西南關壩地區地質災害類型特征及分布規律研究

李建

摘要：關壩位于西南山區，地形地質條件復雜，地質災害現象頻繁發生。為加大對關壩地區地質災害的認識和提升防災減災效果，在對該地區文獻調研、走訪的基礎上，對地質災害進行野外地質災害調查工作，查明其類型及特征，并研究其分布規律。結果表明，萬盛關壩地區共具十六個較大地質災害點，以滑坡和危巖為主，滑坡主要發育在黏土巖地層中；危巖發育在灰巖、砂巖地層中，與重力作用和構造發育密切相關；其次，泥巖、頁巖及風化堆積層中多發崩塌；巖崩、墜石發育于強巖層，分布最廣；局部地區發育地面差異沉降、巖溶塌陷和采煤沉陷，規模較??；泥石流和山洪是具高潛勢的地質災害。

關鍵詞：地質災害；類型；分布規律；關壩

在萬盛地區地質災害的前人研究資料較少，對地質災害的監測也僅僅停留在目測的低精度階段。因此，立足于西南萬盛關壩地區，初步研究該地區的地質災害類型和分布規律，這對于認識關壩地區地質災害、提升防災減災效果和造福當地百姓有著重要意義。

1.研究區地質背景

關壩位于重慶萬盛，地處重慶市南部，與貴州省接壤，所處位置為北緯28°45′～28°51′，東經106°44，～106°51′。研究區內地形以低山丘陵為主，位于四川盆地向黔北山區的過渡帶上，從北西一南東方向地勢逐漸變高，北西屬川南低山丘陵區，南東為黔北中高山區，海拔300m～1400m，山脈延伸方向與構造線方向一致，為北北東—南南西向；出露地層從寒武系至侏羅系均有分布，主要缺失志留紀部分地層及石炭系、泥盆系。關壩地處望鄉臺背斜西翼，背斜核部從北邊青年鎮更鼓村一帶以160°左右延伸至望鄉臺，并進入貴州省桐梓縣內。

2.研究區地質災害類型及特征

2.1滑坡

滑坡是指在重力作用下，地質體或巖土體沿地質薄弱面整體或局部滑動的過程所形成的堆積體地貌形態?；碌念愋陀卸喾N，按照滑動形式，可分為推移式、牽引式；按照滑坡面產狀與巖層產狀的關系，可分為順層滑坡、逆層滑坡。關壩地區滑坡較多，目前具主要威脅性的滑坡共六個，分別是陰半巖社滑坡、楊柳溝滑坡、興隆灣社滑坡、南天門社滑坡、半坡社滑坡、大榜社滑坡群，其中，以楊柳溝滑坡、大榜社滑坡群為例。

楊柳溝滑坡位于坪壩村關口社楊柳溝，滑坡影響范圍內有20戶居民共72人。該滑坡發育在自流井組泥巖里，為三級牽引式滑坡，第一級最先失去穩定沿斜坡向下緩慢滑動，隨后拉動第二級和第三級，共同構成整個滑坡體，如圖1所示。每級之間均出露階坎，階坎上可見基巖。光明村大榜社滑坡群，處于粉砂巖及泥巖里，是一系列滑坡體相連組成的滑坡群，規模較大。該滑坡面傾向南東，是一個典型的逆層滑坡。大螃滑坡是粉砂巖與泥巖之間巖性差異引起，由于粉砂質泥頁巖黏結力度差，容易形成侵蝕面，巖層沿侵蝕面滑動形成，從力學性質上看，它屬于推移式滑坡。

此外，關壩鎮還發育眾多小型滑坡，以道路兩旁的自然斜坡和人工邊坡為高發區。如光明村沙土的牽引式順層滑坡，層面為滑動面，后緣形成拉張裂隙，如圖2所示。關壩地區發育的滑坡類型特征如表1所示。

2.2危巖

危巖是具有崩塌潛勢的、可能對社會財產和人身安全有危害的不穩定巖石塊體。危巖多見于山區，按照形態可分為柱狀危巖體、塊狀危巖體、散狀危巖體和楔狀危巖體等；按照成因和破壞模式，可分為傾倒式、滑塌式、拉裂張斷式、剪裂錯斷式和鼓脹探頭式五種。

