梁麗娟++高優
摘要:近些年來,新疆伊犁地區黃土滑坡事件頻發,引起了人們對黃土問題的廣泛關注。而研究黃土滑坡誘發因素及其形成機理是有效減緩黃土滑坡災害風險的基礎。本文從對新疆伊犁地區的環境出發,分析了伊犁的地形地貌、降水等因素,同時對黃土成分和黃土特性做了深入剖析,對滑坡成因做出了分析。
關鍵詞:新疆伊犁;黃土滑坡;組成;成因
新疆黃土巖石地層是新疆維吾爾自治區天山北麓以及塔城、伊犁盆地內黃土的巖石地層劃分。通過對黃土層的分析,分析黃土滑坡的一些原因。對黃土滑坡的分析不僅有利于新疆人民生產生活的安全,還對環境保護做出了貢獻。
1.新疆伊犁地區地理環境概況
1.1地形
探討新疆伊犁地區的黃土滑坡(如圖1)成因不得不從伊犁地區的地形地貌著手。伊犁哈塞克自治州位于中亞內陸腹地,境內不僅有崇山峻嶺,還有廣闊的山地間平原盆地和河谷地,“三山兩盆兩谷”是自治州地貌的主要組成部分[1]。伊犁地區位于中國大陸西北,地處天山褶皺帶的山間凹陷,伊犁山地間盆地北部是由北西一南東走向的科古琴山、依連哈比爾尕山和博羅霍洛山等山組成的北天山山脈。南面是哈爾克他烏、那拉提山組成的南天山山脈。盆地中間是阿拉喀爾他烏、阿吾拉勒山和伊什基里克山。三山脈中間則是各種河谷地,由東向西逐漸開闊。自天山山脈向河谷地依次是高山區:冰緣、冰蝕地貌;中山區:河谷下切地貌;低山丘陵區:黃土分布區,黃土梁等地貌。
1.2氣候
新疆伊犁在遠離海洋和群山環抱的影響下,具有典型的干旱氣候特征,屬寒溫帶半干旱的大陸性氣候。由于地域遼闊,地形復雜,從天山到阿爾泰山,隨著經度和位置高度的不同,各地又有獨特的小氣候特征。降水量月、季、年度變化率大,山區多于平原,局部地區間差異大。風力因各地地形影響而表現不一。降水量受大氣環流和地形的影響,在西風急流帶來的大西洋暖濕氣流和南下的北冰洋氣流共同作用下,遇西、北東南三面環山封閉地形成“三帶四塊”降水各異的特征。境內蒸發量的總趨勢是從南向北增大。
2.新疆伊犁地區黃土分布及成分
中國的黃土地主要分布在黃土高原區。結合新疆局部地圖和衛星資料,查閱相關文獻資料和中國近些年的實地考察記錄,得出了伊犁盆地的黃土分布圖(見圖2)。從圖片上可以得到,伊犁盆地具有面積十分廣泛的黃土地,成條帶狀分布,主要集中于伊犁河等各個河流的階地上、丘陵地區和山麓斜坡地帶。黃土的厚度范圍從幾米到幾百米不等,越靠近盆地中央越厚,兩側相對較薄[2]。
3.新疆伊犁地區黃土組成
伊犁地區的黃土顆粒成份主要以粉粒為主,主要礦物成分有黏土礦物、自生礦物、碎屑礦物三類,黃土顏色以灰黃到棕黃為主。伊犁的黃土和我國大陸西北地區的黃土一樣,主要成因是沙漠粉塵的風化堆積;不同的是,伊犁的黃土大多是馬蘭黃土。
4.新疆伊犁地區黃土特征
黃土的震陷性。震陷是指黃土在地震作用下突然塌陷。如果震陷發生在相對平坦的地方,則容易導致黃土裂縫等,使地基失去穩定性,同時建筑物容易遭到破壞導致倒塌或開裂;如果震陷發生在斜坡地段,則十分容易誘發黃土滑坡等災害,威脅人們的生命財產安全。
黃土的濕陷性。即濕陷性黃土在上部壓力作用下受水浸濕而發生沉陷的性能。濕陷性是黃土區別于其他土類的一個特殊屬性,伊犁黃土屬于強烈濕陷性黃土,這就加大了黃土受損和滑坡、泥石流等災害的可能性[3]。
