貴州省興義市地質(zhì)災(zāi)害隱患點“多元疊加式”成因淺析

尹努尋 郎元強(qiáng) 鄭周祥 馮兆飛 但超

摘要：本文通過該單位實施的高位隱蔽性地質(zhì)災(zāi)害隱患點專業(yè)排查工作，結(jié)合近年來作為興義市地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)支撐單位的區(qū)位優(yōu)勢，對研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害隱患點發(fā)育特征和形成影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)分析研究，認(rèn)為區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害隱患點形成影響因素總體還是人為因素和自然因素兩種，具體看來無論是人為還是自然都不是單因子因素，都呈“多元疊加式”組合特征。本文系統(tǒng)總結(jié)了研究區(qū)內(nèi)五種“多元疊加式”成因模式，也為區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害防治提供了參考性依據(jù)。

關(guān)鍵詞：高位隱蔽性；地質(zhì)災(zāi)害；“多元疊加式”；組合特征

1.引言

興義市地處云貴高原向廣西丘陵過渡的斜坡地段，形成了由西北向東南逐級階梯降低的多級臺面，地形起伏大，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，地質(zhì)環(huán)境條件脆弱，地質(zhì)災(zāi)害點多、面廣。區(qū)內(nèi)有雄武鄉(xiāng)木咋1組～5組崩塌、馬嶺鎮(zhèn)龍井村九組滑坡等地質(zhì)災(zāi)害（隱患點），嚴(yán)重威脅著人民群眾的生命財產(chǎn)安全，為了有效推進(jìn)區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害（隱患點）的防治，需對區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害隱患點的發(fā)育特征和形成影響因素進(jìn)行系統(tǒng)分析，掌握其發(fā)育和成災(zāi)規(guī)律，總結(jié)地質(zhì)災(zāi)害隱患點的成因模式，為區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害防治提供技術(shù)支撐非常必要。

2.區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件

地理位置上，興義市位于貴州省西南部，地處黔滇桂三省（區(qū)）結(jié)合部，東經(jīng)104°51′～104°55′，北緯24°38′～ 25°23′。

氣候條件上，區(qū)內(nèi)屬中亞熱帶濕潤季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，受海洋性氣候影響較大，形成了獨特的季風(fēng)型、高原型、多樣型的氣候特點，夏無酷暑，冬無嚴(yán)寒，光照充足，雨量充沛，氣候因地而異，南部沿江一帶，氣溫較高，無霜期在275d～ 334d，雨熱同季。多年平均降雨量1517.53mm，最大日降雨量為147.5mm（2014年7月2日），最大時降雨量為75.5mm（1997年7月15日）。5月～10月為雨季，占全年降雨量的85.9%以。

地層巖性上，區(qū)內(nèi)出露地層有石炭系、二疊系、三疊系、白堊系及第四系。石炭系屬揚子地層（威寧～興義分區(qū)），二疊系屬揚子地層區(qū)、三疊系屬揚子地層（上揚子地層及右江地層分區(qū)），白堊系屬貴陽—扎佐區(qū)。三疊系分布最廣，石炭系、二疊系僅出露在雄武～白碗窯～頂效納省煤礦一帶，白堊系僅零星分布在馬嶺鎮(zhèn)、鍋底河水庫一帶，面積不大且發(fā)育不全。區(qū)內(nèi)主要為沉積巖，石炭系上統(tǒng)、二疊系下統(tǒng)和三疊系下統(tǒng)以碳酸鹽巖為主；根據(jù)巖性組合，分為兩個相區(qū)，分區(qū)邊界大致在箐口～泥凼～恫俐一線。線之北西為臺地相區(qū)，線之南東為盆地相區(qū)；中三疊統(tǒng)臺地相以碳酸鹽巖為主，盆地相主要為陸源碎屑巖。上二疊統(tǒng)和上三疊統(tǒng)陸源碎屑巖發(fā)育，上下二疊統(tǒng)間有噴發(fā)成因的峨眉山玄武巖。

