廣東省龍門縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育分布特征及形成條件淺析

文海霞

摘要：龍門縣地質(zhì)災(zāi)害類型有崩塌、地面塌陷、地裂縫，多發(fā)育在河谷平原及丘陵地貌區(qū)，總體特點(diǎn)是點(diǎn)多、面廣、規(guī)模中等、危害性大。各類地質(zhì)災(zāi)害雖然在形成條件、分布規(guī)律及發(fā)育特征上不同，但也存在一些共同點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：廣東省龍門縣；地質(zhì)災(zāi)害；發(fā)育分布特征

1.引言

本文以2018年廣東省龍門縣地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查所取得的野外調(diào)查成果和相關(guān)資料為依據(jù)，經(jīng)室內(nèi)分析整理，對廣東省龍門縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征、分布規(guī)律及形成條件進(jìn)行了綜合分析。

2.自然地理與地質(zhì)環(huán)境條件

龍門縣位于廣東省中部，增江上游，地處珠江三角洲邊緣，東南與河源市、博羅縣接壤，西南與廣州市從化區(qū)、增城區(qū)毗鄰，北與新豐縣相連，面積2267.23km2，人口322183人。

龍門縣以丘陵為主，其次為中低山和巖溶盆地，地處九連、羅浮兩大山脈之間，九連山系伸入縣境，向東和東南分支與羅浮山山脈連接。境內(nèi)山巒起伏，群山重疊縱橫交錯(cuò)，構(gòu)成“群山之地”。地勢從西北向東南傾斜，西北西南多高山，東部和南部為低丘盆地。地勢陡峻，切割劇烈，坡度多為40°～60°，易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。

龍門縣屬南亞熱帶季風(fēng)氣候，根據(jù)龍門縣氣象局資料，多年平均氣溫為21.1℃，4月～9月為主要降水期，平均降水量為1768.35mm，占全年的79.82%，為地質(zhì)災(zāi)害集中發(fā)生的時(shí)期。

龍門縣地處中國東南沿海大陸邊緣，位于東西向豐良深斷裂、遂溪大斷裂及北東向的廣花斷裂、河源深斷裂之間，地處增城隆起北東側(cè)，主要發(fā)育北東向、北西向斷裂。區(qū)內(nèi)出露地層多樣，主要以侏羅系、泥盆系及各期侵入巖為主。第四紀(jì)地層主要在東部低丘盆地分布。

3.地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育分布特征

根據(jù)2018年廣東省龍門縣1∶5萬地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查資料，龍門地質(zhì)災(zāi)害有崩塌、塌陷、地裂縫共三種類型，主要以崩塌為主，次為地面塌陷、地裂縫，地面塌陷具有突發(fā)性，危害性極大。全縣共查明地質(zhì)災(zāi)害31處，其中崩塌20處，地面塌陷9處，地裂縫2處，分別占總數(shù)的64.52%、29.03%，6.45%（詳見表1）。另有不穩(wěn)定斜坡9處，人工切坡117處。

3.1崩塌

龍門縣已查明崩塌地質(zhì)災(zāi)害共20處，占總數(shù)64.52%。該縣崩塌地質(zhì)災(zāi)害坡面形態(tài)多呈凸線型，多因強(qiáng)降水、人為開挖邊坡及巖土體特征造成。按規(guī)模分，主要為小型和中型，共16處，占總數(shù)80%；崩塌一般發(fā)生在坡高10m～20m及20m以上的斜坡上，共13處，占總數(shù)65%；斜坡坡度主要為40°～60°，共9處，占總數(shù)45%；崩塌體厚度主要為0～5m，共12處，占總數(shù)60%；從崩塌體的物質(zhì)組成分析，主要為土質(zhì)崩塌，共9處，占總數(shù)的45%（詳見表2）。

3.2地面塌陷

龍門縣已查明地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害共9處，均位于泥盆或石炭系灰?guī)r地區(qū)，陷坑呈群體式分布，主要分布在巖溶發(fā)育區(qū)，誘發(fā)因素為地下水溶蝕、抽排地下水和礦山開采。按規(guī)模劃分以小型和中型為主，共7處，占總數(shù)77.77%；按平面形態(tài)分均為圓形；按成因分以溶洞型為主，共6處，占總數(shù)66.67%（詳見表3）。

