南澳島地質災害發育特征及形成條件分析

林聰　王洋　張云鍾　義家吉　王萬虎　王紅兵　潘有舵

摘 要：通過地質災害野外調查和室內資料分析，結合前人研究成果，系統梳理總結了南澳島地質災害發育特征和形成條件。結果表明：南澳島地質災害類型主要是以小型崩塌、滑坡、不穩定斜坡失穩為主，呈點多面廣、突發性強、危害性大的特點，集中分布在城鄉人口密集區、島內交通主要干線兩側的斜坡區和挖山采土采石區；南澳島地質災害的發生受地形地貌條件、氣象水文條件、地層及地質構造條件和人類工程活動的綜合影響，其中人類工程活動是誘發地質災害發生的主導因素；南澳島地質災害的防治宜加強高風險區管控和隱患排查治理，規范人類活動工程，最大限度地減少和防止地質災害引發的損失，保障當地人民群眾生命財產安全。

關鍵詞：南澳島；地質災害；發育特征；形成條件；防治措施

Development characteristics and formation conditions of geological disasters in Nan'ao Island

LIN Cong， WANG Yang， ZHANG Yunzhong， YI Jiaji， WANG Wanhu， WANG Hongbing，

PAN Youduo

（Haikou Marine Geological Survey Center of China Geological Survey， Haikou 570100， Hainan， China）

Abstract： Through the field investigation and indoor data analysis of geological disasters， combined with the previous research results of the predecessors， the development characteristics and formation conditions of geological disasters in Nan'ao Island were systematically sorted out and summarized， and the gap of geological disasters analysis on Nan'ao Island was supplemented. The results show that： the occurrence of geological disasters in Nan'ao Island is affected by the comprehensive influence of topographic and geomorphological conditions， meteorological and hydrological conditions， stratigraphic and geological structure conditions， and human engineering activities， among which human engineering activities are the leading factors inducing the occurrence of geological disasters. The prevention and control of geological disasters on Nan'ao Island should strengthen the control of high-risk areas， the investigation and management of hidden dangers， and the standardization of human activity projects so as to minimize and prevent losses caused by geological disasters and ensure the safety of local peoples lives and properties.

Keywords： Nan'ao Island; geological disasters; development characteristics; formation condition; prevention measures

地質災害主要有崩塌、滑坡、泥石流等類型，具有突發性強、破壞性大、影響性嚴重等特點（張春山等，2003；周英，2008；張明亮，2020；邱錦安，2021），對當地人民群眾的生命財產和生存環境構成嚴重威脅（孫鵬等，2010；羅元華，1994）。隨著經濟社會發展，人類活動對地質環境的影響日益嚴重（李媛等2004；楊遷等，2020），近年我國地質災害處于多發態勢，地質災害造成的經濟損失巨大（殷躍平等，2005）。因此對地質災害發育特征及形成原因進行研究是非常必要的。

南澳島是廣東省唯一的海島縣，位于廣東省東南部海面，北回歸線從主島穿過。前人對南澳島地質構造、地質地貌特征進行了大量調查和研究。例如：何淼祥等（1986）對南澳島的地質特征進行了研究，發現南澳島的大地構造位置地處新華夏系第一沉降帶和第二隆起帶的交接部位，新構造運動十分強烈；黃日恒等（2002）對南澳島的地質構造特征與1918年南澳7.3級地震的發震構造進行了研究，發現南澳島地貌以高一低丘陵為主，地勢起伏大，是中生代以來重要的斷層構造線通過地段；蔡醒民（1986）對南澳島地貌及第四紀地質的基本特征進行了探討，發現島上地質構造主要表現為斷裂構造，斷塊差異活動明顯地控制著該島地貌的形成和第四系堆積物的分布。前人的研究表明南澳島地質特征不穩定，易發生地質災害，但關于南澳島地質災害的研究尚未見諸報道，且最早地質特征研究成果距今37年。本文通過對南澳島地質災害進行野外調查和室內資料統計分析，結合前人的調查成果，分析南澳島地質災害發育特征和分布規律，研究成果可為南澳島地質災害防治工作提供支撐，同時也補充了南澳地質災害這一空白。

