龍虎山世界地質(zhì)公園丹霞地貌地質(zhì)災(zāi)害特征研究

姜伏偉， 劉富軍， 黃寶華

(1.貴州理工學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550003；2. 東華理工大學(xué)，江西 南昌 330013)

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龍虎山世界地質(zhì)公園丹霞地貌地質(zhì)災(zāi)害特征研究

姜伏偉1， 劉富軍2， 黃寶華2

(1.貴州理工學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550003；2. 東華理工大學(xué)，江西 南昌 330013)

丹霞地貌是一種較為脆弱的地貌，是地質(zhì)災(zāi)害高危險(xiǎn)性區(qū)。目前，丹霞地貌景區(qū)地質(zhì)災(zāi)害未引起足夠的重視。龍虎山世界地質(zhì)公園是我國(guó)丹霞地貌演化、景觀(guān)形成的典型代表，也發(fā)育較多地質(zhì)災(zāi)害。以龍虎山丹霞地貌為例，從分布、類(lèi)型、規(guī)模、危害性、成因、成景多方面探討其地質(zhì)災(zāi)害特征及其防治，可為景區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的研究和防治提供參考。

龍虎山；丹霞地貌；地質(zhì)災(zāi)害；崩塌景觀(guān)；滑坡景觀(guān)

姜伏偉，劉富軍，黃寶華.龍虎山世界地質(zhì)公園丹霞地貌地質(zhì)災(zāi)害特征研究[J].東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2017，36(2)：121-125.

Jiang Fu-wei, Liu Fu-jun, Huang Bao-hua.Characteristics of geological disasters of Danxia landform in longhushan world geopark[J].Journal of East China University of Technology(Social Science)，2017，36(2)：121-125.

丹霞地貌是我國(guó)重要的旅游地貌，具有很高的觀(guān)賞和美學(xué)鑒賞價(jià)值。自上世紀(jì)30年代末陳國(guó)達(dá)提出“丹霞地形”以來(lái)[1]，經(jīng)過(guò)70多年的研究及開(kāi)發(fā)，丹霞地貌已經(jīng)成為旅游的熱點(diǎn)。丹霞地貌的成因機(jī)制[2-4]、巖性特征[5,6]、地域分布[7-9]等方面的理論研究也取得長(zhǎng)足進(jìn)展。目前，我國(guó)建立了以丹霞地貌景觀(guān)資源為主體的國(guó)家地質(zhì)公園有15 家[10]，其中3處升為世界地質(zhì)公園，6處聯(lián)合成功申報(bào)世界自然遺產(chǎn)。這說(shuō)明丹霞地貌的理論研究和旅游開(kāi)發(fā)取得了輝煌的成績(jī)，并得到國(guó)際社會(huì)認(rèn)可。

然而，我國(guó)丹霞地貌大多地形坡度陡，垂直節(jié)理較發(fā)育，受外力作用，易坍塌，造成地質(zhì)災(zāi)害。自然災(zāi)害(包括地質(zhì)災(zāi)害)對(duì)丹霞地貌區(qū)域開(kāi)展旅游活動(dòng)，有很大的影響[11]，但目前該領(lǐng)域不倍受重視。因而，以龍虎山丹霞地貌為例，本文多方面探討其地質(zhì)災(zāi)害特征，為丹霞地貌旅游區(qū)減災(zāi)防災(zāi)提供參考依據(jù)。

1 概況

龍虎山地處江西省東北部的鷹潭市境內(nèi)，具有豐富的丹霞地貌旅游資源。它以壯年晚期至老年早期丹霞地貌為典型，以孤峰、峰林、殘丘等丹霞地貌景觀(guān)為特色，地貌造型絕特罕見(jiàn)，奇峰怪石，峭不可攀，象形肖物，惟妙惟肖，是中國(guó)丹霞地貌發(fā)育區(qū)的典型代表之一。

然而，龍虎山丹霞地貌是一種較為脆弱的地貌，是地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)，尤其是景觀(guān)集中區(qū)往往是地質(zhì)災(zāi)害高危險(xiǎn)性區(qū)。象鼻山游道上，共有8處地質(zhì)景觀(guān)，其中潛在地質(zhì)災(zāi)害景觀(guān)5處(象鼻山、百歲巖、一線(xiàn)天、福地門(mén)、仙丹盒)，崩塌堆積景觀(guān)2處(拇指石和臉譜石)。

