吳曉利 劉德成 李耀南 田明 朱杰

摘要：為詳細(xì)了解山陰縣境內(nèi)各類地質(zhì)災(zāi)害及隱患發(fā)生的巖土體結(jié)構(gòu)條件，闡明其發(fā)育、分布規(guī)律及形成機(jī)理，山-西省國(guó)土資源廳組織開展山陰縣地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查工作。通過遙感解譯、地面調(diào)查等手段發(fā)現(xiàn)，山陰縣境內(nèi)發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害類型為地面塌陷、不穩(wěn)定斜坡、崩塌和泥石流。地質(zhì)災(zāi)害主要分布在中山地貌，以第四系、二疊系和石炭系為主，與人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)密切相關(guān)。地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查工作為減災(zāi)防災(zāi)和制定防災(zāi)規(guī)劃，提供基礎(chǔ)地質(zhì)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)災(zāi)害;遙感解譯;地面調(diào)查;地質(zhì)災(zāi)害特征

中圖分類號(hào)：P694文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-1903（2019）01-0074-05

0引言

地質(zhì)災(zāi)害是指自然因素或人為活動(dòng)引起的危害人們生命安全和財(cái)產(chǎn)安全的與地質(zhì)作用有關(guān)的災(zāi)害（銀飛，2017）。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生給人們的生存和生活帶來(lái)巨大損害，規(guī)避地質(zhì)災(zāi)害需要建立在地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查工作基礎(chǔ)上（李永紅等，2016）。地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查工作可以為地質(zhì)災(zāi)害的防治提供有效的信息，對(duì)于保證各項(xiàng)工程順利建設(shè)，促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展和和諧社會(huì)建設(shè)具有十分重要的意義。

山陰縣位于山西省北部，雁門關(guān)外，大同盆地西南端，全縣國(guó)土總面積1652km2，總?cè)丝?2.8萬(wàn)。近年來(lái)，由于山陰縣城鄉(xiāng)建設(shè)的快速發(fā)展，削坡修路建房、礦產(chǎn)資源開發(fā)等人類工程活動(dòng)引發(fā)、加劇了地質(zhì)災(zāi)害（隱患），地面塌陷、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，開展縣域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查，可以進(jìn)行有效的地質(zhì)災(zāi)害防治工作，對(duì)促進(jìn)山陰縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保障人民生活環(huán)境安全起到實(shí)際而有效的作用。

1調(diào)查技術(shù)路線和方法

1.1技術(shù)路線

在充分收集、分析工作區(qū)以往基礎(chǔ)地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害等工作成果的基礎(chǔ)上，以遙感解譯、地面調(diào)查和地質(zhì)測(cè)繪為主要手段，選擇重大（典型）地質(zhì)災(zāi)害（隱患）點(diǎn)投入一定地形測(cè)量、山地工程等勘查實(shí)物工作量，充分利用“3S”技術(shù)，采用點(diǎn)、線、面相結(jié)合，重點(diǎn)調(diào)查和一般調(diào)查相結(jié)合，專業(yè)調(diào)查與社會(huì)調(diào)查相結(jié)合的方法，開展地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查工作，基本查明工作區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害及隱患發(fā)育特征、分布規(guī)律以及形成的地質(zhì)環(huán)境條件，并建立地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)。

1.2調(diào)查方法

（1）收集資料：充分收集工作區(qū)及周邊已完成的基礎(chǔ)地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、氣象水文等與地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)資料及以往地質(zhì)災(zāi)害工作成果，劃分地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)調(diào)查區(qū)和一般調(diào)查區(qū)。

（2）遙感解譯：以遙感解譯工作為先導(dǎo)，結(jié)合前人資料，初步確定地質(zhì)災(zāi)害體的類型、規(guī)模和空間分布，分析地質(zhì)環(huán)境背景條件。遙感調(diào)查貫穿于詳細(xì)調(diào)查工作的全過程（圖1）。

（3）區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件調(diào)查：根據(jù)遙感解譯結(jié)果，對(duì)工作區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境條件進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)查或核查。

（4）地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查：在遙感解譯的基礎(chǔ)上，采用點(diǎn)、線、面結(jié)合的以專業(yè)調(diào)查為主的方法，對(duì)工作區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害全面系統(tǒng)地調(diào)查。重點(diǎn)調(diào)查區(qū)主要開展1：5萬(wàn)比例尺地質(zhì)災(zāi)害正測(cè)（面積950km2）和1：1萬(wàn)比例尺地質(zhì)災(zāi)害草測(cè)（面積40km2）;一般調(diào)查區(qū)主要開展1：5萬(wàn)比例尺地質(zhì)災(zāi)害簡(jiǎn)測(cè)（面積662km2）。

