河南省新縣地質災害形成與地質背景的關系

李玉璞　周雷強　方慶銀

(1.河南省地質礦產勘查開發局第三地質礦產調查院；2.河南省核工業地質局)

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河南省新縣地質災害形成與地質背景的關系

李玉璞1周雷強1方慶銀2

(1.河南省地質礦產勘查開發局第三地質礦產調查院；2.河南省核工業地質局)

摘要新縣位于河南省南部大別山腹地，山地丘陵面積占99%，山高坡陡，是崩塌、滑坡、不穩定斜坡和泥石流等地質災害高易發區。在對區內地質災害分布及發育特征詳細分析的基礎上，分別討論了地質災害與氣象、水文、地形地貌、地層巖石、地質構造、水文地質以及工程地質條件的關系，并就縣域境內地質災害的特點進行了總結，為區內地質災害形成機理研究及地質災害防治提供參考。

關鍵詞地質災害分布特征發育特征地形地貌地質構造地質背景

河南新縣面積1 612 km2，山巒起伏，山地占71%，丘陵占28%，最高峰黃毛尖1 011 m，相對高差200～500 m，局部950 m。境內礦產資源豐富，先后進行了1∶20萬地質調查和部分1∶5萬地礦調查，近10多a間對新縣地質災害分布進行了初步調查，編制了《新縣地質災害防治與礦山地質環境治理保護規劃(2009—2020年)》，特別是為貫徹國家平安建設需要，于2011—2013年對新縣進行了1∶5萬地質災害詳細調查工作，為有序利用資源、防治地質災害提供了豐富的參考資料。根據野外調查確認，新縣地質災害的形成和分布與地質背景密切相關，誘發因素主要是人類工程經濟活動(開挖、爆破等)形成的高臨空面。在久雨、暴雨的作用下，坡角大于30°的強風化、節理發育的片巖、片麻巖和花崗巖斜坡極易發生崩塌、滑坡等地質災害。為進一步指導區內地質災害防治工作，有必要對區內地質災害的分布和發育特征以及地質災害的形成與地質背景的關系進行詳細分析。

1地質災害分布與發育特征

新縣為山地丘陵區，峰高谷深，溝壑縱橫，暴雨多，誘發各種不良地質現象的自然和人為因素明顯、時空分布不均。境內地質災害主要有滑坡、崩塌、不穩定斜坡、泥石流等4類，主要分布于山高坡陡、溝溪交叉和人口集居、交通干線沿線、開挖建房等地區，20世紀80年代—2013年，全縣已發生主要地質災害37起，造成12人死亡，13人受傷，屬地質災害高易發區。目前，境內仍存在大量的地質災害隱患點，其中小型滑坡169處占44%，小型崩塌45處占12%，中小型泥石流5處占1%，小型不穩定斜坡162處占43%。

1.1滑坡

滑坡主要分布于交通干線沿線、人居周邊，少量分布于陡坡、溝溪旁，其中巖質滑坡占80%，土質滑坡占20%，主要為牽引式滑坡，滑體平面形態多呈半橢圓形或簸箕形，跨度8～20 m，方量50～300 m3，滑體前緣多呈舌狀，滑體后緣多呈弧形或直線型，后壁坡度較大，大多為60°～90°。滑坡方向與自然坡向或開挖坡向基本一致，滑坡坡度多大于自然斜坡面，后壁形成明顯的坡度轉折棱坎，坎高數米至十數米，后緣常出現小的拉張裂縫。滑坡體側界上部與后壁特征相近，下部壁面老滑坡側界不甚清晰，草木覆蓋，與邊坡面呈漸變過渡，新滑坡側界巖土體裸露，界面凹凸不平，時有數厘米寬的張性羽裂，滑體前緣時有小的鼓脹臺階。滑坡體巖質滑坡主要由強風化片麻巖或強風化花崗巖組成。土質滑坡主要由風化片麻巖或風化花崗巖殘坡積物或沖洪積物組成，厚度多小于5 m，滑坡床為弱風化基巖(片麻巖或花崗巖)，滑坡面主要為強弱風化地層巖石接觸面或殘坡積層與風化巖石界面，少數受節理裂隙結構面控制。

1.2崩塌

崩塌主要分布于交通干線沿線、城鎮鄉村切坡建房和采石放炮、陡崖等地段(坡度一般大于70°，坡高10 m以上)，多為巖質崩塌，主要由于區內片麻理、節理構造發育，特別是陡坡垂直節理發育，易發生規模10～100 m3傾倒式或滑移式崩塌(圖1)。