1? 南澳島地質災害發育特征

南澳島是地質災害易發區和多發區。根據地質災害點規模級別、危害程度及野外實地調查現狀評判結果確定劃分依據（表1）（其中V代表規模、R代表死亡人數、S代表經濟損失），對南澳島主要道路及居民區地質災害進行了全面調查。2020年，以南澳島為工作區，調查面積約111.44 km2，調查點253個（表2）。工作區地理坐標為東經 116°56′～117°09′，北緯 23°23′～23°29′（圖1）。調查結果顯示：滑坡、崩塌、不穩定斜坡等地質災害主要發生于丘陵、平原區，即后宅鎮、深澳鎮、云澳鎮切坡建房后山的斜坡和交通建設環島公路的兩側斜坡上；地質災害集中分布在城鄉人口密集區，島內交通主要干線兩側的斜坡區和挖山采土采石區，規模均為小型，呈點多面廣、突發性強、危害性大的特點。

從地理位置看，地質災害點主要集中分布在城鄉人口密集區，其中后宅鎮分布最多，占地質災害總數的50.20%，其次為云澳鎮、深澳鎮。滑坡主要集中于后宅鎮，崩塌主要發育于云澳鎮，不穩定斜坡發育于公路兩側。

從地貌類型看，南澳島地質災害多發生在地形平坦的地區。低山區由于海拔較高，交通不便，人員居住少，人類經濟活動對地質環境的影響也較小；丘陵區人類經濟活動強烈，由切坡建房、公路建設、挖山取土（采石）而誘發的地質災害較普遍。由此可見南澳島地質災害的發生和分布與人類工程活動密切相關。

從行業調查統計結果看，由城鄉建設引發的崩塌、滑坡、不穩定斜坡地質災害類型最多，其次是農林水電、道路交通。

從工程地質巖組上看，南澳島地質災害點主要分布于塊狀較硬—堅硬侵入巖、潛火山巖巖組中，其次為層狀較硬碎屑巖組，砂、礫石、黏性土多層土體最少。

南澳島四面環海，臺風經常侵襲，降雨從時間及空間上都較為集中。根據走訪調查和以往資料統計，南澳島地質災害發生時間與強降雨出現時間有著密切關系。南澳島多年氣象資料顯示，雨季出現在每年3—10月，4—9月的降雨量占全年總降雨量79.5%，地質災害多發生在雨季。南澳島滑坡、崩塌、不穩定斜坡等地質災害發生時間與災害性暴雨產發時間基本相一致，其原因是雨季的前期使災害體及其周邊土體濕潤，從而改變災害體的穩定性能和結構構造，孕育地質災害形成階段。

2? 地質災害形成條件及誘發因素

地質災害多發生在脆弱的地質環境條件下，主要受到內動力及外動力地質作用和人類活動的綜合影響導致地質災害的誘發。其形成條件從地形地貌、氣象水文、地層及地質構造和人類工程活動4個方面進行分析。

2.1? 地形地貌的控制作用

南澳島地貌以丘陵為主，東西部為寬面突起的丘陵，中部縣城附近為狹小的沖積平地（圖2）。區內最高峰為西部的高幛崠，海拔587.1 m，東部的果老山及白牛大尖山的海拔分別為576 m、524 m。

南澳島的巖石大部分屬于燕山三期、五期花崗巖。地貌屬低山剝蝕丘陵地貌區，形似葫蘆，海岸多為巖石陡岸。由于海灣的沖積及山洪的沖擊，形成隆澳、深澳、青澳、云澳 4 個平坦地帶。南坡因受風雨侵蝕，表層泥沙流失嚴重，巖石裸露，形成“石蛋”地貌；北坡黏土層比南坡厚。海岸地帶系海積平坦地帶、海蝕階地、谷口、小型洪積扇、潟湖。區內地貌形態與構造、地層、巖性等特征有關，按成因類型可分為構造剝蝕、堆積等兩種類型（表3）。各種地貌類型按形態特征可分為丘陵和平原。

經詳細調查，南澳島地質災害多分布在丘陵區。其主要原因是丘陵區內普遍都發育有5～20 m厚坡殘積層致災載體，另外這些區段人口相對集中，人類工程活動強烈，削坡、坡腳開挖活動頻繁，從而地貌因素決定了丘陵區地質災害易發程度。同時，由于本區海岸線長116.5 km，水系發育，所以沿海一帶河流堤岸多為土堤修道，多年失修，海浪和洪水侵蝕海堤、河堤，極易誘發崩塌地質災害。在坡度為30～50°的范圍內，滑坡的數量多且密度大；在坡度>50°范圍內，崩塌和不穩定斜坡的數量多且密度大，主要以不穩定斜坡為主，滑坡的數量少且密度小（表4）。

