黑龍江省樺南縣地質(zhì)災(zāi)害分布特征及成因機(jī)制

馮利

摘 要：樺南縣地處黑龍江省東部，其地質(zhì)災(zāi)害對(duì)人民群眾的生命安全和財(cái)產(chǎn)帶來威脅和損失。為了查明該縣地質(zhì)災(zāi)害分布特征和存在隱患，有助于揭示研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害成因機(jī)制，可為樺南縣地質(zhì)災(zāi)害防治提供科學(xué)依據(jù)，對(duì)保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著極為重要的意義。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)災(zāi)害；分布特征；成因機(jī)制

1 地質(zhì)災(zāi)害分布特征

樺南縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育與分布受地形地貌、地層巖性、水文氣象、植被發(fā)育程度、人類工程活動(dòng)等因素的控制和影響。

樺南縣域地處低山丘陵區(qū)，地勢東高西低，東部是完達(dá)山余脈，地勢起伏變化較大。森林覆蓋率達(dá)25%，有林地10.4萬公傾，自然生態(tài)環(huán)境較好，受其控制，自然形成的地質(zhì)災(zāi)害不甚發(fā)育，突發(fā)性的崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害較為少見。依據(jù)黑龍江省國土資源廳編制的《縣（市）地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃基本要求》，對(duì)村鎮(zhèn)、采礦、公路交通線路、重要工程設(shè)施等潛在的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)查。調(diào)查結(jié)果表明，樺南縣地質(zhì)災(zāi)害主要分布在樺南縣孟家崗鐵礦開采區(qū)和紅光林場的煤礦開采區(qū)，以及樺南縣的低山丘陵區(qū)為主。其地質(zhì)災(zāi)害主要有面塌陷（潛在地面塌陷）、不穩(wěn)定邊坡（包括采石形成的人工斜坡；修建公路、建房等形成的人工削坡）及水土侵蝕，通過本次調(diào)查樺南縣災(zāi)害發(fā)育有地面塌陷（潛在地面塌陷17處）20處，不穩(wěn)定邊坡21處，水土侵蝕調(diào)查點(diǎn)48處，合計(jì)89處。

2 地質(zhì)災(zāi)害成因機(jī)制

根據(jù)調(diào)查研究總結(jié)出研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害成因機(jī)制分為客觀因素和主觀因素兩種，其中主觀因素主要是指人類工程活動(dòng)。

2.1 地面塌陷

通過本次調(diào)查樺南縣災(zāi)害發(fā)育有地面塌陷20處，其中3處發(fā)生坍塌，塌陷面積為總面積10km2。

2.1.1 客觀因素

（1）地質(zhì)構(gòu)造。研究區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂發(fā)育，縱橫交錯(cuò)，這些斷裂破壞地層原生的力學(xué)結(jié)構(gòu)，造成巖體破碎，承載力下降。礦山在開采過程發(fā)現(xiàn)許多小斷層，導(dǎo)致圍巖破碎，支護(hù)力下降。

（2）巖土體性質(zhì)。研究區(qū)巖石多為中硬巖，受風(fēng)化作用影響，巖層風(fēng)化裂隙帶較厚，巖石軟弱，抗壓能力降低，礦區(qū)多數(shù)頂板不穩(wěn)定，易于形成塌陷區(qū)。另外，對(duì)于地下采礦活動(dòng)保留的一些礦柱，由于長期的風(fēng)化作用或水蝕作用等其他因素失去或降低支撐能力，容易形成塌陷坑。

（3）降雨量。研究區(qū)第四系地層多為砂礫石，在遇到地表水豐富，降雨量大且比較集中的地段，由于水體的滲透力和水流攜帶力易于形成地面塌陷。

（4）地形地貌。研究區(qū)塌陷多發(fā)生在低山區(qū)，地類為林地。研究區(qū)發(fā)育20個(gè)地面塌陷，其中18個(gè)發(fā)生在林地，1個(gè)在山間凹地，一個(gè)在平原。

2.1.2 人類工程活動(dòng)

由于人為采礦活動(dòng)，礦石被采出，形成地下采空區(qū)，改變?cè)嫉貞?yīng)力狀態(tài)，打破了采空區(qū)的礦層周圍巖（土）體力學(xué)平衡，形成冒落帶、沉陷帶、裂隙帶和沉降彎曲帶。一般情況下，巖石的單軸抗壓能力和回彈強(qiáng)度呈正相關(guān)，近似指數(shù)關(guān)系。在人類采礦活動(dòng)作用下，礦石被采出，頂板卸荷，導(dǎo)致圍巖失穩(wěn)，單軸抗壓能力下降，回彈力下降，產(chǎn)生地面塌陷現(xiàn)象。

2.2 不穩(wěn)定邊坡

不穩(wěn)定邊坡地質(zhì)災(zāi)害形成原因眾多，大體可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)：

