)育與地形地貌關(guān)系不密切，主要與地層巖性及巖土體類型有關(guān)。

全縣發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害370 處，災(zāi)點密度0.17 處/km2。其中平原地貌區(qū)發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害點95 處，災(zāi)點密度為0.0435 處/km2；低山地貌區(qū)發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害點82 處，災(zāi)點密度為0.0376 處/km2；高丘陵地貌區(qū)發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害點81 處，災(zāi)點密度為0.0371 處/km2；低丘陵地貌區(qū)發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害點57 處，災(zāi)點密度為0.0261 處/km2；中山地貌區(qū)發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害點32 處，災(zāi)點密度為0.015 處/km2，見表4。

表4 地形地貌與地質(zhì)災(zāi)害Table 4 Topography with geological disasters

區(qū)內(nèi)崩塌、滑坡多發(fā)生于原始地形坡度8～50°的斜坡上，在＜8°的斜坡地帶由于地形平緩、原始坡高較低、土層不易滑動，崩滑地質(zhì)災(zāi)害較少，在原始地形坡度＞50°地帶，基本位于深山中，受人類工程活動影響很小，基本處于自然穩(wěn)定狀態(tài)。泥石流多發(fā)生于原始地形坡度20～45°的中低山區(qū)，該類地形匯水面積廣、溝谷縱坡大，利于泥石流的發(fā)育。

3.2 工程地質(zhì)巖組

地層巖性是地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展的重要內(nèi)因和物質(zhì)基礎(chǔ)［10］。以地層巖性及其特征歸類的工程地質(zhì)巖組是崩塌、滑坡、泥石流和地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境的主控因子之一。根據(jù)區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害與工程地質(zhì)巖組疊加空間分布分析，計算各工程地質(zhì)巖組中地質(zhì)災(zāi)害點密度（見表5），用以分析工程地質(zhì)巖組對地質(zhì)災(zāi)害的影響。

表5 工程地質(zhì)巖組與地質(zhì)災(zāi)害Table 5 Engineering geological rock groups with geological disasters

分析結(jié)果表明，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育受工程地質(zhì)巖組影響明顯，其中一般碳酸鹽巖類具有最大的地質(zhì)災(zāi)害點密度，碎屑巖類具有最小的密度；從地質(zhì)災(zāi)害種類來看，地面塌陷在第四系沖洪積層中密度最大，滑坡在堅硬的中厚—厚層狀中等—強巖溶化灰?guī)r、白云巖巖組中密度最大；巖體結(jié)構(gòu)上，致密堅硬、結(jié)構(gòu)完整的巖土體中地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育較少，松散軟弱、結(jié)構(gòu)破碎的巖土體中發(fā)育較多。

3.3 斜坡結(jié)構(gòu)

斜坡結(jié)構(gòu)類型影響著崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的活動性。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，區(qū)內(nèi)土質(zhì)斜坡地質(zhì)災(zāi)害點有112 處，巖質(zhì)斜坡地質(zhì)災(zāi)害點有138 處，見表6。其中，以粘性土類斜坡最多，其次為順向坡、橫向坡、逆向坡、碎石類斜坡及斜向坡，其他類型斜坡較少。特殊結(jié)構(gòu)斜坡中指結(jié)晶巖類斜坡，結(jié)晶巖無層理，斜坡結(jié)構(gòu)類型比較特殊，也是區(qū)域地災(zāi)調(diào)查技術(shù)要求及系統(tǒng)中的一種劃分方式。

表6 斜坡結(jié)構(gòu)與地質(zhì)災(zāi)害Table 6 Slope structure with geological disasters

3.4 地質(zhì)構(gòu)造

研究區(qū)位于南華褶皺帶之羅霄-雩山褶皺帶中段的永（新）-吉（安）坳陷，經(jīng)歷多期構(gòu)造活動，區(qū)內(nèi)發(fā)育一系列NE 和NW 向斷裂構(gòu)造及地質(zhì)結(jié)構(gòu)面。通過對區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造與地質(zhì)災(zāi)害點的相關(guān)性統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)斷裂構(gòu)造沿線兩側(cè)200 m 范圍內(nèi)災(zāi)害有63個，占災(zāi)點總數(shù)的17.0%，500 m 以內(nèi)達到145 個，占總數(shù)的22.2%。說明區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動對地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生有一定的影響作用（表7）。

表7 地質(zhì)構(gòu)造與地質(zhì)災(zāi)害Table 7 Geological structure with geological disasters

對區(qū)內(nèi)250 個崩塌和滑坡點調(diào)查的控滑結(jié)構(gòu)面統(tǒng)計分析表明，區(qū)內(nèi)崩塌控滑結(jié)構(gòu)面主要為節(jié)理裂隙面；滑坡控滑主要為層內(nèi)錯動帶和基覆界面。因此，地質(zhì)結(jié)構(gòu)面對區(qū)內(nèi)滑坡、崩塌的控制非常明顯。