危巖在關壩分布廣，節理發育的強巖層受到重力作用的持續影響，在斜坡外形下形成臨空狀態而形成危巖。關壩典型危巖體有芝麻土危巖、老鷹巖危巖、大石鼓危巖、枇杷林危巖等。以大石鼓危巖為例，該危巖體位于田壩村大崗社，以北北東的方向順巖層展布，巖層傾角30°，南北向長約250m，東西約150m，垂向落差70m左右，為中大型危巖體，屬于順層滑塌式危巖。

此外，藻渡河畔發育較多拉裂張斷式危巖，如圖3，可能轉化為崩塌、墜石。羅奇巖處灰巖節理發育，有較多大型危巖體，屬剪裂錯斷式；枇杷林危巖，直接威脅到當地的平翔煤礦；涼風村、老鷹巖等地危巖多發，以灰巖為主，均在斜坡外形上；傾倒式和剪裂錯斷式危巖在須家河組發育較多，尤其是光明村YA02沿線。

2.3崩塌與巖崩、墜石

崩塌大都由危巖發展而來，其形成是巖石（土）塊體本身的失穩狀態，加上重力作用和誘發機制而在斜坡上發生翻滾、墜落，并相互碰撞，最后在坡腳形成倒石錐的堆積體。當危巖崩落大塊巖石（體積大于10m³）時稱為巖崩（巨大的土體崩落稱為土崩），崩落的是小塊巖石（體積小于10m³）時稱為墜石或落石，當崩落物較多而形成倒石錐時，就是崩塌。根據劉傳正，崩塌可按主導誘發因素分為降雨引發型、地震激發型、自然演化型、凍融滲透型、地下開挖型、切坡卸荷型、工程堆載型等十種。

崩塌在關壩地區同樣廣泛分布。研究區崩塌大都以中小型為主，道路、人工邊坡和自然斜坡上的黏土巖在風化作用下形成，主要有自然演化型、切坡卸荷型、爆破振動型等。田灣、竹林壩Y217沿線分布較多切坡卸荷型崩塌；關壩南東東方向金家灣XA44路旁，頻繁發生崩塌并經多次治理，逐漸趨穩，再次崩塌的隱患仍然存在，屬于自然演化型；采石場附近小型崩塌發育，受采石作業影響，屬于爆破振動型。

巖崩、墜石以灰巖和砂巖為主，危巖發育的周邊均有大大小小的墜石分布。光明村YA02路邊傾倒式墜石形成于砂巖斜坡，如圖4所示；藻渡河畔拉裂式小型墜石較多，體積大都小于0.5m³；羅奇巖處灰巖發育兩組剪節理，為多期次崩落，早期的巖崩體趨穩后受后期觸發會再次崩落，觸發機制如人為施工放炮、雷電誘發、降雨誘發、地震誘發等。

2.4地面塌陷

地面塌陷是地表的巖層、土體在自然作用或人為作用下發生塌陷形成，一般發生于平原地區。但在山地地形為主的關壩，存在局部地面塌陷，涉及地面差異沉降，碳酸鹽巖區的巖溶塌陷，和采煤區內的采煤沉陷。

地面差異沉降是局部地區不均勻沉降形成。由于關壩地區斜坡地質災害發育，崩塌體、滑坡體、大型危巖體運動時，破壞周圍巖土體平衡，造成局部相對下降，形成地面差異沉降，屬于非構造成因。如金家灣崩塌體附近伴生一定范圍的地面差異沉降；光明村YA02局部路段發育小型地裂縫，橫穿公路而過，寬2cm～4cm，是差異沉降的前兆，與該處較多危巖、滑坡密切相關。

巖溶塌陷是指覆蓋于地下溶洞之上的蓋層或松散風化層在重力作用下受到外力觸發而塌陷，多形成圓錐狀天坑。巖溶塌陷同時也是巖溶地貌的演化產物，是巖溶發育階段的自然現象。關壩巖溶地貌較多，銀碗漕處發育巖溶塌陷，塌陷面積小于0.5km²，周圍分布串珠狀漏斗、石林、石筍等。

