安徽南陵地質災害類型及發育特征研究

［關鍵詞］南陵縣；地質環境；地質災害類型；地質災害特征；地質災害空間分布

南陵縣地處沿江丘陵平原區，地勢總體特征是西與南高、北與東低，地形起伏較大[1]。根據地貌形態及成因，結合海拔高度、遙感解譯等將調查區分為平原、丘陵、山地三個地貌類型，河漫灘、一級階地、崗地、低丘、高丘、低山六個微地貌形態類型[2]。南陵縣地形地貌復雜，地質構造發育，人類工程活動強烈，是地質災害的多發地區，不同類型的地質災害時有發生。公路建設、城鎮和農村建設工程，造成土地及地貌景觀破壞，產生諸多高陡切坡，一定程度上破壞了地貌景觀，帶來了不良高陡斜坡環境地質問題等。高速公路建設沿線不良高陡斜坡環境地質問題突出，甚至發生了崩塌、滑坡災害。受自然條件的限制，南陵縣丘陵山區城鎮及農村不得不削坡建房，因此，形成了眾多的人工高陡斜坡，且大部分斜坡未進行防護，成為不良高陡斜坡，部分斜坡段發展演變為崩塌、滑坡地質災害：此類環境地質問題最為突出。本文在充分收集已有資料的基礎上，開展南陵縣境內的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等地質災害調查，基本查明區內地質環境條件、地質災害及其隱患發育特征、分布規律以及形成的地質環境條件，為減災防災提供地質依據。

1. 區域地質概況

南陵縣前第四紀地層區劃屬華南地層大區揚子地層區下揚子地層分區，分布的地層有寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系和第三系。第四紀地層主要分布于青弋江、漳河及其支流的兩側至丘陵的前緣地段，以沖積成因為主[3]。區內巖漿巖發育一般，主要為侵入巖體，侵入時期主要為燕山晚期，以大小不等的巖株、巖枝產出，巖性主要為石英二長巖、石英閃長玢巖、花崗斑巖等，主要巖體有板石嶺巖體、小工山巖體、鳳凰山巖體、戴家匯巖體。構造單元屬于揚子準地臺、下揚子臺坳、沿江拱斷褶帶、石臺穹褶斷束。區內斷裂主要形成于印支期和燕山期，尤其是燕山期活動強烈。斷裂方向主要為北東、北西向2組，其次為北北東向。斷裂的形成一般是：北東向較早，北北東向次之，北西向較晚。區內地震活動不強烈，也不頻繁，屬中弱發震區[4，5]。

2. 工程與水文地質條件

2.1 工程地質條件

地質災害的形成是各種工程地質因素綜合作用的結果，單一因素分析使得地質災害形成條件的差異性小，不利于地質災害易發區的劃分，進而影響地質災害防治等一系列的分析研究和程度細化，根據《滑坡崩塌泥石流災害調查規范（1/50000）》進行區域工程地質條件的區劃，全面反映調查區內工程地質條件，并按工程地質特征的同、異性進行分區評價。基于巖土體巖組類型，依據調查資料，根據巖體的風化程度、節理裂隙的發育、巖土體結構類型、地質災害的發育及其地形地貌、水文地質條件等，進行工程地質條件區劃，分出4個區。工程地質條件好區分布面積最廣，占全區面積的59.60%，工程地質調價差區分布最少，占全區面積的12.83%。

2.2 水文地質條件

按含水介質、空隙類型和地下水的賦存條件，區內地下水類型可分為松散巖類孔隙水、紅層孔隙裂隙水、碳酸鹽巖裂隙溶洞水和基巖裂隙水[6]。縣境內地下水主體由南西向北東徑流，多以泉的形式排泄，或以地下徑流就近排泄到溪溝及河流內，另外，蒸發也是地下水的排泄方式之一。平原區松散巖類孔隙水主要來源于大氣降水及山區地下水的徑流補給，同時，地表水與地下水存在互補關系，枯水期地下水補給地表水，汛期地表水補給地下水。地下水的排泄一是向河流（湖泊）排泄，二是蒸發排泄，三是人工開采。

