贵州省铜仁市地质灾害发育分布特征及形成条件浅析

1、贵州省铜仁市地质灾害发育分布特征及形成条件浅析2009年26卷?154?贵州地质GUIZH0UGE0L0GYVok26No.2(To1.99)2009第2期(总第99期)贵州省铜仁市地质灾害发育分布特征及形成条件浅析麻秋景,黄会(贵州地质工程勘察院,贵州贵阳550008)摘要本文针对铜仁市滑坡,崩塌,泥石流等地质灾害发育类型,分布特征及其形成条件进行分析,探讨在山间盆地分布区地质灾害产生的原因及治理措施.关键词地质灾害;发育分布特征;形成条件;铜仁市中图分类号P642.2文献标识码A文章编号10005943(2009)02015406地质灾害的发育形成是致灾地质作用和受灾对象耦合的结果.在地质

2、灾害的发生发展过程中,地形地貌,地层岩性,地质构造等是地质灾害产生所应具备的基本条件,降雨,地震,人类工程活动等是地质灾害发生的主要诱发因素,当地质灾害产生的基本条件与主要诱发因素发挥作用时即可能发生地质灾害.1概况统计表明,铜仁市目前共有地质灾害点57处,其类型主要为滑坡,崩塌,泥石流等,其中滑坡4O处,占地质灾害总数的70.12%,崩塌9处,占地质灾害总数的15.80%,泥石流7,占地质灾害总数的12.28%,地裂缝1处,占地质灾害总数的1.80%,可见铜仁市地质灾害以滑坡为主,次为崩塌,其次为泥石流.2地质环境条件2.1地形地貌铜仁市地处贵州高原向湘西丘陵过渡的斜坡地带,四周高,中间低.

3、最高山峰为米公山海拔1149m,中部市中办事处海拔250m,最低处为漾头施滩海拔205m,相对高差944m.铜仁市属低山丘陵地貌,低山丘陵广布,河谷坝子沿锦江及其支流呈串珠状分布.东部锦江右岸支流漾头河流域海拔较高,多为600900m的低山丘陵,地形切割较强烈,地面坡度较大,一般为2530.,锦江沿岸山坡坡度可达4O.,地形起伏大.中部川硐,铜仁城区,茶店一带,报夷面保存较完好,为缓丘分布区域,发育有深厚的红色粘土风化壳,其边缘受河流切割而成喀斯特峰林或峰丛山地,如六龙山,天生桥,尖坡,高巴田,铜锣一带.西部坝黄砂页岩低山,沟谷发育,地形破碎,水土流失较严重.2.2气象水文铜仁市境内气候属亚热

4、带季风温暖湿润气候区,春暖秋凉,夏热冬冷,四季分明.雨热同季,年均气温15.0v16.9C,绝对最低温度一9.2,绝对最高温度42.5C,是我省夏季最炎热的地区之一.区内多年平均降雨量12001400mm,最大年降雨量1646.9mm(1952年),最小降雨量1008.2mm(1956年),年内降雨量在时空分布上分布不均匀,雨季集中在410月.境内河流分锦江,沅江两流域,均属洞庭湖水系.河流流域面积大于20kin,长度大于10km以上的干支流有22条,河流总长447.3km,河网密度0.288km/km.水系呈树枝状,羽状分布,其流量随季节性变化较大,陡长陡落现象突出,一般水收稿日期2oo80

5、717【作者简介】麻秋景(1967一),贵州松桃人,工程师,监理工程师,注册咨询工程师,199o年毕业于成都理工大学水文系水文地质专业,长期从事水文工程地质勘查工作.第2期麻秋景,黄会:贵州省铜仁市地质灾害发育分布特征及形成条件浅析155?位变幅24m以上,部分河流水位变幅8m以上.在雨季常常引发滑坡等地质灾害.2.3地层岩性境内出露地层有前震旦系板溪群,震旦系,寒武系,奥陶系和第四系,各地层岩性特征见表1前震旦系板溪群,震旦系主要分布于漾头镇,瓦屋乡和六龙山乡,坝黄镇西部有少量出露;寒武系在全市境内均有出露;奥陶系呈带状沿北东向分布于川硐镇境内;第四系主要分布锦江河谷两侧及地势低洼平坦地带.

