納雍縣沙包鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害分布特征及孕災(zāi)因素分析

林德洪 楊釗 趙先倫

摘要：本文借助ArcGIS軟件，基于人機(jī)交互解譯數(shù)據(jù)并結(jié)合已有成果，對(duì)貴州省納雍縣沙包鎮(zhèn)地區(qū)內(nèi)的崩塌、滑坡、巖溶塌陷和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的分布特征、發(fā)育規(guī)律及其孕災(zāi)因素進(jìn)行分析研究。研究結(jié)果表明：研究區(qū)內(nèi)發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害共計(jì)35處，其中發(fā)育滑坡20處，崩塌11處，泥石流1處，地裂縫2處，巖溶塌陷1處，以滑坡和崩塌為主。主要分布在納雍縣義中大河、扯瓜河及支流兩岸陡斜坡地帶在人類(lèi)工程活動(dòng)強(qiáng)烈的公路附近，受地形地貌、地層巖性、斷裂帶性質(zhì)和人類(lèi)工程活動(dòng)的影響，在空間上具有不均勻性。在地形地貌、地層巖性、斷裂帶性質(zhì)以及人類(lèi)工程活動(dòng)等因素的影響下，地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)集中發(fā)育在峽谷地貌、河流切割強(qiáng)烈的地區(qū)，以軟質(zhì)巖類(lèi)和硬質(zhì)巖夾軟質(zhì)巖類(lèi)分布的地區(qū)為主。

關(guān)鍵詞：納雍縣沙包鎮(zhèn)；地質(zhì)災(zāi)害；分布特征；發(fā)育規(guī)律；孕災(zāi)因素

1.引言

不利的地層巖性、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造組合為誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的基本條件，人類(lèi)工程活動(dòng)、突發(fā)降雨、地震活動(dòng)等因素增加了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性，是地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的控制因素。

地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生往往與很多孕育因素有關(guān)，一般而言在重力條件下發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害大部分都是受地形地貌、地層巖性、巖體結(jié)構(gòu)類(lèi)型、斜坡類(lèi)型和降水等因素的影響[1]，絕大部分地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生在基覆界面和性質(zhì)差異較大的成層巖質(zhì)與基巖的接觸面處[2]，但不同類(lèi)型地質(zhì)災(zāi)害及不同該區(qū)域誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的機(jī)理均不一致，除了上述幾個(gè)影響因素外，還需要考慮斷裂帶的性質(zhì)、區(qū)域內(nèi)的人類(lèi)工程活動(dòng)、與斷裂帶和水系的距離等因素的影響。在實(shí)際生活中誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的形成條件有很多，最主要的有地形地貌、巖性及巖體工程性質(zhì)、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和地震、氣象水文、采礦活動(dòng)、斜坡結(jié)構(gòu)和植被覆蓋以及其他人類(lèi)工程活動(dòng)等[3]。每一種條件對(duì)地質(zhì)災(zāi)害孕育的機(jī)理和作用方式也不盡相同[4]。

斷裂活動(dòng)是地質(zhì)災(zāi)害形成過(guò)程的重要條件，斷裂活動(dòng)影響地形地貌和巖體結(jié)構(gòu)，斷裂劇烈活動(dòng)誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，斷裂蠕滑作用影響斜坡應(yīng)力場(chǎng)和穩(wěn)定性，因此，斷裂活動(dòng)是地質(zhì)災(zāi)害鏈的源頭，為地質(zhì)災(zāi)害提供物源[5]。