黃土的動彈性模量。即在動負荷作用下物體應力與應變的比值。查閱了相關的實驗數據(圖3)之后我們得出:新疆伊犁黃土的動彈性模量和動應變量成反比,這說明伊犁黃土在相同的條件下更容易受損。在遇到地震的時候,如果震級超過了八級就可能發生震陷,發生滑坡的可能性非常大。
黃土的塑性指數。塑性指數是粘土的最基本、最重要的物理指標之一,它綜合地反映了粘土的物質組成,主要用于對各種土類的評價。根據表4的數據顯示,伊犁黃土的塑性指數偏小,這說明黃土粘粒成分少,容易受損,抗震能力弱,容易發生滑坡等自然災害。
5.新疆伊犁滑坡成因分析
綜合上文對新疆伊犁地區自然環境和黃土物理特性的分析,我們不難得到滑坡成因,總結如下:
地形地貌因素。伊犁地區黃土分布廣泛,面積大,黃土坡后緣成圈狀,具有典型的滑坡特性。黃土大量覆蓋造成地形支離破碎,經過河谷長年累月的侵蝕,十分容易被切割破壞,海拔越高,切割情況就越來越嚴重。這是導致黃土滑坡的主要因素,同時坡度越陡,發生滑坡的幾率越大。
降水因素。強降雨容易導致山體滑坡,黃土滑坡也不例外,降水因素是導致黃土滑坡的根本原因。因為黃土的中溝壑和洞穴非常多,強降雨會使大量雨水進入,導致黃土土體變得越來越重,凝聚力變得越來越小,降雨時間長,黃土滑坡就變得不可避免。
地震因素。由于地震帶來的地殼的強烈運動,黃土很可能瞬間受力失去平衡,穩定性遭到破壞的黃土層會加劇裂縫的形成,最終引發黃土滑坡。
人為因素。人類一直對自然資源進行無節制的開采,如礦產的開采、道路的開發和植被的開墾等。有數據顯示,七層以上的滑坡是由人類的行為造成的。同時,伊犁地區開挖中草藥,日積月累,原來穩定的山坡和植被遭到嚴重的破壞,遇到降雨或者融雪,水分更容易滲入黃土內,大大加強了黃土滑坡發生的可能性。此外,隨著新疆伊犁地區畜牧業不斷發展,放牧活動越來越頻繁,雖然伊犁地區的草場廣闊,有優質的草料,但是近年來牲畜數目大幅增加,春夏秋三季密集的放牧活動已經給山區植被帶來了過重的負擔。過度放牧、草木數量迅速減少,這些也都間接造成的黃土滑坡。所以,人們必須在改造大自然的同時規范自己的行為,遵循大自然的發展規律,否則造成后果不僅危機自身,還會禍及后代。
6.結束語
黃土滑坡是黃土地區最為常見的一種地質災害,新疆伊犁地區黃土滑坡成因眾多,不僅有地形地貌、降水等自然的因素,人為因素也不可避免。我們不可能做到對黃土本身的性質及降水等外界因素的控制,但是在規范我們自身的生產活動方面,我們可以加強自律,同時通過加強立法和監督規范人類行為,不僅能對保護自然環境做出貢獻,還能為人類的安全提供保障。
參考文獻:
[1]劉秀銘,毛學剛,丁仲禮.黃土古氣候變化趨勢與青藏高原隆升關系初探[J],第四紀研究,2009(05).
[2]談金忠,倪秀萍,王衛東.南京燕子磯滑坡地質災害治理工程及其綜合利用[J],地質災害與環境保護,2009(04).
[3]吳禮舟,黃潤秋.非飽和土滲流及其參數影響的數值分析[J],水文地質工程地質2011(01).
作者簡介:
梁麗娟(1983-10-12),女,廣西武鳴人,畢業于新疆大學,水工環工程師。研究方向:地質環境問題、地質災害評估。作者單位:新疆地質礦產勘查開發局第九地質大隊。endprint