6、各地层分布面积见表1.表1铜仁市出露地层面积Table1OutcropstratumareaofTongrencity单位:km22.4地质构造铜仁市境内大地构造位置横跨扬子准地台和华南褶皱带的过渡带上,分属杨子准地台贵阳复杂变形区的东缘湘西武陵山早期华南褶断带西侧,褶皱,断裂构造发育,主构造线方向为北东向和北北东向.西部地质构造简单,中部和东部地质复杂.褶皱以铜仁复式向斜,下溪复背斜,瓦屋复向斜等为代表,多被断层破坏;断裂构造以黄家院断层,文笔峰断层,铜仁大断层,茶店一凤凰主干断裂为代表,构成了境内地质构造的主要格架.2.5地下水类型根据岩性组合和地下水赋存形式,富集规律及水动力特征,将区内

7、地下水类型可划分为岩溶水,基岩裂隙水和松散岩类孔隙水三大类型.岩溶水:主要赋存在灰岩,白云岩形成的岩溶管道或岩溶裂隙中,含水量受降雨量的影响较大,含水性不均一,动态变化大,埋藏较深.地下水以管流为主,富水性好.基岩裂隙水:基岩裂隙水主要赋存在页岩,泥岩等形成的节理,裂隙中,富水性较弱.孔隙水主要赋存于第四系松散堆积层中,零星分布,水量小,具就地汇集就地排泄的特点.3地质灾害的分布特征据铜仁市地质灾害调查与区划报告统计,区内主要发育地质灾害有滑坡,崩塌,泥石流,地裂缝等类型(见表2).据表2,铜仁市区域内滑坡规模以小型为主,中型次之,大型较少;崩塌以小型为主,泥石流也以小型为主,区内地裂缝发育较

8、少,仅一条小型裂缝发育.3.1滑坡(1)滑坡的分布铜仁市共有滑坡4O处,是工作区内主要的地质灾害类型,占地质灾害总数的70.02%.通过调查,铜仁市发育有滑坡的涉及11个乡镇及33个行政村,滑坡中大型的有1处,中型lO处,小型29处,由此可见工作区内滑坡以小,中型为主,且多为小型.(2)滑坡的基本特征(3)分布特征在地形地貌上的分布特征:主要分布在中山一中低山,低山斜坡地带,从地貌成因类型上划分属侵蚀,侵蚀溶蚀地貌.微地貌主要为缓坡,少量陡坡,坡度一般在2136.之间,占62%,少数在1520.和3746.,占38%.在地质构造上的分布特征:在构造位置上主要分布在北东向b口场复式向斜西翼,与北

9、东向和北西向小断层关系较为密切,总体走向与区域断层,褶皱轴方向近一致.在物质组份上的分布特征:易形成滑坡地质灾害的地层主要为第四系松散堆积物中,次为寒武系下统杷榔组(eP),少量分布在寒武系中上统娄山关群(e2一,/s),滑坡地质灾害与地层岩性关系见表4.环境工程地质岩组上分布特征:主要分布在松散岩类,碎屑岩类工程地质岩组和碎屑岩夹碳酸盐岩类工程地质岩组中,其它岩组分布较少.?156?贵州地质2009年第26卷规模分级标准(10m)滑坡数量(个)所占比例(%)规模分级标准(10m)崩塌数量(个)所占比例(%)规模分级标准(10m)泥石流地裂缝数量(个)所占比例(%)规模分级标准数量(个)所占比

10、例(%)lOo0>1oo5O10olO0o12.5O10100111.11205O10v100<1073217.5080.00110<13533.3355.56220<2l614.2885.72长>lkm,宽310m11oo.0040l0o91o07l0o110o表3滑坡基本特征统计表Tab1e3Basiccharacterstatisticoflandslide表4滑坡与地层岩性相关关系表Table4Correlativerelationbetweenlandslideandstratumlithology在时间上的分布特

11、征:通过对境内滑坡形成时段的统计,57月产生的灾害占总数的80.O%.3.2崩塌(1)崩塌的分布:本次工作共调查崩塌9处,占全市所调查地质灾害的15.79%,是市域内除滑坡外的另一主要地质灾害类型.(2)崩塌的基本特征:根据表5可看出,工作区内崩塌以小型居多,中型3处,大型仅1处.目前处于不稳定和基本稳定状态.表5崩塌基本特征统计表Table5Basiccharacterstatisticofavalanche(3)分布特征在地形地貌上的分布特征:崩塌地质灾害分第2期麻秋景,黄会:贵州省铜仁市地质灾害发育分布特征及形成条件浅析?157?布的地形主要为中山,中低山及深中丘,深低丘斜坡地带陡崖和&