2.研究區(qū)概況

沙包鎮(zhèn)位于納雍縣北部，地勢(shì)總體為西高東低，南高北低，北西及西面地勢(shì)起伏不大，大多數(shù)地區(qū)為淺切割中山地貌，山與山之間分布著大小不等的麻窩、壩子；南東部受義中大河與后河床深切割影響，地形切割深、坡度陡，主要為峽谷地貌，總體可歸納為構(gòu)造侵蝕類(lèi)、侵蝕溶蝕類(lèi)和溶蝕類(lèi)3種類(lèi)型。構(gòu)造上處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)黔北臺(tái)隆遵義斷拱畢節(jié)北東向構(gòu)造變形區(qū)，褶皺和斷裂均較發(fā)育，褶皺主要有沙包向斜、包包寨背斜，斷層主要包括納雍斷層帶和包包寨斷層等。地層巖性為陽(yáng)新統(tǒng)茅口組（P2m）灰?guī)r、峨眉山組（P2+ 3em）玄武巖、樂(lè)平統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）組泥巖及泥質(zhì)砂巖、長(zhǎng)興組（P3c）灰?guī)r、飛仙關(guān)組（T1f）粉砂質(zhì)泥巖及泥質(zhì)粉砂巖夾灰?guī)r、中下統(tǒng)嘉陵江組（T1-2j）灰?guī)r及泥質(zhì)白云巖、中統(tǒng)關(guān)嶺組（T2g1）泥質(zhì)白云巖。研究區(qū)多年平均降水量為1194.8mm，一年中6月份降水量最多，平均降水量為226.7mm，2月份最少，平均降水量21.1mm；在5月～10月降水集中，占全年總降水量的82.07%，暴雨一般集中在5月～9月，大暴雨出現(xiàn)在6月～7月，月最大520.5mm。

3.研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型及分布特征

據(jù)地質(zhì)調(diào)查資料和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，研究區(qū)內(nèi)發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)共計(jì)35處（表1），以地質(zhì)災(zāi)害種類(lèi)來(lái)劃分主要包括滑坡、崩塌、泥石流、地裂縫和巖溶塌陷等5種類(lèi)型，主要以滑坡和崩塌為主，共占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的88.54%，其中共發(fā)育滑坡20處，崩塌11處，泥石流1處，地裂縫2處，巖溶塌陷1處。調(diào)查區(qū)域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害按規(guī)模大小劃分可以劃分為3類(lèi)，分別是大型、中型和小型，其中小型占比最多，為27處，中型次之，為7處，大型1處。按發(fā)育類(lèi)型劃分為巖質(zhì)和土質(zhì)，土質(zhì)和巖質(zhì)分別為23處和12處，區(qū)域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育類(lèi)型主要以土質(zhì)為主。在研究區(qū)內(nèi)土質(zhì)災(zāi)害體物質(zhì)以殘坡積粉質(zhì)粘土夾碎塊石為主，其他成因土類(lèi)少見(jiàn)；巖質(zhì)災(zāi)害體物質(zhì)多為砂巖和灰?guī)r；物質(zhì)成分與基巖巖性有關(guān)。地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā)因素主要為人為因素和自然因素，自然因素主要為降雨、地震等；人為因素主要為工程誘發(fā)等。研究區(qū)35處地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)中11處為人為因素引發(fā)，主要為采煤、采石等采礦活動(dòng)和工程建設(shè)切坡、坡后加載等工程活動(dòng)影響；24處為自然因素引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害，主要為特殊的地質(zhì)環(huán)境條件和降雨所致。

研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害平面上受地形地貌、巖土工程性質(zhì)及域人類(lèi)工程活動(dòng)的明顯影響（見(jiàn)圖1）。從整個(gè)研究區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害分布來(lái)看，地質(zhì)災(zāi)害主要集中分布在納雍縣義中大河、扯瓜河及支流兩岸陡斜坡地帶在人類(lèi)工程活動(dòng)強(qiáng)烈的公路附近，其中分布在扯瓜河周邊的較多。從地貌上看區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害主要集中分布在侵蝕低中山溝谷地貌區(qū)域，其中滑坡和地裂縫主要分布在侵蝕低中山溝谷區(qū)域，而崩塌主要分布侵蝕中山區(qū)域，泥石流和地面塌陷主要分布在溶蝕峰叢溝谷區(qū)域。