采煤沉陷是煤礦開采導致的地面沉降或塌陷。煤層屬于軟巖層，相比其他固體礦產更易開采。關壩地區的煤產于龍潭組，煤的開采會破壞地表和地下環境，造成采煤區巖體空洞，使其更易被地表水和地下水浸潤，久之便可發生沉陷。萬盛關壩地區曾是產煤大區，煤炭儲量在9000萬噸以上。萬盛南桐煤礦、興隆煤礦等采煤強烈活動區周圍曾經都出現了一定范圍的沉陷，但目前關壩鎮煤礦采煤規模不大，沉陷僅在局部小范圍，未成災。

2.5其他潛在地質災害

除了已經發生的災害現象，關壩地區還存在著潛在發生的地質災害，最明顯的是泥石流和山洪。

泥石流是由流動作用形成的地質災害，是大量集聚的物質（包括巖石、土壤等）與水分充分浸潤并飽和，沿著谷地或斜坡隨重力勢能而流動所形成，一個完整的泥石流包括形成區、流通區和堆積區。研究區以山地地貌為主，溝壑較多，人工邊坡、自然斜坡分布廣泛，邊坡上土層松散，孔隙度高，汛期強降雨時可為泥石流提供物源。以研究區北東區域為例，如圖5所示，該區塊地形由北西至南東逐漸變高，巖性以黏土巖為主，風化嚴重，并伴生滑坡、崩塌等地質災害。南東區具備物源形成區的條件，其周圍發育較多流水沖溝，為潛在的泥石流流通區。盡管近些年來關壩地區未出現短時間強降雨，泥石流也暫時沒有發生，但仍然是一種高潛勢的地質災害。

山洪是山區短期強降水引發的洪水，它可能伴隨一系列地質災害的連鎖反應，并向下游傳播泥石流、滑坡等其他災害。關壩地區降雨充沛，地表徑流有藻渡河和溱溪河兩大水系。目前來看，關壩近年還未出現短時間內超強降水引起的山洪暴發。但山洪仍然不可忽視，尤其是汛期，不止藻渡河、溱溪河，小溪溝也有形成山洪的條件。關壩鎮興文村石崗社寨子上，涼風村芝麻土社芝麻坡，光明村沙土社、大榜社大沙田等都具有形成山洪的地形地質條件。

3.地質災害分布規律

3.1層位上發育規律

關壩地區各類地質災害的分布與地層巖性有一定的聯系?；轮饕植荚谏澳鄮r層里，具有一定規模的滑坡大都發育在侏羅紀，以自流井組、沙溪廟組為主，須家河組也發育較多滑坡。自流井組巖性為紫紅色、黃綠色泥巖、頁巖，夾石英砂巖、粉砂巖，砂巖、泥巖二者結合處黏結力度差，且風化嚴重，利于滑動薄弱面的形成，如楊柳溝滑坡、大榜社滑坡等。沙溪廟組巖性同自流井組類似，發育有半坡社滑坡、南天門社滑坡等。須家河組滑坡規模較小，巖性為淺灰色粒度不等的長石砂巖，夾少量粉砂巖，發育兩組剪節理，該組巖石形成的滑坡大都以巖層面或節理面為滑動面，形成小型滑坡。

危巖是關壩地區第二大地質災害，主要發育在能干巖層中，以灰巖和砂巖為主，如紅花園組、石牛欄組、棲霞組、茅口組、長興組、飛仙關組灰巖段、嘉陵江組、須家河組等。紅花園組為中層狀灰黑色灰巖，生物碎屑灰巖；石牛欄組巖性為深灰色中一厚層狀泥灰巖、瘤狀泥灰巖，發育斜交層面的一組節理，形成大塊危巖體；棲霞組和茅口組均是厚層塊狀灰巖，研究區內常形成陡崖，局部溶蝕嚴重，凸出形成危巖，規模大小不一。長興組灰巖致密，形成順層滑塌式危巖。飛仙關組和嘉陵江組內的危巖相對較少，灰巖夾有泥巖或膏鹽層，以鼓脹探頭式為主。須家河組受節理影響，形成中小型傾倒式和剪裂錯斷式危巖體。