12、quot;V"字型河谷两侧陡崖处,产生崩塌的陡崖坡度均大于6O.在地质构造上的分布特征:地质构造位置上主要分布在背,向斜两翼,北东向断裂构造带附近,灾点分布与区域性褶皱轴向,断层走向方向近大致相同.在环境工程地质岩组上的分布特征:崩塌地质灾害主要分布在碳酸盐岩类,以及碳酸盐岩类夹碎屑岩类工程地质岩组和碳酸盐岩与碎屑岩类接触带上,即硬质岩类和硬质岩与软质岩接触带物性差异较大地段,少量分布于碎屑岩类工程地质岩组内(见表6).3.3泥石流本次调查工作查明境内泥石流地质灾害共有7处,其中规模中型1处,占总数14.29%,小型规模6处,占总数85.71%.(1)泥石流的基本特征根据野外实地调查

13、泥石流特征及评分判断,泥石流以发展期为主,占总数的85.71%;形成期占14.29%.按泥石流规模,物质组成,流体性质,流域特征,易发程度,发展期特征分类其特征详见表7.表6崩塌(危岩体)与地层岩性相关关系表Table6Correlativerelationbetweenavalancheandstratumlithology数量(处)610比例(%)85.7114.290710072524116Olo028.5771.2328.5757.1414.2914.2985.7l(2)分布特征从泥石流分布地层岩性特征:主要为寒武系下统变九门冲组,马冲组,杷榔组,中下统敖溪组,中上统娄山关群(见表8)

14、.表8泥石流与地层岩性关系表Table8Relationbetweenmudrockflowsandstratumlithology按工程地质岩组分布特征:泥石流主要分布在碎屑岩类,碎屑岩夹碳酸盐岩类环境地质岩组内,其次分布于碳酸盐岩类,碳酸岩夹碎屑岩类环境地质岩组内.分布地形地貌特征:低中山,中山沟谷等斜坡地带,物源区斜坡坡度一般大于25,沟谷坡降在40%o-400%D.3.4地裂缝(1)特征:区内调查发现地裂缝1条,以单缝形式出现,呈直线型.裂缝长120m,宽0.20.5m,可见深一般3.5O5.0m.诱发因素为自然(大型张节理)作用形成,为一小型地裂缝,目前处于基本稳定状态.?158?贵

15、州地质2009年第26卷(2)分布:地裂缝分布在六龙山乡牛场村,出露地层为前震旦系板溪群,岩性为粉砂质板岩,凝灰质板岩,夹浅变质细砂岩,长石石英砂岩等,属软质岩夹坚硬一半坚硬岩工程地质岩组.4地质灾害的成因分析4.1形成灾害的自然因素(1)地形地貌:境内形成滑坡的地形主要为中低山缓坡,相对高差90400m,坡度一般为2l36.,占总数78.43%,其次为1520.和37v46.,占21.57%.分布地带斜坡侵蚀较强烈,前缘临空面发育,微地貌多呈阶状和平直的特征.主要分布在软质岩组与硬质岩组交接地带,即工程地质条件差异明显地带.陡峻的地形和发育的裂隙是崩塌地质灾害形成的重要条件,发生崩塌的陡崖坡

16、度大于60,占总数89%,小于60的斜坡产生的崩塌占11%.潜在崩塌分布的地形主要为中山,中低山地带陡崖和"V"字型河谷两侧陡崖处.泥石流形成的地形主沟纵坡坡度为1325.,主沟两侧斜坡坡角2035.(2)地质结构:岩体和斜坡中各种软弱结构面和斜坡临空面对斜坡的稳定起着重要作用.根据调查资料统计分析,境内第四系,寒武系地层产生的滑坡,崩塌地质灾害较多,这类环境工程地质岩组中软弱结构面(盖层与基岩接触面,岩层面,节理裂隙面)较发育,这些软弱结构面在后期降雨等自然或人为因素不断作用下形成破坏面,致使斜坡失稳形成滑坡,崩塌等地质灾害.境内泥石流主要分布在软质岩出露区域,特别是滑坡

17、较发育,植被稀少,松散堆积物较厚,水土流失严重的地带.(3)地层岩性:境内地质灾害的分布受地层岩性控制明显,其中滑坡主要发生在第四系松散堆积层中,次为寒武系下统九门冲组,变马冲组,杷榔组以及震旦系,前震旦系等以软质岩为主的地层中,少量分布于碳酸盐岩强风化粘土层中.崩塌主要分布于寒武系下统清虚洞组,中下统敖溪组及中上统娄山关群等碳酸盐岩地层中,少量分布于留茶坡组硅质岩和寒武系下统碎屑岩地层中.泥石流主要分布于寒武系下统九门冲至杷榔组碎屑岩和碎屑岩与碳酸盐岩接触带分布区.(4)地质构造:铜仁市境内大地构造位置横跨扬子准地台和华南褶皱带的过渡带上,分属杨子准地台贵阳复杂变形区的东缘湘西武陵山早期华南

