西藏自治區(qū)白朗縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及影響因素

王長寶，郭鳳雙

(1.四川省地質(zhì)工程勘察院集團(tuán)有限公司，四川 成都 610072；2.四川航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 成都 610100)

1 地理位置和區(qū)域概況

西藏自治區(qū)白朗縣位于青藏高原南部，雅魯藏布江南岸，境內(nèi)主要山脈為拉軌崗日山脈，地勢上為北低南高?？h域受查多曲和年楚河以及其支流的切割，在地勢上總體呈山坳、山丘相間分布。2015年“4.25”尼泊爾地震時(shí)，白朗縣震感較強(qiáng)烈，地震對白朗縣域的微地貌、生態(tài)環(huán)境造成了一定影響，其山體松動、巖石破碎現(xiàn)象較為嚴(yán)重，增加了不穩(wěn)定斜坡及崩塌的發(fā)育，并使得泥石流松散物源增多，如遇強(qiáng)降雨將對環(huán)境造成更大破壞，給當(dāng)?shù)鼐用竦纳柏?cái)產(chǎn)安全造成一定威脅，對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展也會造成一定影響，通過對白朗縣地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行排查，可以消除這些潛在威脅，對于當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展及社會的長治久安具有重要意義。

1.1 自然地理

白朗縣位于西藏自治區(qū)南部拉軌崗日北麓。東鄰江孜縣，西依日喀則市，北隔雅江與南木林縣毗鄰，南和亞東縣接壤。縣域內(nèi)的地貌類型主要為中高山，廣泛分布于白朗縣境內(nèi)，山區(qū)峰高坡陡，海拔4 200～5 000 m，斜坡坡度30°～55°，植被主要為稀疏灌木叢。境內(nèi)分布的河流均屬雅魯藏布江水系，主要河流為查多曲和年楚河，其中查多曲為季節(jié)性河流。區(qū)內(nèi)具有顯著的高原季風(fēng)、溫帶半干旱氣候特征，干濕冷暖季節(jié)分明。年平均降雨量361 mm，年平均溫度5.9℃，全年日照時(shí)數(shù)3 200小時(shí)，風(fēng)期100天左右，最大風(fēng)力8級以上。氣候總的特征為太陽輻射強(qiáng)，日照時(shí)間長，熱量水平高，四季不分明，干濕季節(jié)明顯。

1.2 地形地貌

白朗縣位于青藏高原南部，雅魯藏布江南岸，境內(nèi)主要山脈為拉軌崗日山脈，地勢上為北低南高?？h域受查多曲和年楚河以及其支流的切割，在地勢上總體呈山坳、山丘相間分布?？h內(nèi)地形地貌主要受地質(zhì)構(gòu)造和水系這兩方面控制。由于受地殼迅速抬升的影響，第三系上更新世以來，該區(qū)域山地長期處在水力侵蝕、風(fēng)化剝蝕狀態(tài)，水力侵蝕、風(fēng)化剝蝕的產(chǎn)物堆積于斷陷山坳內(nèi)，現(xiàn)如今形成了以基巖山地為構(gòu)架，與狹長河(溝)谷交錯(cuò)分布的高原地貌景觀，主要構(gòu)造線走向與河(溝)谷走向與大體一致。縣域內(nèi)地貌劃分為三種類型：河流侵蝕堆積平原地貌、構(gòu)造侵蝕中高山地貌以及冰川地貌。

1.3 地質(zhì)背景

縣內(nèi)出露的地層主要有三疊系上統(tǒng)修康組(T3xk)，主要沿東西向呈帶狀分布在曲奴鄉(xiāng)、巴扎鄉(xiāng)、洛江鎮(zhèn)，巖性從上至下主要為千枚巖、砂巖、頁巖夾泥灰?guī)r、硅質(zhì)巖。三疊系上統(tǒng)涅如組(T3nr)主要分布在東喜鄉(xiāng)，巖性主要為石英砂巖、頁巖、板巖夾灰?guī)r。侏羅系上統(tǒng)維美組(J3w)主要分布在嘎普鄉(xiāng)，巖性主要為泥灰?guī)r、黑色含結(jié)核頁巖、灰?guī)r、板巖夾石英砂巖。白堊系下統(tǒng)甲不拉組(K1j)主要分布在嘎普鄉(xiāng)、杜瓊鄉(xiāng)、者下鄉(xiāng)、和瑪鄉(xiāng)，巖性主要為砂巖以及含黃鐵礦硅質(zhì)頁巖夾灰?guī)r。上統(tǒng)宗卓組(K2z)主要分布在旺丹鄉(xiāng)，巖性主要為凝灰質(zhì)砂巖及生物灰?guī)r、硅質(zhì)頁巖、石英砂巖夾硅質(zhì)巖。第四系地層廣泛分布于年楚河、多曲河及其支流沖積的河床內(nèi)，沖洪積為主要成因類型，此外還有零星分布有特殊地質(zhì)體蛇綠巖及超基性巖體群(見圖1)。