3.5 降雨

通過對區(qū)內(nèi)有時間記載的350 處地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時間與降雨時間的對比分析，絕大多數(shù)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生在汛期（4-7 月份），汛期多年月均降雨量多在200 mm 以上，即崩滑流和地面塌陷在汛期（4-7 月份）共發(fā)生259 處，占總數(shù)74%。多年月均降雨量與崩滑流和地面塌陷災(zāi)害發(fā)生具有較好的一致性，其中6 月份崩滑流和地面塌陷災(zāi)害點峰值明顯，見圖1。因此，降雨是誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的關(guān)鍵要素。

圖1 降雨與地質(zhì)災(zāi)害Fig.1 Rainfall versus geological disasters

3.6 人類工程活動

日趨頻繁的人類工程活動對地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā)作用越來越明顯，主要表現(xiàn)在：依山建房切坡和傍山公路切坡，多未采取防護措施或防護欠合理；沿坡麓及坡腳開挖引水渠道，未采取防滲措施等。區(qū)內(nèi)因人工切坡等工程活動已誘發(fā)崩塌、滑坡的地質(zhì)災(zāi)害247 處，其中滑坡240 處、崩塌7 處。

修路切坡及開采礦石等活動產(chǎn)生的大量廢石廢土，為誘發(fā)泥石流提供了的物質(zhì)來源；人工抽取地下水和工程建設(shè)過程中振動及加載是區(qū)內(nèi)巖溶塌陷的主要誘因。

3.7 孕災(zāi)環(huán)境分區(qū)

通過區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件背景分析、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育規(guī)律和孕災(zāi)環(huán)境研究，永新縣地質(zhì)災(zāi)害受地形地貌、工程地質(zhì)巖組、斜坡結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、降雨和人類工程活動的共同控制和影響，誘發(fā)因素主要為降雨、切坡［11］。地質(zhì)災(zāi)害的形成發(fā)育具有明顯的分帶性。

本次工作將工程地質(zhì)巖組和地形地貌作為主控因素，按照其與地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度相關(guān)性進行分類分級疊加，其他因子作為次要因素進行分區(qū)劃分，并兼顧區(qū)域的連續(xù)性、完整性以及突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害分布情況，以孕災(zāi)地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，利用ArcGis 的平面分析、統(tǒng)計功能，結(jié)合工程地質(zhì)類比，將永新縣劃分為3 個大孕災(zāi)環(huán)境分區(qū)及19 個亞區(qū)，見圖2。

圖2 永新縣孕災(zāi)環(huán)境分區(qū)Fig.2 Disaster-breeding environment zoning in Yongxin County

孕災(zāi)環(huán)境復(fù)雜區(qū)分為5 個亞區(qū)，編號A1～A5，分布面積783.57 km2，占全縣面積的35.93%，分布災(zāi)害點91 處，災(zāi)害點密度0.12 點/km2，災(zāi)害類型以滑坡為主，次為崩塌等；較復(fù)雜區(qū)分為9 個區(qū)塊，編號B1～B9，分布面積1264.07 km2，占全縣面積的57.96%，分布災(zāi)害點243 處，災(zāi)害點密度0.19 點/km2，各類災(zāi)害均有分布，以滑坡、地面塌陷為主；簡單區(qū)分為5 個區(qū)塊，編號C1～C5，分布面積133.41 km2，占全縣面積的6.12%，分布災(zāi)害點36 處，災(zāi)害點密度0.27 點/km2，災(zāi)害類型以地面塌陷為主，次為滑坡等。

通過對永新縣地質(zhì)災(zāi)害孕災(zāi)地質(zhì)條件調(diào)查與分區(qū)，總結(jié)區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育分布規(guī)律，分析地質(zhì)災(zāi)害孕災(zāi)因子和成災(zāi)模式，為后續(xù)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性、危險性評價及風(fēng)險區(qū)劃、防治區(qū)劃及科學(xué)防災(zāi)減災(zāi)提供數(shù)據(jù)支撐。

4 結(jié)論

（1）永新縣是江西省地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)之一，地質(zhì)災(zāi)害類型主要有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等，各類地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育有明顯的區(qū)域性分布特征。

（2）區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境受地形地貌、工程地質(zhì)巖組、斜坡結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、降雨和人類工程活動等孕災(zāi)因子的共同控制和影響。

（3）通過區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件背景分析、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育規(guī)律和孕災(zāi)環(huán)境研究，將永新縣劃分為3 個大孕災(zāi)環(huán)境分區(qū)及19 個亞區(qū)，為地質(zhì)災(zāi)害精細化調(diào)查風(fēng)險評價提供了良好的技術(shù)支撐，為地質(zhì)災(zāi)害精準防控提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。