4.研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害孕災(zāi)因素分析

4.1地形地貌

地形是地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的先決條件。無(wú)論是滑坡還是崩塌，地貌上都要有一個(gè)臨空面，而不穩(wěn)定體則向著臨空面的方向運(yùn)動(dòng)，坡度越陡則越容易引發(fā)滑坡、崩塌。研究坡度與地質(zhì)災(zāi)害分布的關(guān)系，將研究區(qū)坡度進(jìn)行分類(lèi)（見(jiàn)圖2-坡度）。在研究區(qū)內(nèi)誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育坡度主要集中在10°～40°之間，約占71.43%，不同類(lèi)型地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)坡度范圍不盡相同，坡度大于30°的區(qū)域崩塌分布較多，占到81.82%，而對(duì)于滑坡在坡度為0～30°區(qū)域分布最多，占到一半以上。整體而言，坡度低于10°和超過(guò)40°的區(qū)域?yàn)?zāi)害數(shù)量較少，這可能是因?yàn)槠露冗^(guò)高，不容易堆積物質(zhì)，而坡度過(guò)低則缺乏滑動(dòng)的動(dòng)力。

為了研究坡向與地質(zhì)災(zāi)害分布的關(guān)系，將研究區(qū)坡向進(jìn)行了分類(lèi)（見(jiàn)圖2-坡向）。研究區(qū)內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害主要集中在北東、北西和東南方向，占到一半以上。其中崩塌主要集中分布在北西方向，滑坡主要分布在北東、北西和東南方向。

斜坡結(jié)構(gòu)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響也較大，工作區(qū)地質(zhì)災(zāi)害所在斜坡結(jié)構(gòu)類(lèi)型主要有順向斜坡、斜向斜坡、橫向斜坡、逆向斜坡、逆向斜向坡等五類(lèi)。在35處地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的地區(qū)順向斜坡分布5處，占災(zāi)害總數(shù)的14.29%；斜向斜坡分布3處，占災(zāi)害總數(shù)的8.57%；橫向斜坡分布8處，占災(zāi)害總數(shù)的22.86%；逆向斜坡分布12處，占災(zāi)害總數(shù)的34.29%；逆向斜向坡分布7處，占災(zāi)害總數(shù)的20.0%?？梢?jiàn)地質(zhì)災(zāi)害主要分布于逆向斜坡中，次為橫向斜坡（見(jiàn)圖2-山體陰影）。

4.2地層巖性和斷裂帶性質(zhì)

地層巖性為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供了物質(zhì)條件。研究區(qū)出露地層主要為二疊系和三疊系，巖性主要為玄武巖、灰?guī)r、泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖夾灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖、角礫巖、變質(zhì)砂巖和板巖。根據(jù)巖體情況劃分為硬質(zhì)巖類(lèi)、硬質(zhì)巖夾軟質(zhì)巖類(lèi)、軟質(zhì)巖夾硬質(zhì)巖類(lèi)和軟質(zhì)巖類(lèi)4種類(lèi)型，區(qū)內(nèi)主要以硬質(zhì)巖類(lèi)、硬質(zhì)巖夾軟質(zhì)巖類(lèi)和軟質(zhì)巖類(lèi)為主（見(jiàn)圖3）。統(tǒng)計(jì)各類(lèi)巖性分組中災(zāi)害點(diǎn)的個(gè)數(shù)，可以得出災(zāi)害發(fā)育與工程地質(zhì)巖性硬度之間有比較密切的關(guān)系?？偟膩?lái)說(shuō)，在軟質(zhì)巖類(lèi)和硬質(zhì)巖夾軟質(zhì)巖類(lèi)中發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害較多，占總數(shù)的74.29%，其中滑坡主要在于在軟質(zhì)巖區(qū)域，崩塌主要發(fā)育在硬質(zhì)巖夾軟質(zhì)巖類(lèi)區(qū)域。在區(qū)域內(nèi)共存在5條斷層，在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)距斷裂帶1000m內(nèi)發(fā)育的災(zāi)害點(diǎn)共有30處，占總數(shù)的85.71%。

4.3人類(lèi)工程活動(dòng)