2 地質(zhì)災(zāi)害特征

龍虎山丹霞地貌發(fā)育較多的地質(zhì)災(zāi)害，種類(lèi)較多，成因復(fù)雜，且成景性良好。這體現(xiàn)了地質(zhì)災(zāi)害的破壞性與建設(shè)性的統(tǒng)一。

2.1 分布、類(lèi)型

根據(jù)在龍虎山景區(qū)核心游道兩側(cè)500 m內(nèi)總面積近5 Km2的調(diào)查，共發(fā)育有42處不同程度的地質(zhì)災(zāi)害(圖1)，分布密度達(dá)8.4個(gè)每平方千米。地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)主要沿游道分布，距離幾米至上百米不等(表1)，其中5處位于游道上。而且地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)位于游道近旁(小于5 m)達(dá)20處，其中潛在的災(zāi)害為17處，歷史發(fā)生災(zāi)害為3處，最近一次發(fā)生在2010年6月。

圖1 龍虎山核心景區(qū)地質(zhì)災(zāi)害分布圖

在類(lèi)型上，龍虎山丹霞地貌地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)育崩塌、滑坡、不穩(wěn)定坡面、泥石流等。所調(diào)查的丹霞地貌核心區(qū)發(fā)育崩塌、滑坡兩種類(lèi)型地質(zhì)災(zāi)害(表2)。崩塌型地質(zhì)災(zāi)害為主，發(fā)育35處，占總數(shù)83.3%，而滑坡型7處，占總數(shù)16.7%。地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)為景點(diǎn)的有14處，占總數(shù)的40.5%。

龍虎山丹霞地貌地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模見(jiàn)表3。根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害分類(lèi)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，崩塌中型規(guī)模占其總數(shù)17%，小型占83%，滑坡規(guī)模均為小型。

表1 地質(zhì)災(zāi)害與游道距離關(guān)系

表2 災(zāi)害類(lèi)型

表3 災(zāi)害體體積

2.2 成因機(jī)制

2.2.1 地形地貌

龍虎山丹霞地貌具有山高坡陡的特點(diǎn)，具備地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的地貌條件。據(jù)調(diào)查，山體坡面坡度一般大于60°，溝谷切割深度80～200 m。在山坡和溝谷形成過(guò)程當(dāng)中，巖體內(nèi)部高應(yīng)力釋放，產(chǎn)生向臨空面卸荷回彈現(xiàn)象，生成系列卸荷裂隙，形成不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)面。在重力作用下，一些不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)面蠕變，最后形成崩塌、滑坡。

2.2.2 地層巖性

龍虎山丹霞地貌發(fā)育巖層，其物質(zhì)成分膠結(jié)性差，力學(xué)強(qiáng)度低，易形成節(jié)理、裂隙等軟弱結(jié)構(gòu)面。在風(fēng)化作用下，巖層中更軟弱的物質(zhì)易風(fēng)化、侵蝕，形成凹腔。而上部巖體支撐力減弱，在重力作用下，會(huì)沿著已有或新生節(jié)理、裂隙拉裂，形成新的軟弱結(jié)構(gòu)面。而軟弱結(jié)構(gòu)面會(huì)進(jìn)一步發(fā)育成滑坡、崩塌等。

在丹霞地貌山體表面，覆蓋了一層土層，厚度較淺，大多0.5～3 m不等。土層主要為河口組、塘邊組巖層風(fēng)化而殘積的碎屑土。土體粗、細(xì)粒混雜在一起，不均勻，松散，孔隙率高。在坡面上，雨水很容易滲入土體，沿巖質(zhì)與土質(zhì)分界面流動(dòng)，減小了層面間摩擦力，而使上層土體失穩(wěn)，形成滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害(圖2)。

圖2 滑坡

2.2.3 構(gòu)造

龍虎山丹霞地貌經(jīng)歷了新近紀(jì)以來(lái)的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，主要以斷塊差異性升降為主，致使該地區(qū)深大斷裂、節(jié)理、裂隙發(fā)育。據(jù)調(diào)查，研究區(qū)主要發(fā)育NE、NW、NNE三組節(jié)理、裂隙。若節(jié)理、裂隙面連通性好，巖體成塊狀，在重力作用下，塊狀巖體沿節(jié)理面下滑，形成崩塌、滑坡等。