3.3地裂縫

龍門縣已發(fā)現(xiàn)地裂縫地質(zhì)災(zāi)害共2處，按規(guī)模劃分均為大型。按形成條件分均為抽排地下水型，按巖土成因均為土質(zhì)類型，按動(dòng)力成因均為綜合類型。

4.地質(zhì)災(zāi)害形成條件

4.1崩塌形成條件

4.1.1地形地貌

從區(qū)域地貌條件看、崩塌形成于中低山地區(qū)，主要原因是在丘陵、巖溶盆地及河谷平原地區(qū)內(nèi)普遍發(fā)育有2m～30m厚坡殘積層地質(zhì)災(zāi)害的致災(zāi)載體，同時(shí)這些區(qū)域的人口相對集中，人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈，環(huán)山拓寬面積切坡普遍、坡面開墾活動(dòng)、植被損毀明顯，因此，丘陵、巖溶盆地及河谷平原地貌為崩塌地質(zhì)災(zāi)害奠定了發(fā)育基礎(chǔ)。從局部地形看崩塌多發(fā)生在高陡斜坡處，如峽谷陡坡、沖溝岸坡、深切河谷的凹岸等地帶。崩塌的形成要有適宜的斜坡坡度、高度和形態(tài)，以及有利于巖土體崩落的臨空面。這些地形地貌條件對崩塌的形成具有最為直接的作用。龍門縣崩塌地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)生海拔高程0～200m地區(qū)，坡度40°～70°、高度10m以上、坡面凹凸不平的陡峻斜坡上。

4.1.2地層巖性

沉積巖巖質(zhì)邊坡發(fā)生崩塌的概率與巖石的軟硬程度密切相關(guān)，若軟巖在下、硬巖在上，下部軟巖風(fēng)化剝蝕后，上部堅(jiān)硬巖體常發(fā)生大規(guī)模的傾倒式崩塌；含有軟弱結(jié)構(gòu)面的厚層堅(jiān)硬巖石組成的斜坡，若軟弱結(jié)構(gòu)面的傾向與坡向相同，極易發(fā)生大規(guī)模的崩塌。

龍門縣地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查崩塌地質(zhì)災(zāi)害共20處，其中15處發(fā)生在層狀堅(jiān)硬強(qiáng)—中巖溶化碳酸鹽類巖組。

4.1.3地質(zhì)構(gòu)造

通過地質(zhì)災(zāi)害分布與地質(zhì)構(gòu)造的空間位置關(guān)系分析，有12個(gè)崩塌地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)分布在斷裂帶上或上下盤，約占總點(diǎn)數(shù)的60%。有些地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)呈團(tuán)塊狀和長條形出現(xiàn)，其展布方向基本與裂構(gòu)造帶的方向一致，說明區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造對地質(zhì)災(zāi)害的形成發(fā)育有一定的影響。

4.1.4降水

邊坡巖體中的地下水大多數(shù)在雨季可以直接得到大氣降水的補(bǔ)給，在這種情況下，地下水和雨水的聯(lián)合作用，使邊坡上的潛在崩塌體更易于失穩(wěn)。龍門縣降水主要集中在4月～9月份，龍門縣約有75%以上的崩塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生在4月～9月的雨季。

4.1.5人類工程活動(dòng)

近20年來隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類工程活動(dòng)愈加強(qiáng)烈，如農(nóng)村削坡建房、鎮(zhèn)區(qū)修建場房等均產(chǎn)生了大量臨空面、碶形體，為崩塌的發(fā)生提供空間，據(jù)統(tǒng)計(jì)龍門縣的崩塌地質(zhì)災(zāi)害均與人類工程活動(dòng)有關(guān)。

4.2地面塌陷形成條件

4.2.1氣象水文

龍門縣有明顯的雨季汛期，且常伴有極端降水天氣，降水量瞬時(shí)變化，受降水的影響，龍門縣地下水位的波動(dòng)異常明顯，由于地下水位大幅波動(dòng)從而誘發(fā)地面塌陷。氣溫及降水成為龍門縣巖溶地面塌陷的誘發(fā)因素。