地質(zhì)構(gòu)造上，區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂發(fā)育，區(qū)域性斷裂呈弧形展布于區(qū)內(nèi)西部及南部，斷裂帶寬大，斷裂面兩側(cè)擠壓破碎強(qiáng)烈，次級斷裂及構(gòu)造裂隙發(fā)育，不同方向斷裂及裂隙相互交切，使區(qū)內(nèi)南部巖體嚴(yán)重破碎。

3.地質(zhì)災(zāi)害隱患點發(fā)育特征

3.1地質(zhì)災(zāi)害隱患概況

根據(jù)2018年度我單位開展的“興義市高位隱蔽性地質(zhì)災(zāi)害隱患點專業(yè)排查”成果，結(jié)合2019年度汛前排查結(jié)果顯示：區(qū)內(nèi)現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害隱患點103處，主要為滑坡、崩塌、地面塌陷、泥石流、不穩(wěn)定斜坡。其中滑坡55處、崩塌43處、地面塌陷2處、泥石流2處以及不穩(wěn)定斜坡1處。災(zāi)害規(guī)模等級為特大型4處、大型5處、中型15處、小型79處。險情等級為特大型1處、大型27處、中型58處、小型17處。威脅對象主要為居民點、公路、礦山、學(xué)校等，共威脅2059戶10958人，威脅財產(chǎn)67272萬元。

3.2地質(zhì)災(zāi)害隱患分布特征

地域上看，主要分布于白碗窯鎮(zhèn)～捧乍鎮(zhèn)～雄武鄉(xiāng)一帶，地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量占全市的33%，其次是南盤江鎮(zhèn)～七舍鎮(zhèn)～則戎鄉(xiāng)～烏沙鎮(zhèn)～豬場坪一帶地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量占全市的27%，倉更鎮(zhèn)～滄江鄉(xiāng)～洛萬鄉(xiāng)～魯布格一帶地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量占全市的20%，其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害隱患零星分布。

地貌上看，大多數(shù)地質(zhì)災(zāi)害分布在陡峻的山原地帶，地形地貌復(fù)雜多變的地帶，如白碗窯鎮(zhèn)～捧乍鎮(zhèn)～雄武鄉(xiāng)斜坡一帶，分布的滑坡比其他部位的多。七舍鎮(zhèn)～則戎鄉(xiāng)～豬場坪斜坡一帶，分布的崩塌比其他部位的多。

構(gòu)造部位上看，興義市地質(zhì)災(zāi)害主要分布在褶皺緊密，斷裂發(fā)育區(qū)，在褶皺寬緩、斷裂稀疏的地區(qū)分布的地質(zhì)災(zāi)害較少。

地層分布上看，興義市地質(zhì)災(zāi)害隱患主要發(fā)育于三疊系中統(tǒng)、下統(tǒng)地層中，共發(fā)育88處，占全市103處地質(zhì)災(zāi)害隱患的85.44%。

與人類工程活動相關(guān)性上看，在人為工程活動強(qiáng)烈的地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育較多，如興義市白龍山一線煤礦開采集中地段；高速公路沿線、城鎮(zhèn)化建設(shè)區(qū)段，地質(zhì)災(zāi)害分布就密集。在人為工程活動相對輕微的地區(qū)，地質(zhì)災(zāi)害分布就稀少。

地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時間分布上看，興義市絕大多數(shù)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生在每年的5月～9月（汛期），尤其是主汛期的7月～9月發(fā)生的災(zāi)害最多。

