新疆墨玉縣礦山地質災害的形成機制及危險性評估

李 鑫，楊明遠，徐登峰

（新疆地礦局第二區調大隊，新疆 昌吉 831100）

新疆墨玉縣大致位于新疆的東北部地區，周圍河流、湖泊眾多，與昆侖山相鄰，且隸屬于新疆維吾爾族自治區。此地屬于山區地貌，多山區，多溝壑，由于山體的擠壓和摩擦，多形成陡峭的山崖，溝壑起伏，陷穴縱橫，梁赤遍坡，梁澗分裂的相對殘破的地形地貌。這樣的地貌的形成原因是由于外部環境的作用以及地質條件較為脆弱引起的。墨玉縣是一個四季分明的地方，它的溫度比較均衡，沒有太大的變化，且降雨量很大，春季溫度較為穩定，屬于溫熱性氣候。由于此地多山區，也是多斜坡地帶，地勢北高南低，地理環境十分復雜，且地形的切割面較廣，所以，在新疆墨玉縣就形成了很多的礦山，這些礦山日益增多，雖然拉動了新疆經濟的發展，但也對新疆的環境造成了一定的消極影響，最嚴重的影響就是礦山造成的多種地質災害。由于礦山的地質環境比較特殊，加之外部因素的影響，就更加易于孕育多種地質災害。這些災害它們發生范圍廣，危害極大，且不易預測，一旦出現會造成無法估計的后果。因此本文會對新疆墨玉縣的地質災害進行研究，并對其成因進行具體分析，為接下來對此地區的研究發展提供一定的參考。

1 新疆墨玉縣地質災害的形成機制

1.1 山體滑坡的形成機制

新疆地區地形較為復雜，地理環境也是多山多溝壑，地殼運動較為頻繁，地質條件較薄弱。墨玉縣礦山資源極為豐富，分布也較為廣泛，但是在經過人們多年的勘探采伐，資源也被開發利用的過多，這是由于當人們對礦山進行開采時候，開采的技術比較落后，而且在部分的地區，還存在采礦的設備落后，肆意對礦山進行不加節制的開采的現象。由于人們對礦山的保護意識較為薄弱，使得山體滑坡、泥石流以及山體崩塌等地質災害頻發，這對墨玉縣的環境造成了極大地破壞，同時也對居民的日常生活也造成了嚴重的影響。在新疆墨玉縣地區，由于礦山的數量較多，出現的地質災害種類也相對很多，雖然，它們都多發于新疆地區，但是它們的形成機制卻有著很多的不同之處。首先是山體滑坡。滑坡的形成原因大多是由于坡上的巖體或者砂石，在經過了一定量雨水、風力，地震以及地殼活動的作用之后，在突然性的重力影響下，砂石沿著相對陡峭的坡面整體向下滑動散落的現象。由于新疆墨玉縣多山多滑坡，這就給山體滑坡的形成提供了一定的環境條件，而且新疆地區溫熱多雨，尤其是在夏季，降水比較集中，且在這個時間段降水量會逐漸增加，所以，降水是誘發山體滑坡的主要原因之一[1]。為其提供了一定的發生基礎，不僅如此，新疆地區風力的作用也相對較頻繁，多風并且風力基本不低。礦山的山體滑坡，規模大的還會造成礦山廠房、人員和財產造成重大的損失。所以這樣的外部環境和地理環境，再加之新疆本身的地質全貌，就造成了新疆地區山體滑坡主要的形成原因。如圖1所示。

圖1 形成山體滑坡的地貌狀態圖

以上圖片為形成山體滑坡的主要地貌特征，從圖中可以觀察到，此區域的地貌為多山多溝壑地貌，而且滑坡較多，在降水和風力的作用下，極易形成山體滑坡災害。

1.2 泥石流的形成機制

接下來，是對新疆墨玉縣泥石流災害形成機制的分析。泥石流災害一般多發于礦山采礦、采石的過程之中，當礦工在礦區里進行采礦活動時，礦區里在生產后，會產出大量的礦粉、礦渣以及礦石，這些物體便是礦區泥石流發生的主要原因，由于他們在這個過程中對礦體不斷進行打擊、沖擊，產生了很多的固體物質資源，所以當此地發生大規模的降水時，這些堆積物便會暴露在雨水之中，經過長時間的浸泡，它們的體積會迅速膨脹起來，超過自身總量的幾倍[2]。而且此時由于長時間的降水，滑坡或者斜面會變得更加的濕滑，堆積物又因為自身重量的增加，致使摩擦力減小，加之水的潤滑作用，這樣也就加速了坡面之上礦石、砂石等堆積物的下滑速度，從而形成泥石流災害。這種災害一般無法預測，突發性較強，一旦發生危害便是巨大的，但是，可以通過對礦區堆積物堆積處的改變來對此進行一定程度的預防。