2.2.4 流水侵蝕作用

流水侵蝕作用，主要分為兩種。一種為流水至上向下侵蝕。在龍虎山丹霞地貌區(qū)，流水沿著斷裂、節(jié)理、裂隙等軟弱結(jié)構(gòu)面不斷向下滲透，發(fā)生向下侵蝕、兩側(cè)旁蝕及溶蝕作用，使得下部巖體被侵蝕而掏空。上部巖體在重力作用下，釋放應(yīng)力，產(chǎn)生新的裂隙，進(jìn)而失去平衡，造成崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。

另一種為流水水平侵蝕。由于龍虎山丹霞地貌巖體軟硬相間，礫巖中往往夾雜著薄層粉砂巖或泥巖。而礫巖巖體較堅(jiān)硬，不易侵蝕；粉砂巖或泥巖巖體較軟，易侵蝕。軟弱夾層(粉砂巖或泥巖)侵蝕速率大于礫巖。這種差異往往在巖層坡腳形成凹腔，隨著凹腔的不斷擴(kuò)大，在重力作用下，上部巖體沿已有節(jié)理、裂隙面繼續(xù)擴(kuò)張，最后失去平衡而造成地質(zhì)災(zāi)害(圖3)。

圖3 崩塌

2.2.5 氣候因素

龍虎山丹霞地貌多發(fā)生災(zāi)害性氣候，如霜凍、暴雨等，而霜凍對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育影響較大。雨水富集在節(jié)理裂隙面內(nèi)，當(dāng)?shù)乇頊囟认陆抵? ℃以下，原本液態(tài)水變成固態(tài)冰，體積增大10%，產(chǎn)生很大膨脹力，使得節(jié)理裂隙面由微張→小張開(kāi)→大張開(kāi)的模式發(fā)展，并向內(nèi)逐漸延伸，最后失去原有平衡，產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害。

2.2.6 人類(lèi)活動(dòng)

龍虎山丹霞地貌景區(qū)內(nèi)，為了滿(mǎn)足旅游的發(fā)展，人類(lèi)工程活動(dòng)頻繁，如景區(qū)配套設(shè)施建設(shè)過(guò)程中，人工爆破、不合理切坡形成新的不穩(wěn)定的坡面及巖體，不僅加劇了已有地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)發(fā)生，又形成新的地質(zhì)災(zāi)害。而且，每年上百萬(wàn)游客聚集在不足40 Km2的區(qū)域內(nèi)，超過(guò)了景區(qū)環(huán)境負(fù)荷。因此，工程建設(shè)及旅游活動(dòng)也是龍虎山丹霞地貌地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā)因素。

2.3 成景特征

2.3.1 崩塌堆積成景

巖塊從崖壁上崩塌下來(lái)后，堆積在溝谷內(nèi)，有些堆積方式獨(dú)特，具有形態(tài)組合特征，而成為景觀(guān)。這種崩塌堆積成景模式，在龍虎山丹霞地貌景區(qū)很常見(jiàn)，如“拇指石”(圖4)?！澳粗甘笔切绷⒌膸r塊，與下部堆積的巖塊組成形似握緊的拳頭，并翹起大拇指，形態(tài)突出，為難得絕景。這也表明地質(zhì)災(zāi)害有其建設(shè)性的一面。

圖4 “拇指石”

2.3.2 崩塌殘余成景

崩塌作用是龍虎山丹霞地貌成景的重要方式。崩塌殘留山體(巖塊)，在后期的風(fēng)化作用下，被雕蝕成奇巖異景、或造型別具一格的景觀(guān)。龜峰景區(qū)的“天外來(lái)客”(圖5)屬丹霞石峰上崩塌殘余巖塊型造型地貌。由于組成此巖塊的巖層巖性和抗風(fēng)化能力差別較大，頸部軟弱層更易風(fēng)化剝蝕而向內(nèi)凹進(jìn)，腦部硬巖層難風(fēng)化向外凸，礫石或鈣質(zhì)粉砂質(zhì)等透鏡體脫落或被沖蝕而成凹凸不平狀。