人類(lèi)活動(dòng)日益強(qiáng)烈，對(duì)環(huán)境的干擾不斷加強(qiáng)，如建設(shè)房屋、修路工程、采礦、砍伐森林等，不僅改變了原始地形地貌，還會(huì)增加地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)率，其中尤以采礦活動(dòng)最為突出。根據(jù)圖4，工作區(qū)內(nèi)目前存在7處礦山，6處煤礦和1處砂石礦，有1處正在開(kāi)采，該煤礦開(kāi)采引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害共4處，分別有1處滑坡、1處崩塌和2處地裂縫，采礦活動(dòng)對(duì)區(qū)域穩(wěn)定性產(chǎn)生影響采用井工開(kāi)采的礦山。產(chǎn)生的采空區(qū)改變了區(qū)域的天然地應(yīng)力場(chǎng)，礦井的集中疏干排水對(duì)礦山影響范圍內(nèi)的地下水天然流場(chǎng)產(chǎn)生較大影響，這也增加了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率。同時(shí)在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害大部分都分布在公路的兩側(cè)周?chē)?，距公?～50m范圍內(nèi)分布地質(zhì)災(zāi)害 29處，距公路50m～100m范圍分布地質(zhì)災(zāi)害4處，距公路>100m范圍分布地質(zhì)災(zāi)害2處。因此研究區(qū)內(nèi)人類(lèi)活動(dòng)是孕育地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的重要因素之一。

綜上所述，地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、地形地貌以及人類(lèi)活動(dòng)因素都對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育有著重要的控制作用。區(qū)域內(nèi)斷裂分布較多，活動(dòng)強(qiáng)烈，地層巖性復(fù)雜，山高谷深，水系發(fā)育以及人類(lèi)工程活動(dòng)日益增多，促進(jìn)了崩塌和滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。在這一系列因素的影響下，地質(zhì)災(zāi)害的分布具有一定的規(guī)律性，即地貌上主要發(fā)生在峽谷地貌、河流切割強(qiáng)烈的地區(qū)，以軟質(zhì)巖類(lèi)和硬質(zhì)巖夾軟質(zhì)巖類(lèi)分布的地區(qū)為主，斷裂帶分布、構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈的地區(qū)以及人類(lèi)工程活動(dòng)強(qiáng)烈的地區(qū)。

5.結(jié)論

本文借助ArcGIS軟件，基于人機(jī)交互解譯數(shù)據(jù)并結(jié)合已有成果，分析了該區(qū)域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的分布特征，并進(jìn)一步探討了研究區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害分布規(guī)律的孕災(zāi)條件。同時(shí)，通過(guò)分析各地質(zhì)災(zāi)害分布情況與各影響因素的關(guān)系得出如下結(jié)論：

（1）沙包鎮(zhèn)重點(diǎn)區(qū)域共發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害共計(jì)35處，以地質(zhì)災(zāi)害種類(lèi)來(lái)劃分主要包括滑坡、崩塌、泥石流、地裂縫和巖溶塌陷5種類(lèi)型，其中共發(fā)育滑坡20處，崩塌11處，泥石流1處，地裂縫2處，巖溶塌陷1處，主要以滑坡和崩塌為主，占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的88.54%。

（2）該區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的分布有著明顯的區(qū)域性和地形特征，在空間展布上具有不均勻性，東北部分布稀疏，大部分集中分布在區(qū)域主流兩岸?？傮w上，地質(zhì)災(zāi)害主要集中分布在納雍縣義中大河、扯瓜河及支流兩岸陡斜坡地帶及在人類(lèi)工程活動(dòng)強(qiáng)烈的公路附近，其中分布在扯瓜河周邊的較多。這種分布特征與區(qū)域內(nèi)地形地貌、構(gòu)造背景和人類(lèi)工程活動(dòng)密切相關(guān)。

（3）分析地質(zhì)災(zāi)害分布與地形地貌、地層巖性、斷裂帶性質(zhì)以和人類(lèi)工程活動(dòng)的關(guān)系。地質(zhì)災(zāi)害在坡度10°～40°、逆向斜坡的區(qū)域內(nèi)集中發(fā)育；發(fā)育優(yōu)勢(shì)方向?yàn)楸睎|、北西和東南方向。另外，地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)育在軟質(zhì)巖類(lèi)和硬質(zhì)巖夾軟質(zhì)巖類(lèi)巖性中，同時(shí)區(qū)域內(nèi)的采礦活動(dòng)直接誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。大部分地質(zhì)災(zāi)害隨著與斷裂、河流和公路的距離的增大，地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量減少。

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