白朗縣地處歐亞大陸與印度大陸的縫合帶-雅魯藏布斷裂南側(cè)仲巴-仁布亞帶、喜馬拉雅以北拉軌崗日北坡喜馬拉雅構(gòu)造帶拉軌崗日亞帶。受東西向擴(kuò)張作用和南北向擠壓，構(gòu)造主要表現(xiàn)形式為斷裂，多數(shù)為東西向，少數(shù)呈南北向。東西向及南北向斷層兩盤巖石均較為破碎，破碎的巖石對區(qū)內(nèi)地形地貌的形成有較大影響，同時(shí)，斷層兩盤破碎的巖石也為區(qū)內(nèi)泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育提供有利條件。此外受青藏高原長期抬升的影響，白朗縣為新構(gòu)造運(yùn)動活動強(qiáng)烈區(qū)。新構(gòu)造運(yùn)動的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為隆升的整體性、隆升的差異性及隆升的階段性，在構(gòu)造形跡上則表現(xiàn)為斷裂、巖漿活動、多級階地及地?zé)峄顒覽1]。

2 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征

2.1 地質(zhì)災(zāi)害類型及規(guī)模

白朗縣地質(zhì)災(zāi)害類型有泥石流、不穩(wěn)定斜坡、崩塌、滑坡、地裂縫，其中絕大部分為泥石流。經(jīng)調(diào)查縣域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)共160處，其中泥石流149處，不穩(wěn)定斜坡5處，崩塌4處，滑坡1處，地裂縫1處。地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模以中小型為主，其中中型地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)約占總災(zāi)害點(diǎn)的6.25%，全為泥石流災(zāi)害，其他全為小型地質(zhì)災(zāi)害(見表1)。

表1 白朗縣地質(zhì)災(zāi)害統(tǒng)計(jì)表

泥石流是白朗縣境內(nèi)最為發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害類型，也是地質(zhì)不良的山區(qū)常見的地質(zhì)災(zāi)害。泥石流[2]是指斜坡或溝谷中含有大量泥、砂、石的固、液相顆粒的流體，常在暴雨(或融雪、冰川、水體潰決)激發(fā)下發(fā)生，具有暴發(fā)突然、來勢兇險(xiǎn)、運(yùn)動快速、能量巨大、沖擊力強(qiáng)、破壞性大和過程短暫等特點(diǎn)，是一種危害性極強(qiáng)的地質(zhì)災(zāi)害。泥石流的形成需具備：有地形陡峻且高差大地形條件，豐富的松散固體物質(zhì)來源以及短時(shí)強(qiáng)降雨作用，以上三種條件在調(diào)查區(qū)都完全具備。

調(diào)查區(qū)內(nèi)比較典型的泥石流有者下泥石流(見圖2～3)、勒果普泥石流、如崗泥石流、比尼東泥石流、池巴泥石流、白朗縣城北泥石流等。者下泥石流位于白朗縣者下鄉(xiāng)普村，28°55′48″N，88°57′37″E，為者下鄉(xiāng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)府所在地，該地處于雄堆譜曲上游右岸，普村位于泥石流溝口。主要發(fā)育4條支溝，主溝長約1.4 km，溝谷呈“V”形，屬季節(jié)性流水溝谷，兩岸地形坡度較陡，約30°～45°，流域面積約1.4 km2，松散物源總儲量約計(jì)10.5萬方，溝道多處狹窄，易于堵塞，形成潰決型泥石流，道平均縱坡降約180‰。坡度較陡，無泥石流的形成提供了地形條件。溝岸巖體無植被覆蓋，破碎，受暴雨作用易發(fā)生崩塌，為泥石流提供了松散物質(zhì)，可能爆發(fā)泥石流災(zāi)害，威脅普村140戶村民生命財(cái)產(chǎn)安全。