圖5 “天外來(lái)客”

2.3.3 滑坡成景

山高坡陡的地貌特點(diǎn)，以及復(fù)雜構(gòu)造作用，使得龍虎山丹霞地貌存在較多節(jié)理、裂隙，發(fā)育較多滑坡或滑坡群。有些滑坡或滑坡群造成了奇特的山體而成景，如龍虎山“排牙石”(圖6)。該景由11處大小不一的滑坡構(gòu)成，其中7處傾向240°的滑坡沿傾向相互疊加。這些山峰錯(cuò)落有致，高低相近，滑面跡線(xiàn)清晰，如牙齒在山間排列。

圖6 “排牙石”

3 危害及其防治

3.1 危害特征

(1)傷亡損失大。龍虎山丹霞地貌景區(qū)年接待游客量眾多，高峰期一天接待游客量可達(dá)5萬(wàn)人以上。而17處潛在地質(zhì)災(zāi)害位于游道上，19處位于游道500 m范圍內(nèi)，這嚴(yán)重威脅大量游客的人身安全。另外，密集的旅游配套設(shè)施(如監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、宣傳系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等)，大都處于地質(zhì)災(zāi)害危害范圍內(nèi)。一旦發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，影響范圍內(nèi)的人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失巨大，造成很大的社會(huì)影響。這勢(shì)必會(huì)影響龍虎山今后旅游的發(fā)展。

(2)破壞景觀(guān)。龍虎山丹霞地貌地質(zhì)災(zāi)害除了具備一般危害特點(diǎn)外，還會(huì)破壞景觀(guān)。據(jù)調(diào)查，龍虎山丹霞地貌有13處既是潛在地質(zhì)災(zāi)害又是景點(diǎn)，其中10處穩(wěn)定性差。如景區(qū)標(biāo)志性景點(diǎn)“象鼻山”，兩條裂隙面沿著鼻根發(fā)展，發(fā)展到一定程度，在重力作用下“象鼻”將倒塌，失去號(hào)稱(chēng)“天下第一旱象”，舉世無(wú)雙的特色景點(diǎn)。距象鼻山120 m處山坡上(平均坡度25°)，有一崩塌巨石景觀(guān)“福地門(mén)”，重60噸，后部支點(diǎn)巖塊0.5 m3，其表面見(jiàn)壓裂裂隙及破碎物。若“福地門(mén)”發(fā)生崩塌，將滾落撞擊“象鼻山”底部，使得“象鼻山”倒塌。

3.2 防治

地質(zhì)景觀(guān)是山地風(fēng)景區(qū)旅游的主要資源，而且其種類(lèi)、數(shù)量、觀(guān)賞性等決定了該區(qū)旅游人數(shù)。開(kāi)發(fā)地質(zhì)災(zāi)害景觀(guān)，須加強(qiáng)災(zāi)害防治。首先，加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害管理，制定相應(yīng)程序，明確部門(mén)人員職責(zé)。其次，制定應(yīng)急運(yùn)行機(jī)制。成立地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急辦公室，建立應(yīng)急運(yùn)行預(yù)案，組建應(yīng)急搶險(xiǎn)隊(duì)伍，保障險(xiǎn)情發(fā)生后，能迅速做好應(yīng)急救援處置工作。再次，完善地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)體系。對(duì)高—中危險(xiǎn)的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)，進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)警。在可能造成人員傷亡、重大財(cái)產(chǎn)損失的區(qū)域，予以公告，并設(shè)置明顯警示標(biāo)志。最后，有效的工程治理。治理過(guò)程確保美觀(guān)性，不改變景觀(guān)的原貌，保持原材料、原工藝的相近性，及修復(fù)的可逆性。

4 結(jié)論

(1)龍虎山丹霞地貌景區(qū)核心游道兩側(cè)500 m范圍內(nèi)，據(jù)調(diào)查共發(fā)育有42處以崩塌、滑坡為主的地質(zhì)災(zāi)害，具有規(guī)模小、分布游道近旁的特點(diǎn)。