2.2? 氣象水文因素的影響

南澳島地處北回歸線，屬于南亞熱帶季風氣候，干季和濕季差異明顯，常出現冬、春季連旱。每年的3—10月是雨季，降雨量1 135.5 mm，占全年總降雨量的80%，暴雨或強降雨多集中在汛期4—9月。

氣象水文資料參照《廣東省南澳縣地質災害調查與區劃報告》。南澳島年平均氣溫 21.5℃；年平均降雨量 1 355.9 mm，最近10年最大降雨量為 1 821.5 mm（1998年），年最小降雨量 894.9 mm（2002年），日最大降雨量為235.7 mm，時最大降雨量為97.4 mm；雨季始于3月下旬，終于10月上旬。根據現場實地調查結果和走訪詢問當地居民，強降雨是南澳島地質災害重要外在誘發因素。每年的5—9月是地質災害的高發期，歷年來崩塌發生的時間主要集中于5—7月，滑坡發生時間主要集中于6—9月。

地質災害的發生與降雨具有一定的耦合性。從降雨時段來看，南澳縣的已發地質災害均發生在5—9月；從降雨區間看，南澳島地質災害較集中發生在1 300～1 400 mm降雨區域。

雨季降落的雨水入滲使地質體及其周邊土體濕潤飽水，致使斜坡體重量加大，抗剪強度降低，下滑力增大，破壞地質體的穩定性，從而孕育地質災害的發生，可見地質災害的發生與降雨密切相關，降雨是地質災害的主要誘發因素（杜繼宇，2012；楊迎冬等，2021；林苗青等，2010a）。據文獻了解（楊鳳群等，2012；陳楷俊等，2019；林苗青等，2010b），南澳島6 級及以上大風，近海120 d，島上86 d，5—8月盛行西南風，9月至次年4月盛行東北風，7—10月為受臺風影響最為明顯的季節，平均每年有5～6次臺風，地質災害發生受大風及臺風影響小。據當地村民介紹，最近幾年南澳島降雨量比往年偏少，普遍處于干旱狀態，地質災害發生次數也隨著減少。

2.3? 地層及地質構造的控制作用

2.3.1? 地層巖性

前人對南澳島地層巖性調查發現，南澳島出露的地層較簡單，第四系不發育，第四紀堆積物的成因類型以殘積最為普遍。結合前人資料調查發現，南澳島地質災害發生受地層巖性影響顯著。南澳島出露的地層和巖體呈北東向展布，局部呈東西向，地層從老到新有下侏羅統金雞群、上侏羅統高基坪群、下白堊統K1、第四系。區內出露的下侏羅統金雞群，主要分布在云澳一帶，巖性為經變質作用形成的碎屑巖。上侏羅統高基坪群（J3K1G），主要分布于北部深澳鎮白牛村銀厝嶺一帶，面積 8.2 km2，巖性主要是火山巖夾火山碎屑巖，厚度大于180.4 m。見大量燕山晚期花崗巖、花崗斑巖。區出露的第四系為桂洲群（QhG），主要分布在中部縣城附近，面積4.6 km2，巖性主要以海灣瀉湖相和陸相的堆積為主。巖漿巖分布較廣，以侵入巖居多，其次為潛火山巖，侵入巖分布在大部分區域，呈巖株狀產出，出露面積75.84 km2。巖性為黑云母花崗巖、石英二長巖等，侵入時代有侏羅紀、白堊紀。潛火山巖在西部黃花山林場、東北部深澳鎮及中南部云澳與后宅鎮交界處有出露，呈巖株及巖脈狀產出，出露面積20.4 km2，巖性為花崗斑巖，形成時代為白堊紀（表5）。

通過野外調查，結合前人資料分析，地層巖性特征是控制斜坡穩定性的主要因素之一。區內廣泛分布侏羅紀、白堊紀的黑云母花崗巖，其表面風化土層厚度較大，砂質含量較大，遇強降雨，容易在松散土體與基巖的接觸界面或強風化巖與弱風化巖層接觸界面上發生。巖層層面的傾向對滑坡的發育有著重要影響（曾妮萍，2022；閆舉生等，2017；陳強，2020；段方情等，2023），當巖層的傾向和斜坡坡面傾向一致時，多以高陡斜坡為主，易產生滑坡災害，當巖層傾向和斜坡的坡面傾向相反，較平緩，滑坡災害不易發生。