2.2.1 客觀因素

（1）地形地貌。地形地貌是基本條件，是地質(zhì)災(zāi)害孕育的母體，是發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的本質(zhì)條件之一。斜坡的坡度和高度是決定崩塌等突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要因素之一。研究區(qū)的不穩(wěn)定邊坡的結(jié)構(gòu)面部分是順坡，大部分是逆坡，坡度平緩不利于發(fā)生崩塌，相反高坡陡順坡易于發(fā)生崩塌。本區(qū)坡度15°-50°，坡高10m-65m，不穩(wěn)定邊坡主要發(fā)生在低山丘陵地區(qū)。（2）巖土體類型。松散巖土體易于發(fā)生巖土體滑落。區(qū)內(nèi)多松散巖土體。（3）地質(zhì)構(gòu)造。斷層發(fā)育位置和發(fā)育程度決定地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要原因之一。斷層發(fā)育，巖體破碎的區(qū)域易于發(fā)生巖土體崩塌、滑落。研究區(qū)內(nèi)不穩(wěn)定邊坡發(fā)育位置距斷層帶較遠(yuǎn)。因此，對(duì)本區(qū)的不穩(wěn)定邊坡影響程度輕微。（4）降雨量。大氣降水是引起崩塌的自然因素之一，它影響災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間，大部分災(zāi)害多發(fā)生在降雨大且集中的夏季。邊坡的巖土體一般會(huì)有裂隙發(fā)育，在達(dá)到大氣降水時(shí)，雨水順著裂隙進(jìn)入邊坡內(nèi)部，使得巖土體內(nèi)部的孔隙水壓力上升，導(dǎo)致巖土體顆粒之間的吸力減小，容易出現(xiàn)巖土體的坍塌、滑落現(xiàn)象。研究區(qū)內(nèi)降雨量較少，對(duì)不穩(wěn)定邊坡影響不大。當(dāng)大氣降水遇到松散巖土體或受力不均的巖土體易于發(fā)生崩塌、滑塌現(xiàn)象，存在一定隱患。

2.2.2 人類工程活動(dòng)

（1）修建公路人工削坡造成。研究區(qū)的不穩(wěn)定邊坡大部分分布在省道S307和一些村村通公路及砂石路的兩側(cè)。削坡一般高20-35m，坡度75°左右，坡體節(jié)理發(fā)育，巖性為玄武巖和花崗巖等巖石，風(fēng)化嚴(yán)重，巖體為塊狀巖。遇有暴雨會(huì)形成坡面侵蝕和路面侵蝕并有碎石崩落，對(duì)公路造成破壞，給交通安全帶來隱患。（2）采石或取料人工削坡。由于開采石料或取料形成了陡峭的人工削坡，坡度一般65°左右，由于開采規(guī)模的差異，削坡寬度不等。人工削坡一般硬度較大且完整，坡面較穩(wěn)定。在裂隙水發(fā)育的部位易產(chǎn)生掉塊崩落現(xiàn)象。料場附近無居民點(diǎn)，但對(duì)采石工作人員及行人安全會(huì)有一定威脅。

2.3 水土侵蝕

2.3.1 客觀因素

（1）降雨量。研究區(qū)內(nèi)降雨量較少，主要是在7-9月份，年平均降雨量約475mm，當(dāng)遇到松散土體易于攜帶部分松散顆粒向下游移動(dòng)，導(dǎo)致坡體覆蓋層變薄，形成水土侵蝕現(xiàn)象。另外，近幾年全球氣候異常干旱和暴雨交替出現(xiàn)，加劇了水土侵蝕的形成。（2）植被覆蓋。植被覆蓋良好的地段可以起到固土的作用，增加土體間的固結(jié)力。遇到大氣降水沖涮可以降低雨水?dāng)y帶砂（土）的能力，達(dá)到預(yù)防或減輕水土侵蝕現(xiàn)象。（3）地形地貌。大氣降水降落在高陡邊坡時(shí)，雨水容易攜帶砂（土）或松散體順坡而下，造成坡體水土侵蝕現(xiàn)象。（4）土體性質(zhì)。區(qū)內(nèi)多松散巖土體，當(dāng)遇到大氣降水時(shí)松散巖土體易于發(fā)生水土侵蝕現(xiàn)象。

2.3.2人類工程活動(dòng)

樺南縣水土侵蝕形成的最主要原因是人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)作用的結(jié)果。2000年以前由于糧食價(jià)格的上漲，大量開墾荒地和坡耕地，致使環(huán)境遭到極大的破壞，減少了地面植被的覆蓋，造成大量的水土流失，形成了水土侵蝕。另外，人類進(jìn)行開采礦活動(dòng)時(shí)，破壞開采區(qū)及附近影響范圍內(nèi)的植被，導(dǎo)致大面積裸露，造成水土流失現(xiàn)象。

綜上所述，地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與其形成條件及人類活動(dòng)之間密切相關(guān)，形成條件決定地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的規(guī)模和強(qiáng)度。

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