3. 地質災害類型

經過對地質災害的分類劃分。本次共調查地質災害（隱患）點22處，其中新增地質災害隱患點2處，根據其變形趨勢將不穩定斜坡劃入崩塌、滑坡地質災害（隱患）點。根據調查結果，消除地質災害點4處，確定地質災害（隱患）點18處，地質災害類型以崩塌為主，次為地面塌陷、滑坡、泥石流，其中崩塌10處，占災害點總數的56%；滑坡2 處，占災害點總數的11％；泥石流2處，占災害點總數的11％ ；地面塌陷4 處（采空塌陷3 處，占災害點總數的17％；巖溶塌陷1處，占災害點總數的5％），災害規模以小型為主，共17處，其中滑坡2處，崩塌10處，泥石流1處，地面塌陷4處；中型災害點僅1處，為泥石流地質災害（表1、圖1）；地質災害點均處于不穩定狀態，穩定性較差。危害及威脅對象主要是居民及交通基礎設施。

4. 地質災害分布規律

受地形地貌、地層巖性、地質構造、降雨及人類工程活動的影響[2，4-6]，地質災害主要分布于南陵縣西部及南部，東部及北部地質災害不發育或相對較少。南陵縣有8個鎮，由于各鎮的地形地貌特征、地質環境背景、地層巖性、斷裂構造發育程度、地下水情況等都不相同，導致各個鎮地質災害的發育程度存在集中性和差異性。本次調查的18處地質災害（隱患）點，主要分布于何灣鎮、工山鎮、三里鎮、煙墩鎮、家發鎮等地，何灣鎮最多，其次為工山鎮（表2）。全縣地質災害在地理空間上分布具有不均勻性，主要是受地形地貌、地層巖性、地質構造及人類活動的控制和影響。

本區西部（何灣鎮、工山鎮等鎮）處在高丘-低山區，地勢高低起伏變化大，高陡臨空面普遍發育，構造強烈，巖體風化破碎，加上人口密集，多筑路、建房切坡及礦業活動，致使這一地區災害多發、頻發，該地區災害點12處，占全縣現狀災害點總數的66.67%。

西北部、南部及中南部（煙墩鎮、三里鎮、家發鎮等鎮）地處崗地-低丘地區，地勢較緩，地形起伏較小，災害較為稀少，該區災害點6 處，僅占全縣災害（隱患）點總數的33.33%。

北部、東部及中部（籍山鎮、弋江鎮、許鎮鎮等鎮）地處沿江平原區，地勢平坦，地形起伏較小，無地質災害點分布。

4.1與地形坡度、地面高程、坡向的關系

南陵縣地質災害分布與地形坡度、地面高程、坡向的分布有明顯相關性（圖2）。

經統計，在坡度方面，地質災害主要分布于20～40°。通過在三維場景中的直觀展示與分析，地質災害多發生于地形坡度由緩變陡的轉折地區和臨空的山體部位[1-3]。高程方面，地質災害主要分布在地面高程100～300 m，占地質災害總數的70%；地面高程小于100 m分布有6處地質災害，占地質災害總數的20%；高程大于300 m分布有3處地質災害，占地質災害總數的10%。坡向方面，地質災害在各個方向均發育，但在坡向上為南向最發育。

4.2 與時間的關系

地質災害的發育表現出明顯的時段性[1，4-6]，主要原因有三點：主汛期有集中性強降雨；人類工程活動（主要為切坡）加劇，導致地質環境劣化[7]；群眾防災減災意識明顯增強，發現災害及時上報[8]。各年份地質災害點發生數量與降雨量對比關系如圖3所示。

同一年內，南陵縣地質災害一般發生在5～10月的汛期，6、7 月的主汛期最多，共計17 處，約占災害總數的94.4%（圖4）。

5. 地質災害發育特征

（1）崩塌

崩塌是南陵縣最主要的地質災害，共有崩塌10處，占地質災害總數的56%，多發生在建房或修路切坡段。崩塌規模均為小型，按物質成分均為巖質崩塌。崩塌地質災害大多發生在60～85°陡峭或近直立斜坡上，崩塌按剖面形態可劃分為凸型、凹型、直線型、階梯型[1-3]，主要發育于坡高小于10 m的范圍內。但崩塌致崩結構面不盡相同，總體可分為層理面、節理裂隙面、層內錯動帶及覆蓋層與基巖接觸面四類[4]。