圖2 者下泥石流全貌

圖3 者下泥石沖溝兩側(cè)物源

除泥石流外，白朗縣境內(nèi)其他類型的地質(zhì)災(zāi)害均屬小型，且數(shù)量較少。區(qū)內(nèi)崩塌在主要分布公路沿線，以巖質(zhì)崩塌為主，特點(diǎn)是突發(fā)性強(qiáng)、破壞性大。不穩(wěn)定斜坡及滑坡按類型劃分均為土質(zhì)不穩(wěn)定斜坡或滑坡，這于白朗縣的地層巖性有關(guān)，表層為崩坡積碎石土層，受到地震、降雨及人工開挖坡腳易于誘發(fā)滑動。區(qū)內(nèi)地裂縫位于東喜鄉(xiāng)多巴村主要發(fā)育于較陡的斜坡地帶，由于地震、降雨及地質(zhì)構(gòu)造等綜合因素引發(fā)，目前裂縫寬1.5～2.0 m，可見深度3～5 m，內(nèi)部基巖破碎，雨季雨水灌入裂縫，易引發(fā)滑坡災(zāi)害，威脅坡腳下方的草場，該災(zāi)害點(diǎn)距離居民點(diǎn)較遠(yuǎn)，可以在坡腳位置設(shè)立警示牌，雨天不要在裂縫下方坡腳走動。

2.2 地質(zhì)災(zāi)害分布特征

在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上，借助MapGis等地理信息軟件將調(diào)查成果疊加在地形、地質(zhì)圖上進(jìn)行綜合分析，統(tǒng)計(jì)分析區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的分布規(guī)律[3]。調(diào)查區(qū)內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害具有明顯分布規(guī)律(見圖4)，尤其在時(shí)間、空間方面，且地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生具有季節(jié)性和群發(fā)性的特點(diǎn)。

圖4 白朗縣地質(zhì)災(zāi)害分布

白朗縣地質(zhì)災(zāi)害具有在鄉(xiāng)鎮(zhèn)上不均勻分布的特點(diǎn)：在白朗縣轄區(qū)的11個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))中，地災(zāi)害主要分布于境內(nèi)9個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))內(nèi)，南部的東喜鄉(xiāng)境內(nèi)因海拔較高，地形相對平坦且為牧區(qū)，人口密度較小，地質(zhì)災(zāi)害基本上不發(fā)育，在地質(zhì)災(zāi)害較發(fā)育的9個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)，地質(zhì)災(zāi)害的分布極不均勻，其中瑪鄉(xiāng)、旺丹鄉(xiāng)、嘎普鄉(xiāng)、洛江鎮(zhèn)是地質(zhì)災(zāi)害及隱患點(diǎn)發(fā)育最多的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，分別有29、22、24、20處，占全縣災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的59.3%；其次是嘎東鎮(zhèn)、強(qiáng)堆鄉(xiāng)、巴扎鄉(xiāng)、曲奴鄉(xiāng)、者下鄉(xiāng)、杜瓊鄉(xiāng)，分別為9、10、11、12、10、10處，占全縣災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的38.8%；東喜鄉(xiāng)發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害較少，為3處，占全縣災(zāi)害總數(shù)的1.9%?？梢姷刭|(zhì)災(zāi)害在行政區(qū)域上具有不均勻分布的特點(diǎn)。其次，在地域上的分布又具散中有聚的特點(diǎn)：白朗縣地質(zhì)災(zāi)害雖然在各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)上的分布較為分散，但實(shí)際上具有散中有聚的特點(diǎn)。地質(zhì)災(zāi)害主要集中分布在年楚河兩岸及其支流兩岸的嘎東鎮(zhèn)、洛江鎮(zhèn)、巴扎鄉(xiāng)、曲奴鄉(xiāng)、嘎普鄉(xiāng)、旺丹鄉(xiāng)、瑪鄉(xiāng)、強(qiáng)堆8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)，據(jù)統(tǒng)計(jì)這些地帶共發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害137處，占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的85.6%。