圖1　蘇河鄉塘灣傾倒式崩塌剖面示意

泥石流主要分布于人居周邊和農田旁，新縣境內有1條已處于停歇期溝谷型泥石流溝，四處為人工棄尾礦砂堆積坡面型泥石流隱患點。由于引發泥石流固體的物源方量較大、粒徑粗，若遇強降雨、暴雨，因物源松散堆谷坡降大，易形成流速快、破壞力較大的泥石流災害。

1.4不穩定斜坡

新縣為山地丘陵區，倚山建房、依山修路較常見，不穩定斜坡較多，多為小型，除少量為殘坡積土質不穩定斜坡外，大部分為強風化巖質(片麻巖、花崗巖)不穩定斜坡。邊坡坡高大于10 m，坡角大于60°，坡體裸露、強風化、節理裂隙發育，坡腳開挖建房或有民房、設施，可視為不穩定斜坡，在久雨或暴雨情況下，易發生小型蠕滑或滑坡、崩塌。

2地質災害的形成與地質背景的關系

2.1與氣象、水文條件的關系

新縣屬亞熱帶北部大陸性季風氣候，四季分明，年平均氣溫15.2 ℃，降雨量變化明顯，年平均降雨量1 294.1 mm，最大降雨量2 136 mm(1954年)，降雨多集中于每年7—9月。新縣出現的崩塌、滑坡地質災害多發生在雨季，泥石流災害的發生與暴雨有關。新縣境內溝壑縱橫，溪河密布，流經縣域的潢河、白露河、竹竿河、寨河(屬淮河支流)、倒水河、舉河(屬長江支流)河道坡度大，比降0.3%～3.3%，流量變化大，沖蝕、侵蝕明顯。

2.2與地形地貌的關系

新縣境內發生的滑坡地質災害多分布于坡高10～20 m、坡角30°～60°的開挖或自然邊坡上，崩塌多發生于坡角大于60°的邊坡上，泥石流發生于簸箕形溝谷或開挖棄碴堆積地。

結合崗位練兵實際情況，組織相關人員成立流程管理小組，明確規定流程的編、審、發各環節管理以及流程的應用、考核細節，對各科隊崗位大練兵效果進行考評，要求各科隊通過班前會、日常培訓、微信和QQ平臺等形式組織職工自主或集中學習練兵流程。同時在練兵結束后，召開座談會，要求消防隊員根據使用流程的實際情況不斷對現有流程進行優化和補充，形成了“學習—應用—改進—修訂、補充”的長效、循環機制，豐富了流程內容，增強了流程的實用性。

2.3與地層巖石的關系

區內地層主要為古老中深變質巖、古元古界大別巖群、中元古界滸灣巖組、定遠巖組和古生界泥盆系南灣組的白云石英片巖、斜長角閃片巖、白云斜長片巖、片麻巖。新生界第四系全新統沖洪積亞砂土、砂礫石分布于溝谷階地，厚度小于10 m。巖漿巖分布面積約占縣域面積的1/5，巖性超基性、基性、中性、酸性均有，燕山期中—酸性花崗巖、石英二長花崗巖、少量石英閃長巖占巖漿巖分布面積的85%以上。新縣發生的大多數(70%)崩塌、滑坡等地質災害分布于強風化老變質巖片巖、片麻巖內，其余地質災害分布于全風化燕山期花崗巖內。可見，原本穩定性較好的變質巖、花崗巖，由于風化作用而成為區內崩塌、滑坡、不穩定斜坡等地質災害形成的物質基礎。

2.4與地質構造的關系

(1)褶皺構造。縣域分布的中深變質巖NWW走向，顯示北新南老的單斜層構造。在漫長的地質演化進程中，受淮陽山字型構造和華夏系經向構造的干擾，在新縣西側卡房、南緣田鋪、東側沙窩等地，分別形成了天臺山背斜，白馬山—西張店向斜，白云山穹窿，規模小，褶皺軸部節理裂隙較發育，與崩塌、滑坡等地質災害的發生關系不明顯。