(2)地形地貌、地層巖性、構(gòu)造、外力作用、氣候及旅游活動(dòng)是龍虎山丹霞地貌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的因素。這些地質(zhì)災(zāi)害具有成景性，包括崩塌成景、崩塌殘余成景及滑坡成景。

(3)龍虎山丹霞地貌區(qū)域內(nèi)，景觀(guān)集中區(qū)往往是地質(zhì)災(zāi)害高危險(xiǎn)性區(qū)。地質(zhì)災(zāi)害一旦發(fā)生，人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失很大，破壞景觀(guān)，將產(chǎn)生社會(huì)不利影響，影響龍虎山旅游業(yè)發(fā)展。建議從管理、應(yīng)急、監(jiān)測(cè)和有效工程治理等方面，降低龍虎山丹霞地貌地質(zhì)災(zāi)害危害程度。

[1] 陳國(guó)達(dá),劉輝泗.江西貢水流域地質(zhì)[J].江西地質(zhì)匯刊,1939(2):164.

[2] 程馳,周愛(ài)國(guó),周建偉.廣西桂平白石山丹霞地貌景觀(guān)特色與成因過(guò)程[J].地球科學(xué)(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)),2013,38(3):641-648.

[3] 姜勇彪,郭福生,陳珊珊.江西信江盆地丹霞地貌空間分布及其成因[J].山地學(xué)報(bào),2013,31(6):731-737.

[4] 丁宏偉,王世宇,尹政,等.張掖丹霞暨彩色丘陵地質(zhì)成因及與南方丹霞地貌之對(duì)比[J].干旱區(qū)地理,2014,37(3):419-428.

[5] 呂文,朱誠(chéng),彭華,等.浙江江山市江郎山巖石巖性特征及其對(duì)丹霞地貌形成的影響[J]. 礦物巖石地球化學(xué)通報(bào),2009,28(4):349-355.

[6] 張廣勝,朱誠(chéng),俞錦標(biāo),等.浙江江郎山丹霞地貌區(qū)巖性特征[J].山地學(xué)報(bào),2010,28(3):301-312.

[7] 齊德利,于蓉,張忍順等.中國(guó)丹霞地貌空間格局[J].地理學(xué)報(bào),2005,60(1):41-52.

[8] 黃進(jìn),陳致均,齊德利.中國(guó)丹霞地貌分布(上)[J].山地學(xué)報(bào),2015,33(4):385-396.

[9] 黃進(jìn),陳致均,齊德利.中國(guó)丹霞地貌分布(下)[J].山地學(xué)報(bào),2015,33(6):649-673.

[10] 姜勇彪,郭福生,胡中華，等.龍虎山世界地質(zhì)公園丹霞地貌特征、成因及其國(guó)內(nèi)對(duì)比[J].山地學(xué)報(bào),2009, 27(3):353-360.

[11] 羅成德. 丹霞地貌區(qū)域的自然災(zāi)害研究[J]. 樂(lè)山師范學(xué)院學(xué)報(bào),2009,24(2):89-91.

Characteristics of Geological Disasters of Danxia Landform in Longhushan World Geopark

JIANG Fu-wei1, LIU Fu-jun2, HUANG Bao-hua2

(1.GuizhouInstituteofTechnology,Guiyang550003,China; 2.EastChinaUniversityofTechnology,Nanchang330013,China)

Danxia landform is an environmentally fragile landscape and is also at a dangerously high level in geological disasters. But it has not attracted enough attention now. Longhushan is a typical representative for Danxia landform evolution and landscape development, and develops geological disasters. Taking the Danxia landform in Longhushan as the example, the paper represents the characteristics of geological disasters from different angles, including distribution, types, scale, risk, causes, forming the scene, and tourism development. It provides references for the study and exploitation of the geological disasters in the scenic zone.

Longhushan; Danxia landform; geological disasters; rockfall landscape; landslip landscape

2016-11-10

江西省高校人文社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目“江西省國(guó)家地質(zhì)公園旅游地質(zhì)資源開(kāi)發(fā)利用狀況研究”(JC1417)。

姜伏偉(1987—)，男，江西撫州人，博士，主要從事工程地質(zhì)災(zāi)害及旅游地質(zhì)災(zāi)害的防治研究。

P694；X43

A

1674-3512(2017)02-0121-05