18、褶断带西侧,褶皱,断裂构造发育,主构造线方向为北东和北北东向.西部地质构造简单,中部和东部地质复杂.褶皱以铜仁复式向斜,下溪复背斜,瓦屋复向斜等为代表,多被断层破坏,改造;断裂构造以黄家院断层,文笔峰断层,铜仁大断层,茶店一凤凰主干断裂为代表,构成了境内地质构造的主要格架.地质构造对岩土体的改造,加速了泥岩,泥质粉砂岩等软弱岩层的风化,为土质滑坡的形成提供物质基础,同时,区域构造运动应力场的作用使岩体节理裂隙发育,岩性破碎,结构面发育,从而使岩体力学性质大大降低,为滑坡和崩塌等地质灾害的形成发育提供了条件.(5)斜坡结构:河流沟谷长期的下蚀以及人工开挖等因素的作用而形成不同结构形式的斜坡,工作

19、区内由于沟谷纵横,且区域内构造对地层的破坏和改造较为强烈,使工作区内斜坡结构特征变化较复杂,不同结构形式的斜坡常伴生不同类型的地质灾害类型,如顺向斜坡常伴生滑坡,特别是岩层倾角小于坡角时发生滑坡的可能性较大,而逆向斜坡则常伴生崩塌.4.2地质灾害的引发因素(1)降雨从1951v2003年6月间降雨量资料统计表明,降雨主要集中在4v10月,月平均降雨量为86.5214.3mm.通过对境内滑坡,崩塌和泥石流形成时段的统计,57月产生的灾害占总数的80.35%(见表9),而年均降雨量大于1300mm的年份,地质灾害的发生频率占67%.分析表明,降雨对地质灾害触发作用十分明显,灾害发生的时间与相应降雨

20、集中时间大致相同.通过对境内典型地质灾害发生的进一步分析,强降雨量与地质灾害的发生密切相关.暴雨发生时,雨水人渗坡体,增加滑体容重,降低滑面抗剪强度,降低滑坡稳定性,导致滑坡变形甚至整体下滑;雨水入渗岩体节理裂隙,增加裂隙水压力,降低岩体结构面强度,进而引发崩塌或岩质滑坡.当暴雨大于100rnn'l时,地质灾害发生率高.发生泥石流形成的降雨量临界值为60mm/d,30mm/h,多日连续降雨量均为lOOmm以上.由此可见,大雨,暴雨灾害性气候是触发泥石流发生的主要自然因素之一.第2期麻秋景,黄会:贵州省铜仁市地质灾害发育分布特征及形成条件浅析?159?(2)人为工程活动境内滑坡地质灾害主

21、要发生在松散堆积层中,崩塌灾害主要分布在寒武系清虚洞组地层中.据调查的57处灾点中,人为诱发的地质灾害点27处,占灾点总数的47.37%.其中人为诱发的滑坡为24处,占滑坡灾点数的6o%,这就是人为作用附加的结果.一般情况下,人为工程活动频率高,强度大,工程活动造成的地质灾害也就愈加突出,是诱发,加剧地质灾害的主要因素之一.泥石流发生地带人为工程活动较为频繁,造成生态环境破坏严重,植被覆盖率下降,泥石流形成区斜坡固体松散物贮量快速增多,为泥石流的形成积累丰富的物质条件.从调查结果表明,泥石流易发地段与植被覆盖率关系密切,泥石流主要发生地段植被覆盖率一般小于5%.以人口密度为人为工程活动强度强度

22、评价参考值(表lO).表1O按人口密度评估的人为活动强度分级表1lable10Classificationofassessedhumanactivityasthepopulationdensity5结语通过分析不难看出,在铜仁市山间盆地地貌分布区内,发育的地质灾害种类较全,但总体规模不大,其产生的危害相对较小.域内地质灾害以滑坡为主,次为崩塌及泥石流及少量地裂缝.其地质灾害形成的外因主要是降雨和人为工程活动.内因是相对起伏的地形地貌,结构松散的地层岩性,地质构造及斜坡结构组成等.对于此类地貌及岩组构成区其滑坡多以牵引式为主,崩塌多发生于深切沟谷的河岸,泥石流多发生于人为工程活动较为频繁区.主要表现为过度砍伐,垦荒等,造成高边坡,高危临空面,岩石节理,裂隙发育,生态环境破坏严