2.3.2? 地質構造

南澳島的大地構造位置處于新華夏系第一沉降帶和第二隆起帶的交接部位（張志珣等，2008），南澳斷裂（長樂—南澳）帶延伸至本島（蔡醒民，1986）。島上地質構造主要表現為斷裂構造，東西向構造包容于新華夏系之中，北東向分布的長樂-南澳構造帶。

工作區位于新華夏系構造第三隆起帶的東南側與南嶺東西向復雜構造帶南部東段交接地段，區內構造以北東向構造為主，與北西向構造互為配套，其中北東向構造有圓山斷裂（F1），深澳斷裂（F2），東澳斷裂（F3），北西向構造有牛頭嶺斷裂（F4），九溪澳斷裂（F5），各斷裂特征見（表6）。區內地質構造較多，新構造運動十分強烈，控制區內地質災害的空間分布。巖體的結構面對崩塌、滑坡和不穩定斜坡的穩定性起著控制作用，該區經歷多次構造運動，形成多種類型的結構面，對崩塌、滑坡的形成起著控制作用（黃日恒等，2002）。如在邊坡中發育多種節理和裂隙，主要是構造節理和卸荷裂隙，是崩塌形成發育的主控結構面。區內斷裂活動強烈，海蝕階地分布比較廣泛，地震頻發，地震基本烈度為Ⅷ度區。地震是新構造運動強弱的重要標志之一（徐起浩等，1986），根據《南澳縣志》記載，南澳歷史上有感地震有17次。南澳島自第三紀以來地震活動頻繁，據不完全統計，震中100 km范圍內，M ≥ 5.0地震13次之多，其中5.0 ≤ M ≤ 5.9地震6次，6.0 ≤ M ≤ 6.9地震5次，最大地震為1918年2月13日在南澳發生7.3級地震，死者200余人。另據當地人介紹，2006年4月1日臺灣省臺東縣地震，波及南澳，房屋震動，門窗發響。

結合前人資料，區內地質構造復雜，加之地震較多，顯然地質構造是誘發地質災害頻頻發生的主要因素之一。

2.4? 人類工程活動的影響

南澳縣的人類工程活動隨著社會經濟的迅速發展而日趨強烈，由于人們保護地質環境意識還比較薄弱，不規范的人類工程活動是引發各種類型地質災害的主要因素之一。區內人類工程活動主要包括在道路交通建設、削坡建房、礦山開發、民用或工業建設、水利水電設施建設等巖土體工程，這些地區地質災害的發生主要由人類工程活動引起，自然因素引起的地質災害類型占極少數（圖3）。

1）削坡建房

受地形地貌的影響，南澳島大部分為丘陵地貌，人口密度較大，山多耕地少，居民建房地基受到了各種因素的影響和限制，削坡建房隨處可見，形成許多高陡斜坡。這些人工斜坡大部分均未采取有效防災措施，坡面呈裸露狀，在雨季或強降雨的誘發下易誘發滑坡、崩塌等地質災害，給周邊居民生命、財產帶來威脅。

2）切坡修路

自20世紀90年代以來，南澳島經濟加速發展，除對環島公路進行改擴建外，還對縣道、村道進行修建和改造，實現了村村通公路。在道路修建過程中形成了較多的高陡邊坡，且多數邊坡無防災措施，如中部后宅、云澳兩鎮，主要為國道、縣道切坡修路，破壞坡面和坡腳穩定性，受外力及降雨導致失穩誘發地質災害，危害道路周邊設施及居民和行人安全。

3）礦山開發

南澳島礦山和石料開采主要以個體開采為主，據統計開采各種礦山石料和石場有6處，主要供取土采石之用。長期過度開采破壞了巖體穩定，同時因環境意識和防災理念弱，導致崩塌、滑坡地質災害時有發生，給周圍人群生命和財產帶來威脅。此外，由于大面積的地表開挖，山坡上的大量棄土、棄石堆積，經強降雨地表徑流沖刷，松散堆積體隨徑流被帶入溝谷，形成水土流失災害淤埋農田，淤積水庫。

4）水利水電工程設施建設

據統計，南澳島近30多年來建有水庫8座、水電站2座，如深澳鎮果老山水庫、果老山水電站等。在興建水利水電工程中，形成多處高陡邊坡和棄土，人工邊坡廣布，松散棄土堆積零亂，在受到內外動力下易產生滑坡、崩塌等地質災害，因此，水利水電工程設施的建設也是誘發地質災害的因素之一。