地質(zhì)災(zāi)害在不同地層分布區(qū)也多有不同，其中三疊系上統(tǒng)修康組頁巖夾泥灰?guī)r、砂巖、千枚巖，侏羅系上統(tǒng)維美組泥灰?guī)r、頁巖、灰?guī)r、板巖夾石英砂巖，白堊系下統(tǒng)甲不拉組與上統(tǒng)宗卓組頁巖夾灰?guī)r、砂巖。生物灰?guī)r和凝灰質(zhì)砂巖在白朗縣境內(nèi)分布最為廣泛，且主要分布在白朗縣中、南部，該區(qū)域年楚河、多曲河及其支流密布，山高水急，水流侵蝕作用強(qiáng)烈，該區(qū)域人員密集，很多鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布于此，人類工程建設(shè)活動也最頻繁，此外該區(qū)域地層巖石軟硬相間，容易形成差異風(fēng)化，有利于地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育；由于構(gòu)造作用區(qū)內(nèi)蛇綠巖及基性超基性巖巖體內(nèi)的節(jié)理裂隙較為發(fā)育，容易崩解破碎，為泥石流提供松散物源，因而該巖體所在區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害也較為發(fā)育。廣泛分布在東喜鄉(xiāng)的三疊系上統(tǒng)涅如組頁巖、板巖夾灰?guī)r、石英砂巖，該區(qū)域外營力主要為風(fēng)化剝蝕作用，該區(qū)域地廣人稀，人類工程活動較弱，且地勢相對平緩、植被發(fā)育，不利于地質(zhì)災(zāi)害的形成，因而該地層地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育相對較少。

在地形地貌及海拔方面，據(jù)統(tǒng)計(jì)，縣內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)幾乎都集中在海拔3 860～4 450 m，共發(fā)育141處，該地段是白朗縣境內(nèi)人口主要居住活動區(qū)段，也是河流水(地表徑流)動力作用條件最強(qiáng)、農(nóng)牧業(yè)活動、交通建設(shè)等自然和人類工程經(jīng)濟(jì)活動最為頻繁的地區(qū)，是地質(zhì)災(zāi)害的相對集中發(fā)育區(qū)段。海拔5 000 m以上的地區(qū)多為高山、極高山地貌，主要受寒凍風(fēng)化等作用的影響，風(fēng)化土層薄，河流水動力活動強(qiáng)度有限，加之該段內(nèi)人口密度較小，人類工程經(jīng)濟(jì)活動相對較少，地質(zhì)災(zāi)害分布較少。

在時(shí)間分布特征方面，各類災(zāi)害多集中發(fā)生在每年的5～9月，特別是泥石流，其發(fā)生的時(shí)間性更是集中在這幾個(gè)月中，這與白朗縣的雨季為5～9月相吻合，反映該地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害降雨是誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要因素。在年份上，地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與降雨量成正相關(guān)規(guī)律，在豐水年地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生數(shù)量及頻次明顯要大于平水年或枯水年。

3 地質(zhì)災(zāi)害主要影響因素

地質(zhì)災(zāi)害的形成大都不是單一因素的結(jié)果，大部分是由多種影響因素綜合作用的結(jié)果，其發(fā)育特征往外是由內(nèi)在因素和外在因素兩種因素共同決定，內(nèi)在因素主要包括地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、地層巖性，其主要決定了地質(zhì)災(zāi)害的類型及其分布特征，外在因素主要包括降雨、人類活動等，主要為地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā)因素，白朗縣內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害影響因素的多樣性也為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育類型及其分布提供了基礎(chǔ)。

3.1 水源條件

白朗縣全年降水量在不同季節(jié)的分配相差極其懸殊，具有降水量集中的特點(diǎn)，主要集中在5～9月，占全年降水量的90%；降水量年變化差異大、降水期集中的特點(diǎn)是造成白朗縣地質(zhì)災(zāi)害集中發(fā)生的主要原因[4]。

降雨是誘發(fā)泥石流發(fā)生最主要因素，區(qū)內(nèi)泥石流災(zāi)害的高發(fā)期主要集中在每年7～8月，同時(shí)，少量處于停歇期的泥石流，也在特大暴雨激發(fā)下以重新復(fù)活。此外，根據(jù)調(diào)查少部分泥石流災(zāi)害啟動是由高山冰雪融水誘發(fā)，因此，化冰雪融水也是該區(qū)泥石流發(fā)生的一動力水源，境內(nèi)高山地區(qū)冬季普遍積雪，當(dāng)夏季冰雪融水過多時(shí)，也可成為誘發(fā)泥石流的水動力來源。

