梁麗娟++高優(yōu)
摘要:近些年來,新疆伊犁地區(qū)黃土滑坡事件頻發(fā),引起了人們對黃土問題的廣泛關(guān)注。而研究黃土滑坡誘發(fā)因素及其形成機理是有效減緩黃土滑坡災(zāi)害風(fēng)險的基礎(chǔ)。本文從對新疆伊犁地區(qū)的環(huán)境出發(fā),分析了伊犁的地形地貌、降水等因素,同時對黃土成分和黃土特性做了深入剖析,對滑坡成因做出了分析。
關(guān)鍵詞:新疆伊犁;黃土滑坡;組成;成因
新疆黃土巖石地層是新疆維吾爾自治區(qū)天山北麓以及塔城、伊犁盆地內(nèi)黃土的巖石地層劃分。通過對黃土層的分析,分析黃土滑坡的一些原因。對黃土滑坡的分析不僅有利于新疆人民生產(chǎn)生活的安全,還對環(huán)境保護做出了貢獻(xiàn)。
1.新疆伊犁地區(qū)地理環(huán)境概況
1.1地形
探討新疆伊犁地區(qū)的黃土滑坡(如圖1)成因不得不從伊犁地區(qū)的地形地貌著手。伊犁哈塞克自治州位于中亞內(nèi)陸腹地,境內(nèi)不僅有崇山峻嶺,還有廣闊的山地間平原盆地和河谷地,“三山兩盆兩谷”是自治州地貌的主要組成部分[1]。伊犁地區(qū)位于中國大陸西北,地處天山褶皺帶的山間凹陷,伊犁山地間盆地北部是由北西一南東走向的科古琴山、依連哈比爾尕山和博羅霍洛山等山組成的北天山山脈。南面是哈爾克他烏、那拉提山組成的南天山山脈。盆地中間是阿拉喀爾他烏、阿吾拉勒山和伊什基里克山。三山脈中間則是各種河谷地,由東向西逐漸開闊。自天山山脈向河谷地依次是高山區(qū):冰緣、冰蝕地貌;中山區(qū):河谷下切地貌;低山丘陵區(qū):黃土分布區(qū),黃土梁等地貌。
1.2氣候
新疆伊犁在遠(yuǎn)離海洋和群山環(huán)抱的影響下,具有典型的干旱氣候特征,屬寒溫帶半干旱的大陸性氣候。由于地域遼闊,地形復(fù)雜,從天山到阿爾泰山,隨著經(jīng)度和位置高度的不同,各地又有獨特的小氣候特征。降水量月、季、年度變化率大,山區(qū)多于平原,局部地區(qū)間差異大。風(fēng)力因各地地形影響而表現(xiàn)不一。降水量受大氣環(huán)流和地形的影響,在西風(fēng)急流帶來的大西洋暖濕氣流和南下的北冰洋氣流共同作用下,遇西、北東南三面環(huán)山封閉地形成“三帶四塊”降水各異的特征。境內(nèi)蒸發(fā)量的總趨勢是從南向北增大。
2.新疆伊犁地區(qū)黃土分布及成分
中國的黃土地主要分布在黃土高原區(qū)。結(jié)合新疆局部地圖和衛(wèi)星資料,查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料和中國近些年的實地考察記錄,得出了伊犁盆地的黃土分布圖(見圖2)。從圖片上可以得到,伊犁盆地具有面積十分廣泛的黃土地,成條帶狀分布,主要集中于伊犁河等各個河流的階地上、丘陵地區(qū)和山麓斜坡地帶。黃土的厚度范圍從幾米到幾百米不等,越靠近盆地中央越厚,兩側(cè)相對較薄[2]。
3.新疆伊犁地區(qū)黃土組成
伊犁地區(qū)的黃土顆粒成份主要以粉粒為主,主要礦物成分有黏土礦物、自生礦物、碎屑礦物三類,黃土顏色以灰黃到棕黃為主。伊犁的黃土和我國大陸西北地區(qū)的黃土一樣,主要成因是沙漠粉塵的風(fēng)化堆積;不同的是,伊犁的黃土大多是馬蘭黃土。
4.新疆伊犁地區(qū)黃土特征
黃土的震陷性。震陷是指黃土在地震作用下突然塌陷。如果震陷發(fā)生在相對平坦的地方,則容易導(dǎo)致黃土裂縫等,使地基失去穩(wěn)定性,同時建筑物容易遭到破壞導(dǎo)致倒塌或開裂;如果震陷發(fā)生在斜坡地段,則十分容易誘發(fā)黃土滑坡等災(zāi)害,威脅人們的生命財產(chǎn)安全。
黃土的濕陷性。即濕陷性黃土在上部壓力作用下受水浸濕而發(fā)生沉陷的性能。濕陷性是黃土區(qū)別于其他土類的一個特殊屬性,伊犁黃土屬于強烈濕陷性黃土,這就加大了黃土受損和滑坡、泥石流等災(zāi)害的可能性[3]。
黃土的動彈性模量。即在動負(fù)荷作用下物體應(yīng)力與應(yīng)變的比值。查閱了相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)(圖3)之后我們得出:新疆伊犁黃土的動彈性模量和動應(yīng)變量成反比,這說明伊犁黃土在相同的條件下更容易受損。在遇到地震的時候,如果震級超過了八級就可能發(fā)生震陷,發(fā)生滑坡的可能性非常大。