崩塌主要分布在龍馬溪組、韓家店組。龍馬溪組為黑色頁巖，常夾粉砂巖，韓家店組以灰綠、黃綠色頁巖、粉砂質頁巖為主。崩塌主要受巖性、節理、斜坡的影響，常崩落在道路上，如由順層節理面產生的金家灣崩塌、切坡卸荷形成的田灣崩塌體等。巖崩和墜石的分布則與危巖類似，危巖附近均有巖崩或墜石分布，尤其是墜石，雖規模不大，但分布最廣。

關壩地區地面差異沉降受滑坡、崩塌、危巖的影響，其分布在自流井組、沙溪廟組、韓家店組等，規模不大。巖溶塌陷目前發現銀碗漕一處，處于棲霞組與茅口組界限附近，研究區碳酸鹽巖地層如寒武系婁山關群、奧陶系十字鋪組、寶塔組、臨湘組，二疊系棲霞組、茅口組、龍潭組、長興組，三疊系飛仙關組、嘉陵江組、雷口坡組，其中，嘉陵江組可見古巖溶塌陷形成的巖溶角礫巖，因此在觸發機制影響下可產生更多巖溶塌陷。采煤沉陷則與龍潭組煤層相關，目前沉陷未成災，僅小范圍分布。

潛在的泥石流和山洪同風化嚴重的地層密不可分，除地形條件以外，強風化層可為泥石流提供物源，如侏羅系自流井組、沙溪廟組，志留系龍馬溪組、韓家店組等，風化后形成的松散堆積物遇大雨、大水、洪澇等，極易發展為泥石流。

3.2平面上分布規律

研究區北西以滑坡地質災害為主，如楊柳溝、半坡、興隆村等地；中東部以危巖、崩塌為主，如大榜、沙土、田壩、田灣、竹林壩等地；巖崩和墜石則分布最廣，如關口、柴興、沙土、大榜等地；地面塌陷分布零散。其中，光明村沙壩子—沙土一帶是滑坡、危巖、墜石的多發區，該處YA02沿線頻繁發生地質災害；田壩田灣一帶為崩塌多發區，以韓家店組的小型崩塌為主，倒石錐沿公路分布；北東金家灣也是崩塌多發區，該處經多次治理仍然常發崩塌；南部藻渡河沿岸是危巖、墜石多發區；北東溝壑多、風化重，是高潛勢泥石流區域。關壩地區地質災害平面分布如圖6所示。

4.結論

（1）通過對西南關壩地區地質災害的研究，對該地區地質災害類型和分布規律有了初步的認識。目前，關壩主要的地質災害點有陰半巖社滑坡、楊柳溝滑坡、興隆灣社滑坡、南天門社滑坡、半坡社滑坡、大榜社滑坡群、芝麻土危巖、財興社危巖、獅子巖危巖、老鷹巖危巖、大石鼓危巖、枇杷林危巖、金家灣崩塌、田灣崩塌、藻渡河墜石、沙土巖崩和墜石等，直接威脅居民97戶共387人。

（2）研究區滑坡以牽引式、推移式、順層滑坡、逆層滑坡為主，危巖以傾倒式、順層滑塌式、拉裂張斷式、剪裂錯斷式為主；其次是崩塌、巖崩與墜石，崩塌主要為自然演化型、切坡卸荷型、爆破振動型，巖崩與墜石以傾倒式、拉裂式和剪裂式居多；局部地區地面塌陷表現為地面差異沉降、巖溶塌陷和采煤沉陷；泥石流、山洪是具有高潛勢的地質災害。

（3）地質災害的分布與地層巖性有關，黏土巖、節理發育的砂巖里多發滑坡；灰巖和砂巖里多發危巖、巖崩、墜石；泥巖、頁巖里易發崩塌；地面塌陷僅在局部地區發育，規模不大，潛在的泥石流和山洪主要涉及研究區北東區域。關壩地質災害的發育與當地斜坡地形條件、地層巖性、節理發育情況、重力作用和誘發機制密切相關。