區(qū)內(nèi)斜坡巖土體地下水的補(bǔ)給來源主要為大氣降水，降水可以通過孔隙或裂隙進(jìn)入土體孔隙或巖石裂隙中，地下水位受降雨的變化浮動較大，且在凍融作用下，孔隙、節(jié)理裂隙都會不斷擴(kuò)大，同時(shí)，降水滲入到坡體內(nèi)，使坡體飽水，進(jìn)而導(dǎo)致巖土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)降低；加之地下水水位抬高所產(chǎn)生的水壓力，使得巖土體有效應(yīng)力降低，增加了斜坡體失穩(wěn)概率，區(qū)內(nèi)滑坡多發(fā)生在夏季豐水期，調(diào)查資料數(shù)據(jù)顯示降水是誘發(fā)該區(qū)滑坡災(zāi)害的重要因素。

降水對崩塌的誘發(fā)作用明顯，降雨增加了巖體風(fēng)化崩解的速度，對于存在軟弱結(jié)構(gòu)面的巖體，雨水易滲入該弱結(jié)構(gòu)面，使得抗剪強(qiáng)度參數(shù)降低，且會產(chǎn)生很大的動、靜水壓力，加速了斜坡失穩(wěn)，進(jìn)而誘發(fā)崩塌。

3.2 新構(gòu)造運(yùn)動

新構(gòu)造運(yùn)動主要是對前期構(gòu)造地貌新的改造進(jìn)而對地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生影響。區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運(yùn)動的主要特征是：地殼的整體抬升及地表水的強(qiáng)烈下切，區(qū)內(nèi)溝谷大多呈“V”形谷，坡高谷深，邊坡坡度多大于50°、谷底狹窄最窄處約30 m，隨著構(gòu)造運(yùn)動進(jìn)行巖體破碎程度加劇，豐富松散物源及陡峻地形為崩塌、滑坡和泥石流地質(zhì)災(zāi)害的形成提供了必要條件，但由于發(fā)展很緩慢，因此新構(gòu)造運(yùn)動對地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育影響不明顯。

3.3 人類工程活動

區(qū)內(nèi)人類工程活動主要為削坡建房、新修公路、過度放牧及開墾荒地等，人類工程活動使區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境遭到一定破壞，在一定程度上誘發(fā)了崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。地質(zhì)災(zāi)害的形成和發(fā)生是多種因素綜合作用的結(jié)果，但人為因素也具有不可忽視的作用。

4 結(jié) 論

縣內(nèi)地形地貌主要受地質(zhì)構(gòu)造和水系這兩方面控制。由于受地殼迅速抬升的影響，第三系上更新世以來，該區(qū)域山地長期處在水力侵蝕、風(fēng)化剝蝕狀態(tài)，水力侵蝕、風(fēng)化剝蝕的產(chǎn)物堆積于斷陷山坳內(nèi)，現(xiàn)如今形成了以基巖山地為構(gòu)架，與狹長河(溝)谷交錯(cuò)分布的高原地貌景觀，主要構(gòu)造線走向與河(溝)谷走向與大體一致。

構(gòu)造節(jié)理裂隙、風(fēng)化裂隙及軟硬相間的巖層形成的差異風(fēng)化層等使巖體變得更為破碎，豐富的松散物源為泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的形成提供了良好條件。區(qū)內(nèi)發(fā)育的主要地質(zhì)災(zāi)害為泥石流，溝谷地貌及松散構(gòu)造侵蝕、風(fēng)化剝蝕堆積物為泥石流的形成提供了必要條件。區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的的控制因素主要為地形地貌和地層巖性兩方面，地質(zhì)構(gòu)造影響較小。誘發(fā)白朗縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要因素是持續(xù)強(qiáng)降雨，其次為人類活動、河流侵蝕。因此，即使地層巖性及地形地貌等控制因素相同，但由于各區(qū)域人類工程活動強(qiáng)度及降雨強(qiáng)度差異等因素，地質(zhì)災(zāi)害在空間和時(shí)間上的分布仍存在不同，雨季是區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害集中爆發(fā)期，人類活動較多的洛江鎮(zhèn)、瑪鄉(xiāng)、嘎普鄉(xiāng)等區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育更為頻繁。由于上述區(qū)域人口密度大，生產(chǎn)建設(shè)活動多，因此地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度大，對該區(qū)造成的危害性也大，所以，這些區(qū)域是地質(zhì)災(zāi)害防治工作的重點(diǎn)區(qū)域。

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