黃土的塑性指數(shù)。塑性指數(shù)是粘土的最基本、最重要的物理指標(biāo)之一,它綜合地反映了粘土的物質(zhì)組成,主要用于對各種土類的評價。根據(jù)表4的數(shù)據(jù)顯示,伊犁黃土的塑性指數(shù)偏小,這說明黃土粘粒成分少,容易受損,抗震能力弱,容易發(fā)生滑坡等自然災(zāi)害。
5.新疆伊犁滑坡成因分析
綜合上文對新疆伊犁地區(qū)自然環(huán)境和黃土物理特性的分析,我們不難得到滑坡成因,總結(jié)如下:
地形地貌因素。伊犁地區(qū)黃土分布廣泛,面積大,黃土坡后緣成圈狀,具有典型的滑坡特性。黃土大量覆蓋造成地形支離破碎,經(jīng)過河谷長年累月的侵蝕,十分容易被切割破壞,海拔越高,切割情況就越來越嚴(yán)重。這是導(dǎo)致黃土滑坡的主要因素,同時坡度越陡,發(fā)生滑坡的幾率越大。
降水因素。強降雨容易導(dǎo)致山體滑坡,黃土滑坡也不例外,降水因素是導(dǎo)致黃土滑坡的根本原因。因為黃土的中溝壑和洞穴非常多,強降雨會使大量雨水進入,導(dǎo)致黃土土體變得越來越重,凝聚力變得越來越小,降雨時間長,黃土滑坡就變得不可避免。
地震因素。由于地震帶來的地殼的強烈運動,黃土很可能瞬間受力失去平衡,穩(wěn)定性遭到破壞的黃土層會加劇裂縫的形成,最終引發(fā)黃土滑坡。
人為因素。人類一直對自然資源進行無節(jié)制的開采,如礦產(chǎn)的開采、道路的開發(fā)和植被的開墾等。有數(shù)據(jù)顯示,七層以上的滑坡是由人類的行為造成的。同時,伊犁地區(qū)開挖中草藥,日積月累,原來穩(wěn)定的山坡和植被遭到嚴(yán)重的破壞,遇到降雨或者融雪,水分更容易滲入黃土內(nèi),大大加強了黃土滑坡發(fā)生的可能性。此外,隨著新疆伊犁地區(qū)畜牧業(yè)不斷發(fā)展,放牧活動越來越頻繁,雖然伊犁地區(qū)的草場廣闊,有優(yōu)質(zhì)的草料,但是近年來牲畜數(shù)目大幅增加,春夏秋三季密集的放牧活動已經(jīng)給山區(qū)植被帶來了過重的負(fù)擔(dān)。過度放牧、草木數(shù)量迅速減少,這些也都間接造成的黃土滑坡。所以,人們必須在改造大自然的同時規(guī)范自己的行為,遵循大自然的發(fā)展規(guī)律,否則造成后果不僅危機自身,還會禍及后代。
6.結(jié)束語
黃土滑坡是黃土地區(qū)最為常見的一種地質(zhì)災(zāi)害,新疆伊犁地區(qū)黃土滑坡成因眾多,不僅有地形地貌、降水等自然的因素,人為因素也不可避免。我們不可能做到對黃土本身的性質(zhì)及降水等外界因素的控制,但是在規(guī)范我們自身的生產(chǎn)活動方面,我們可以加強自律,同時通過加強立法和監(jiān)督規(guī)范人類行為,不僅能對保護自然環(huán)境做出貢獻(xiàn),還能為人類的安全提供保障。
參考文獻(xiàn):
[1]劉秀銘,毛學(xué)剛,丁仲禮.黃土古氣候變化趨勢與青藏高原隆升關(guān)系初探[J],第四紀(jì)研究,2009(05).
[2]談金忠,倪秀萍,王衛(wèi)東.南京燕子磯滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程及其綜合利用[J],地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護,2009(04).
[3]吳禮舟,黃潤秋.非飽和土滲流及其參數(shù)影響的數(shù)值分析[J],水文地質(zhì)工程地質(zhì)2011(01).
作者簡介:
梁麗娟(1983-10-12),女,廣西武鳴人,畢業(yè)于新疆大學(xué),水工環(huán)工程師。研究方向:地質(zhì)環(huán)境問題、地質(zhì)災(zāi)害評估。作者單位:新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第九地質(zhì)大隊。endprint