4.形成影響因素分析

通過我單位實施的高位隱蔽性地質(zhì)災(zāi)害隱患點專業(yè)排查工作，結(jié)合近年來作為興義市地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)支撐單位的區(qū)位優(yōu)勢，對研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害隱患點發(fā)育特征和形成影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)分析研究，認(rèn)為區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害隱患點形成影響因素總體還是人為因素和自然因素兩種，但具體看來不管是人為還是自然都不是單因子因素，都呈“多元疊加式”組合特征，歸納起來有五種“多元疊加式”成因模式：采礦活動主控型（Ⅰ型）、“地形地貌+地層巖性+地質(zhì)構(gòu)造”綜合控制型（Ⅱ型）、“地形地貌（錐狀喀斯特地貌）+地層巖性”組合型（Ⅲ型）、“地形地貌+地層巖性+大氣降水”綜合影響型（Ⅳ型）、“工程活動+地形地貌+地層巖性”復(fù)合型（Ⅴ型）。

4.1采礦活動主控型（Ⅰ型）

該類型地質(zhì)災(zāi)害隱患多為高位地質(zhì)災(zāi)害隱患，災(zāi)種主要為崩塌，主要分布在興義市西部白碗窯鎮(zhèn)～雄武鄉(xiāng)白龍山沿線一帶，約占興義市地質(zhì)災(zāi)害隱患總數(shù)的12%。

該類型主要是受采礦活動的影響（圖1），Ⅰ型地質(zhì)災(zāi)害隱患點所分布的白碗窯鎮(zhèn)～雄武鄉(xiāng)白龍山沿線一帶，地處雄武背斜南東翼，煤礦、金礦礦產(chǎn)資源較為豐富且采礦歷史久遠(yuǎn)，在礦山過程中形成了大量的采空區(qū)，采空區(qū)沉陷導(dǎo)致山體開裂；同時該類型所處區(qū)域地形地貌都是上陡下緩，且地層巖性是上覆硬質(zhì)巖體與下伏軟質(zhì)巖體疊置，大氣降水沿山體裂縫快速下滲，下伏巖體透水性差，當(dāng)?shù)叵滤患螅瑤r層易于軟化即形成了軟弱基座。這軟弱基座和采空區(qū)的存在使得上部硬質(zhì)巖體失去有力支撐，進(jìn)而傾倒翻滾形成崩塌。

4.2“地形地貌+地層巖性+地質(zhì)構(gòu)造”綜合控制型（Ⅱ型）

該類型地質(zhì)災(zāi)害隱患也多為高位地質(zhì)災(zāi)害隱患，災(zāi)種主要也為崩塌，主要分布在則戎鄉(xiāng)半邊街村-泥凼鎮(zhèn)一線均為該種類型，但由于人員居住遠(yuǎn)離了該種隱患的威脅，故現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害隱患點較少，約占興義市地質(zhì)災(zāi)害隱患的2%。

該類型與Ⅰ型最大區(qū)別在于形成因素為自然因素，主要是受地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造三種因素的綜合控制。一是上陡下緩的特殊地形地貌為該型地質(zhì)災(zāi)害隱患點提供了有利的臨空條件；二是上覆硬質(zhì)巖體與下伏軟質(zhì)巖體疊置的地層組合易于形成軟弱基座；三是受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的影響巖體節(jié)理裂隙發(fā)育為大氣降水下滲和運移提供了有利通道。大氣降水沿巖體節(jié)理裂隙快速下滲，下伏巖體透水性差，當(dāng)?shù)叵滤患螅瑤r層易于軟化即形成了軟弱基座，使得上部硬質(zhì)巖體失去有力支撐，進(jìn)而傾倒翻滾形成崩塌。

4.3“地形地貌（錐狀喀斯特地貌）+地層巖性”組合型（Ⅲ型）

錐狀喀斯特地貌類型約占興義市國土面積的70%，該類地質(zhì)災(zāi)害隱患為興義市崩塌的主要類型，據(jù)統(tǒng)計，發(fā)育33處崩塌（危巖體），2處不穩(wěn)定斜坡，占興義市隱患點的32%。順向坡時坡腳切坡易形成不穩(wěn)定斜坡（2處不穩(wěn)定斜坡均由這種因素引發(fā)），逆向坡、切向坡部位易形成危巖體。崩塌規(guī)模均為小型，歷史上未造成較大的人員財產(chǎn)損失，每年均有這種類型的崩塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。