3? 主要防治措施及建議

基于地質災害詳細調查結果，根據南澳島海島地質災害發育特征，結合地質災害防治原則，對南澳縣地質災害點提出如下預防措施及建議。

3.1? 重點防治區

地質災害重點防治區主要分布工作區的中部后宅、云澳兩鎮，包括深澳鎮的一部分，地形地貌主要為丘陵，部分平坦低地，總面積47 km2，占全區總面積的42.2%。工程地質巖組主要為砂、礫石、黏土多層土體、層狀較硬碎屑巖組和塊狀較硬—堅硬侵入、潛火山巖組等。主要地質災害類型有崩塌、滑坡等。

1）在雨季，建議對地質災害易發區、高危險區加強宏觀巡查，加大監測力度，可針對性在變形強烈、穩定性差的部位安裝普適性監測設備。加強氣象和地震監測，做好監測數據分析，一旦發現隱患苗頭，立即采取緊急應對措施，減少人員傷亡和財產損失。廣泛種植樹木，有利于降雨時土壤的穩定性，減少水土流失，控制斜坡巖土的下滑力。

2）在城鄉削坡建房區，及時清理斜坡上松散堆積物，對裸露高陡的邊坡采取工程防治措施并對邊坡進行加固處理，如在坡腳修建擋土墻、坡面掛鋼絲網噴射水泥砂漿、坡頂修建截水溝和排水溝。如后宅鎮、深澳鎮和云澳鎮居民自建房后山的邊坡治理。針對危害影響規模大，周邊受威脅的居民及建筑的隱患點，建議合理搬遷避讓。

3）在島內交通主要干線沿途兩側的斜坡區，建議對陡峭斜坡進行削坡處理，減緩斜坡坡度，同時在欠穩定的斜坡坡腳修建擋土墻，坡面植樹植草，保持坡面水土穩定。如迎賓廣場前的崩塌治理。

4）在挖山采土采石區，建議對裸露邊坡覆蓋塑料膜，防風沙揚塵。較嚴重地區停止開采，恢復原生態。并對已經停止采土采石區進行植樹植草和人工養護措施，修復采土采石區的生態環境。

3.2? 一般防治區

主要分布在工作區的東部及西部深澳鎮、云澳鎮，屬丘陵地貌，小部分平坦低地，面積 64.4 km2，占區內總面積的57.8%。工程地質巖組主要有砂、礫石黏土多層土體、塊狀較硬—堅硬侵入、潛火山巖組。局部有砂、礫石、黏土多層土體組。主要地質災害類型為崩塌、不穩定斜坡。

1）加大地質災害防災減災科普宣傳力度，讓廣大群眾更加了解地質災害的重要性，增強群眾防災意識，提升自救能力，做好防災預案。同時對監測人員進行專業培訓，提高防災專業技能。

2）建議當地防災部門要跟進地質災害點、隱患點治理監測情況，建立健全災害預警預報系統，及時更新地質災害數據庫。

4? 結論

1）南澳島地質災害隱患點主要類型以崩塌、滑坡、不穩定斜坡為主，具有點多面廣、突發性強、危害性大的特點。集中分布在城鄉人口密集區、島內交通主要干線兩側的斜坡區和挖山采土采石區，對群眾的生命財產安全以及交通干道的正常通行構成了嚴重威脅。

2）南澳島崩塌、滑坡等地質災害的發生受地形地貌條件、氣象水文條件、地層及地質構造條件和人類工程活動的綜合影響，其中人類工程活動是誘發地質災害發生的主導因素。

3）南澳島目前的防治措施是削坡減載和坡面工程支擋加固、綠化護坡，建議加強對高風險區管控和隱患排查治理，規范人類活動工程。

4）建議針對南澳島提出的重點防治區加強治理和監測，對一般防治區應急處理，及時更新地質災害數據庫。

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收稿日期：2023-03-31；修回日期：2023-05-30

基金項目：中國地質調查局海洋與海岸帶地質調查專項項目（DD20208013）資助

第一作者簡介：林聰（1996- ），男，本科，助理工程師，主要從事地質災害調查工作。E-mail：lincong0621@163.com

通信作者簡介：王洋（1991- ），男，碩士，工程師，主要從事海洋地質調查工作。E-mail：wangyang01@mail.cgs.gov.cn

引用格式：林聰，王洋，張云鍾，義家吉，王萬虎，王紅兵，潘有舵，2023.南澳島地質災害發育特征及形成條件分析［J］.城市地質，18（3）：16-23