4.2.2地層巖石

龍門縣由于灰?guī)r的大量密集連續(xù)分布，伴隨著地下水潛移默化的溶蝕，在平陵街道、龍江鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)形成了大大小小的隱伏巖溶、溶洞，巖溶盆地地貌為龍門縣巖溶地面塌陷的發(fā)育提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

4.2.3地質(zhì)構(gòu)造

龍江鎮(zhèn)下羅洞村地面塌陷頻頻發(fā)生，通過研究其地質(zhì)構(gòu)造得知，兩斷層穿越龍江鎮(zhèn)，并于下羅洞村附近交匯，由于斷層破碎帶的存在不僅為下羅洞村地下水的運(yùn)移提供了良好通道，而且為地下水溶蝕灰?guī)r提供了空間和通道。

4.2.4人類工程活動(dòng)

人類工程活動(dòng)是龍門縣巖溶地面塌陷發(fā)生的最主要誘發(fā)因素。

龍門縣共發(fā)現(xiàn)9處地面塌陷，巖溶塌陷均發(fā)生在灰?guī)r地區(qū)，誘發(fā)動(dòng)力因素為附近礦山開采，抽取地下水導(dǎo)致水位驟變，按成因劃分為溶洞型6處，土洞型3處。

其中6處溶洞型地面塌陷由于周邊礦山開采，巖溶水被抽排后，引起地下水位大幅下降，當(dāng)?shù)叵滤唤抵粮采w層底面以下時(shí)，承壓水隨著水位的降低，原來的正水壓力逐漸降低，變?yōu)樨?fù)水壓力，這種負(fù)壓力在巖溶洞穴空腔中形成一種強(qiáng)烈的吸附作用，而使蓋層產(chǎn)生剝落，誘發(fā)地面塌陷。

另外3處土洞型地面塌陷由于抽排水引起地下水位下降，引起巖溶水位變化，導(dǎo)致水力坡度加大，水流速度加快，潛蝕能力加強(qiáng)，在滲透水（動(dòng)水壓力）作用下，基巖上覆松散沉積物將隨地下水移動(dòng)，逐漸形成“土洞”，隨著滲流變形破壞的進(jìn)一步發(fā)展，當(dāng)頂板支撐力小于自重力時(shí)，發(fā)生地面塌陷。

4.3地裂縫形成條件

龍門縣共發(fā)現(xiàn)2處地裂縫，伴生局部地面下沉和地面房屋開裂現(xiàn)象，按形成原因劃分亦為塌陷地裂縫，2處地裂縫均分布在隱伏巖溶發(fā)育程度較強(qiáng)烈地帶，1處覆蓋層巖性為粉質(zhì)黏土，另1處覆蓋層巖性為砂質(zhì)黏土，2處覆蓋土層厚度2m～5m，均存在礦山開采抽取地下水行為。

塌陷地裂縫按其成因可分為巖溶塌陷地裂縫和采空塌陷地裂縫。2處地裂縫劃分為巖溶塌陷地裂縫，在長期的抽排地下水活動(dòng)中導(dǎo)致地下水滲流速度提高，水力梯度加大，地下水滲流形成的動(dòng)水壓力對上覆土層產(chǎn)生潛蝕作用，隨著巖溶水動(dòng)力的進(jìn)一步演變，覆蓋層土體不斷被沖蝕、掏空，覆蓋層的應(yīng)力狀態(tài)被破壞，最終形成地面裂縫。

5.結(jié)論

龍門縣主要發(fā)育有崩塌、地面塌陷和地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害，主要分布在海拔高程0～200m、高度為10m以上、坡度為40°～70°的斜坡；崩塌、不穩(wěn)定斜坡大多發(fā)生在松散土體與基巖的接觸界面或強(qiáng)風(fēng)化與弱風(fēng)化巖層接觸界面，且多發(fā)生在層狀堅(jiān)硬強(qiáng)～中巖溶化碳酸鹽類巖組；龍門縣地質(zhì)災(zāi)害主要集中發(fā)生在4～9月份的雨季；同時(shí)基本都與人類工程活動(dòng)有關(guān)系。

綜上所述，地質(zhì)災(zāi)害的形成與地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、巖土體類型、水和人類工程活動(dòng)等多種因素有關(guān)，往往受多種因數(shù)影響，是內(nèi)力與外力地質(zhì)作用共同作用的結(jié)果。

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