1.3 山體崩塌的形成機制

最后是對山體崩塌的形成機制進行分析研究。山體崩塌的兩個主要原因分別是巖體的影響和地質條件脆弱造成的。首先，內部原因是由于巖體與墨玉縣具體的地質環境條件的薄弱密切相關。這就是說，巖體是墨玉縣山體崩塌的主要原因，而地質環境脆弱則是其客觀原因。新疆地區巖體多為粗糙巖體，巖體的裂痕面較寬，結構面也表現的很粗糙，裂隙會貫通整個巖體，這也促使新疆地區巖體的硬度、強度相對較差，巖體表現為疏松狀態。而地質環境脆弱是由于陡崖、斷層相對較多，還存在大量的溶洞，裂痕等不利的地理條件，加之原本的地貌發育也不是十分完整，更加容易造成山體崩塌。之后是山體崩塌的外部因素。崩塌也是因為斜坡上的山石、巖塊和砂石在重力影響下，又經過雨水的沖刷、潤滑的作用，出現突然性的、非常急速的下落運動。新疆墨玉縣礦區的巖體主要分為沉積巖、花崗巖、變質巖這三種巖石，它們形成的地層特征也是各不相同，且它們都形成于疏松的巖體之中，這符合新疆地區的地質特征。在地質構造中，它們特殊的節理、斜面，裂隙層，為山體的崩塌提供了非常重要的條件，使巖體的表面形成分離，并促使其進行不斷的發育，這樣更加有利于山體崩塌地質災害的形成。斜面如圖2所示。

圖2 形成山體崩塌的斜面、裂隙層分布圖

從圖中可以看出，形成山體崩塌的斜面均為寬厚狀，底部多為石塊組成，而裂隙層分布較為密集，延伸至斜面之下，使山體更易發生崩塌，形成災害。不僅如此，山體崩塌又被稱之為巖石崩塌，從地形上看，山體崩塌不僅由于地質因素，還受到較為陡峭的高坡的影響，不僅如此，外部的邊坡和人工湖、海也會對崩塌產生一定的作用，這些因素也會加快山體崩塌的發育。山體崩塌雖然在發生時會造成大面積的破壞，但是它的發生都是季節性的，一般也多發于多雨、高溫的季節，所以，我們也可以對其進行一定的預防，盡量減少山體崩塌的發生。

2 新疆墨玉縣地質災害的危險性評估

對于新疆墨玉縣礦山地質災害的危險性進行相關評估。從以上資料我們可以看出，新疆墨玉縣地區主要多發的自然地質災害就是山體滑坡、泥石流以及山體崩塌這三種災害，但是這三種災害分布的地區卻不均勻。所以，我們可以對其進行一定的危險性評估，可以通過此地地質條件、災害孕育程度、不規范的礦山工程、墨玉縣地區的環境條件、擬建工程的規模以及可能會引發的其它地質災害的規模和種類，還有就是承災對象的經濟損失等方面對新疆墨玉縣的各個地區進行災害危險評估。先將災害程度劃分一定的等級，主要分為災害危險性極大區域，災害危險性大區域，災害危險性中等區域以及災害危險性較小區域[3]。首先，墨玉縣東西部地區主要以山體滑坡和山體崩塌災害為主要多發災害，在這個區域，這兩種災害的發生頻率是非常高的，由于都是有些結節性的地質災害，墨玉縣東西部地區的氣候便是結節性降雨集中，溫度高，且多山多溝壑，所以，山體滑坡和山體崩塌每年都會給這個地區造成了極大地災害影響。所以判定此區域為地質災害危險性極大區域。需要時刻注意預防、防范。之后是墨玉縣的中部地區，這個地區泥石流的發生頻率很高，但由于此地風力作用先對較小，所以，泥石流并不多發，且也不具有其他地質災害的發生。因此，此處為災害危險性較小區域，并不是地質災害多發地段。還有就是墨玉縣的西北地區，此地的多發災害主要有兩種，山體滑坡和泥石流。這兩種災害在此地雖然多發，但是由于此地早期經常發生地質災害，給當地的居民造成了多次人、財、物的破壞影響，所以，當地居民會定期進行預防，這樣大大減少了災害的發生，所以，此區域為災害危險性中等區域，災害的發生相對可以進行控制，也就減少了很多方面的損失。

3 結語

新疆墨玉縣地理環境多變，且地質環境較為復雜，巖體數量較多，但是分布極為不均勻，大致呈線狀分布，且它的地貌也較為特殊，陡峭的崖壁在巖體的作用下，形成了軟硬相斥、斜面微寬的特征，而且，崖壁在密集型強降雨的作用下也致使它的穩定性較差，受風力影響 ，巖體的底端形成破碎狀，導致山體發生形變，最后失去穩定性，導致災害的發生。新疆是一個擁有很多礦產的區域，所以，墨玉縣也成為我國礦山資源極為豐富的地區。對礦山資源要適度開采，一旦開采過度，勢必會引發這一系列地質災害的發生，不僅造成經濟損失，還會對我們的生活造成極大的影響。與此同時，還要進行有效的防治，從根源對這些地質災害進行預防，減少它們的危害，相信在未來，新疆墨玉縣會得到更好的發展。