(2)斷裂構造。縣域境內斷裂構造發育、規模大，區域性桐柏—商城斷裂沿新縣北緣蘇河、吳陳河通過，境內長60多km，為一傾向NE20°～35°、傾角50°～80°的擠壓帶，糜稜巖化、硅化、絹云綠泥石化明顯。NE、NNE向斷裂構造發育，長度大于40 km的有：小潢河斷裂，產狀360°∠58～76°；晏家河—陡山河斷裂，產狀20°∠67°～75°；八里棚—檀樹崗斷裂，產狀40°∠40°。縣域境內發生的崩塌、滑坡等地質災害的30%與上述斷裂構造兩側次生同向或異向節理裂隙的分布關系密切。

2.5與水文地質、工程地質條件的關系

(1)水文地質條件。新縣為山地丘陵區，區內地下水的95%為基巖裂隙水，少量為階地溝谷松散巖類孔隙水。前者富水性受構造節理裂隙發育和分布密度的控制，連通條件差，水力聯系呈各向異性，同一巖層中各含水裂隙間水力聯系差，無統一的地下水面。在久雨、暴雨時，淺表滲透性較強，易助力崩塌、滑坡等地災的發生。階地溝谷分布的沖洪積物厚度小于10 m，賦存的孔隙水對斜坡的穩定性一般不構成威脅。

(2)工程地質條件。由地層巖石分布特征和物理力學性質可知：①堅硬的塊狀侵入巖巖組(花崗巖、閃長巖、輝長巖及斑巖等)，塊狀構造，抗壓強度133.7～202.0MPa，軟化系數0.73～0.80，淺表厚1～25m，多已風化，抗壓強度降低；②較堅硬的片麻巖巖組(白云二長片麻巖、角閃斜長片麻巖等)，抗壓強度31～52MPa；③較堅硬的片巖巖組(白云石英片巖、二云石英片巖、斜長角閃片巖等)，抗壓強度50～60MPa，軟化系數0.73，力學性質具各向異性，節理裂隙發育地段，風化嚴重，較破碎，在降水影響下，易誘發坡體順層滑動；④溝谷松散巖組，結構疏松，力學強度低，在人類工程活動中易發生小規模的地基不均勻沉降。

2.6與其余地質背景的關系

(1)以殼層差異性升降為主的新構造運動在區內有較顯著的反映，主要表現在晚新近紀以來以抬升為主，遭受侵蝕、剝蝕、沖溝深切、多呈V型谷，為后生地質災害奠定了基礎。

(2)新縣位于大別山腹地，地震峰值加速度為0.05 g，對應地震基本烈度為Ⅵ度，歷史上未發生過大于6級地震，鄰區光山縣1959年12月14日發生了4.9級地震，新縣汪崗東1925年7月25日發生了5級地震，兩者對新縣有一定的影響，但未造成嚴重損失。

(3)縣域境內人類工程經濟活動包括公路建設、礦業開發、水利建設、劈山建房、鐵路高速等，境內90%以上的崩塌、滑坡、泥石流等地質災害的發生、發展都與人類工程經濟活動有關。

3討論

新縣地質災害現狀特點：①地質災害種類較全，其中主要為滑坡、不穩定斜坡，占86.9%，次為崩塌、泥石流，占13.1%，偶在滑坡周邊有小的牽引地裂縫；②地質災害主要分布于人口集中的城鎮及交通干道沿線等人類工程經濟活動強烈的地區，極少數分布于高陡山地邊坡或河流陡岸；③地質災害規模小、頻數高、分布面廣、危害中等；④地質災害物質組成，巖質占85%，土質占13%，巖土質占2%；⑤90%以上的地質災害發生在每年7—9月；⑥90%的地質災害(崩塌、滑坡)與人類工程經濟活動(開挖、爆破等)的地區直接相關。

新縣地質災害與地質背景的關系呈多樣性、多元化特征。境內地質災害的發生、發展和潛在的地質災害與地質背景的關系中，起穩定作用的是邊坡坡度(坡度小于30°為穩定區，坡度30°～60°易發生滑坡災害，坡度大于60°易發生崩塌、滑坡等地質災害)；起潤滑劑作用的是降雨(7—9月雨季，大于100 mm的暴雨，易發生崩塌、滑坡、泥石流等地質災害)；起抗滑作用的是基巖風化、破裂程度(強風化、全風化片巖、片麻巖和花崗巖，2組以上構造節理裂隙發育、交叉，易助力崩塌、滑坡等地質災害的發生)；其他地質背景起助推作用。

(收稿日期2015-09-16)

李玉璞(1965—)，女，高級工程師，464000 河南省信陽市東方紅大道527號。