該型地質(zhì)災(zāi)害隱患的重要誘發(fā)因素是特殊的錐狀喀斯特地形地貌，加上地層巖性的綜合影響。一是危巖體通常分布于山體的中上部，原始地形坡度較陡（圖2），多為直線型和凸型斜坡，局部為陡崖，為崩塌形成的不利地形條件；二是碳酸鹽巖為可溶性巖石，巖體通常豎向溶蝕、風(fēng)化裂隙較發(fā)育，節(jié)理裂隙的發(fā)育加速了崩塌（危巖體）的形成，同時巖體受節(jié)理裂隙切割貫穿，將巖體進(jìn)行大小不等的切割，與母巖分離形成孤石或松散碎塊石，使得巖體整體穩(wěn)定性降低；三是在大氣降水、植物的根劈作用等其他影響因素的誘發(fā)下，發(fā)生崩塌。

4.4“地形地貌+地層巖性+大氣降水”綜合影響型（Ⅳ型）

主要為自然因素引起的地質(zhì)災(zāi)害隱患，主要分布于興義市西部白碗窯、烏沙、雄武以及東部南盤江鎮(zhèn)、東南部泥凼鎮(zhèn)等碎屑巖類分布區(qū)，規(guī)模以小型為主，數(shù)量約占興義市隱患點總數(shù)的22%。

地形地貌、巖土體特征是該類型滑坡的基礎(chǔ)（圖3），強(qiáng)降雨是主要誘發(fā)因素。

Ⅴ型為興義市較為常見的滑坡隱患類型，通常規(guī)模小，且威脅人數(shù)較少。廣泛分布于興義市南部碎屑巖分布區(qū)，數(shù)量約占興義市隱患點總數(shù)的32%。

人工切坡并且沒有進(jìn)行有效的支護(hù)（圖4），為滑坡提供了臨空條件，不利的巖土體結(jié)構(gòu)在強(qiáng)降雨的誘發(fā)下發(fā)生滑動。

5.結(jié)論與認(rèn)識

通過本文分析結(jié)合前人綜合研究認(rèn)為：（1）地質(zhì)災(zāi)害的形成原因是有規(guī)律可循的，形成因素影響因素總體分為自然因素引發(fā)和人為因素誘發(fā)兩種，都與主導(dǎo)動力有關(guān)，前者是由地球動力作用直接造成，后者則是在一定條件下人類生產(chǎn)生活活動作用所觸發(fā)。（2）無論是自然因素還是人為因素造成，都不是單因子因素，都呈“多元疊加式”組合特征。Ⅰ型和Ⅴ型歸結(jié)為人為因素造成且地質(zhì)環(huán)境都較為脆弱，但兩者組合模式則不同，前者是在采礦工程誘發(fā)下產(chǎn)生，后者是在工程建設(shè)活動中引發(fā)；Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型歸結(jié)為自然因素造成，但每一個的組合模式也不同。（3）通過系統(tǒng)總結(jié)出區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的五種形成影響模式，為區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害防治提供了一定的技術(shù)支撐，也為五種成因模式的地質(zhì)災(zāi)害隱患及分布區(qū)域的防治工作提供了一定的方向。Ⅰ型建議加強(qiáng)區(qū)內(nèi)礦山建設(shè)過程中的地質(zhì)災(zāi)害危險性評估工作以及礦山開采過程中地質(zhì)環(huán)境保護(hù)及地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防工作；Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型建議加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防和監(jiān)測預(yù)警工作，特別注意強(qiáng)降雨、持續(xù)降雨等極端氣候條件時段；Ⅴ型建議加強(qiáng)工程活動建設(shè)過程中的地質(zhì)災(zāi)害危險性評估和有效防護(hù)工作。

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