（2）滑坡與泥石流

滑坡與泥石流往往相伴而生，主要受降雨影響[1-3]。南陵縣現存滑坡2處，平面形態均為半圓形，滑坡剖面形態有階梯形和凹形，階梯形1處，凹形1處。滑坡體的物質組成不盡相同，總體分為兩類，一是由第四系殘坡積層組成的土質滑坡，這類滑坡體松散破碎、滲透性強；二是由風化、節理切割的巖體組成的巖質滑坡，這類滑坡體裂隙發育，滲透性極強。此2處滑坡床均為滑坡體下部穩定的基巖，滑坡床巖性主要為二疊系下統棲霞組的灰巖及燕山晚期石英二長巖。滑坡結構面主要為層內錯動帶及覆蓋層與基巖接觸面。

泥石流物源主要為因礦山開采形成的大量棄石、廢渣，這些棄石、廢渣順坡堆積，或在沖溝上游邊坡堆積，呈松散狀。廢渣堆平均厚度3.5～5.2 m，坡度30～48°，在強降雨作用下，廢石堆被水流侵蝕產生滑坡并沿著溝谷向下游流動。溝谷兩側地形坡度超過30°，部分為25～30°；溝槽橫斷面呈Ｖ 型谷或拓寬U 型谷，主溝縱坡200‰～450‰，補給段長度比為13％ ～20％ ，溝谷堵塞程度輕微－中等，流域面積0.05～3.0 km²。泥石流的發生是降雨的主動作用和地面受暴雨作用的被動作用兩個系統相互影響的結果。

（3）塌陷

南陵縣塌陷主要為采空塌陷與巖溶塌陷。區內采空塌陷均為開采淺部礦體，采深采厚比小，一般為5～30，且采空區跨度較大，頂板圍巖為花崗斑巖、石英閃長玢巖、石英閃長巖等，淺表為中—強風化，裂隙發育、巖石破碎，穩定性較差，加之部分礦山對預留保安礦柱的回采，使頂板巖體失去支撐，因此，這些采空塌陷處均處于不穩定狀態。區內采空塌陷均為金屬礦山地下開采引起。因此，地下采空區是地面塌陷形成的直接原因，而采空區的面積、采空區的高度、采空區的跨度、采深采厚比、頂板圍巖、采礦方法及充填程度等則影響采空塌陷的規模和空間分布。

南陵縣巖溶塌陷位于山間坳谷盆地，坳谷兩側丘坡為三疊系下統南陵湖組的薄層—中厚層灰巖，坳谷表層為第四系全新統蕪湖組的亞黏土及含碎石亞黏土，結構疏松，厚度3.0～11.5 m；下伏基巖為巖溶發育的三疊系下統南陵湖組灰巖。三疊系下統南陵湖組灰巖巖溶極發育，溶洞、巖溶漏斗、溶蝕洼地、地下暗河發育，巖溶裂隙規模大。山坡巖溶裂隙管道與坳谷下伏的南陵湖組灰巖的裂隙、溶洞連通性很好，組成統一的巖溶管道含水系統。暴雨時，降雨沿暴露于地表的巖溶裂隙管道迅速入滲到地下，通過連通的巖溶管道流向坳谷下伏的巖溶裂隙、溶洞，坳谷下伏的溶洞中的地下水位迅速上升，流速增大，使土體與灰巖界面上的土體浸泡崩解脫落，并隨巖溶裂隙管道及地下暗河水流搬運，形成土洞，在巖溶地下水位如此反復波動下，土洞不斷向上擴展，土洞頂板變薄，土洞頂板向下陷落，形成巖溶塌陷。

6. 結論

（1）基本查明了地質災害發生的地質環境背景。區內地表水系發育，工程地質條件較復雜多變，工程地質條件較差；水文地質條件較復雜，這些都構成了發生地質災害的基礎條件。

（2）南陵縣現存的18處地質災害隱患點，災害類型為崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷。這些地質災害與坡向、坡度等因素有關，且與年份、月份均有一定相關性。

（3）查明了南陵縣地質災害的特征與誘發因素，區域構造對地質災害有一定的控制作用；地質災害的發生發展與降雨量和降雨形式有一定的相關性。