（5）地質(zhì)剖面測(cè)量：對(duì)重點(diǎn)調(diào)查區(qū)內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害集中分布區(qū)進(jìn)行1：1萬(wàn)地質(zhì)剖面測(cè)量，對(duì)重大、典型地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行1：2000地質(zhì)剖面測(cè)量。

（6）地質(zhì)災(zāi)害測(cè)繪：對(duì)工作區(qū)內(nèi)威脅縣城、集鎮(zhèn)和重要公共基礎(chǔ)設(shè)施且穩(wěn)定性較差的地質(zhì)災(zāi)害（隱患）點(diǎn)，進(jìn)行大比例尺（1：2000）工程地質(zhì)測(cè)繪。

（7）地質(zhì)災(zāi)害勘查：調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的重大地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)，當(dāng)采用調(diào)查和測(cè)繪工作不能弄清問題時(shí)，對(duì)該隱患點(diǎn)進(jìn)行勘查工作。

（8）與各級(jí)國(guó)土資源管理部門結(jié)合，采用政府部門和當(dāng)?shù)厝罕妳⑴c的調(diào)查方法。

（9）地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)建設(shè)：采用空間圖層與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)掛接的方式將具體災(zāi)害點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈接在地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查圖上，建立空間數(shù)據(jù)庫(kù)。

2地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征

（1）崩塌

本次調(diào)查表明，山陰縣崩塌具有以下特點(diǎn)：①崩塌規(guī)模小，多為小型崩塌;②崩塌體所處的邊坡高陡，主要受層里面、節(jié)理面控制;③崩塌與人類工程活動(dòng)關(guān)系密切，均由人類活動(dòng)引起，且人類工程活動(dòng)越強(qiáng)，崩塌地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量越多、危害越嚴(yán)重;④崩塌體現(xiàn)狀穩(wěn)定性差，大部分已發(fā)生過崩塌地質(zhì)災(zāi)害。

按物質(zhì)組成分類，巖質(zhì)崩塌5處，土質(zhì)崩塌1處;按崩塌規(guī)模分類，小型崩塌5處，中型崩塌1處;按形成機(jī)理分類可分為傾倒式、滑移式兩種，各3處（胡厚田，1985）。典型崩塌地質(zhì)剖面見圖2。

（2）不穩(wěn)定斜坡

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，工作區(qū)內(nèi)不穩(wěn)定斜坡的特點(diǎn)包括：①分布坡度區(qū)間大，25°～90°，局部凌空（圖3-0761）;②大部分現(xiàn)狀條件下穩(wěn)定性較差;③主要分布于道路沿線，危害嚴(yán)重;④變形破壞模式不確定，不穩(wěn)定斜坡有可能發(fā)展為滑坡、崩塌兩種地質(zhì)災(zāi)害;⑤與人類工程活動(dòng)關(guān)系密切，均由人類活動(dòng)引起。

其中基巖斜坡8處，黃土斜坡1處。典型不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)剖面見圖3。

（3）泥石流

本次共調(diào)查6處泥石流地質(zhì)災(zāi)害隱患，其特點(diǎn)包括：①位于中山-平原地貌單元;②基巖風(fēng)化物、采礦棄渣是主要物源;③暴雨是泥石流的主要激發(fā)因素;④泥石流危害大。

按水源成因和物源成因分類，坡面侵蝕泥石流3處，棄渣泥石流3處;按集水區(qū)地貌各組分類，均為溝谷型泥石流;按泥石流物質(zhì)組成分類，均為水石型泥石流;按規(guī)模分類，巨型泥石流1處，大型泥石流2處，中型泥石流2處，小型泥石流1處。典型泥石流溝平面圖見圖4。

（4）地面塌陷

根據(jù)對(duì)地面塌陷區(qū)的調(diào)查，工作區(qū)內(nèi)分布23處地面塌陷點(diǎn)，其特點(diǎn)包括：①分布于采煤活動(dòng)強(qiáng)烈的北部地區(qū)（段鵬飛等，2014）;②塌陷方式不確定，分為單個(gè)塌陷坑和大范圍的地面沉降兩種;③嚴(yán)重威脅塌陷區(qū)及周邊村民生產(chǎn)、生活安全;④現(xiàn)狀條件下穩(wěn)定性較差;⑤分布區(qū)煤層采深采厚比較小;⑥綜合機(jī)械化采煤方式開采的煤礦以大面積地面塌陷為主，房柱式采煤方式開采的煤礦以單個(gè)塌陷坑塌陷為主（彭捷等，2015）。

按規(guī)模分類，巨型2處、大型8處、中型9處、小型4處;按地表表現(xiàn)形式可分為2類，單個(gè)塌陷坑及其伴生地裂縫11處，大范圍的地面沉降12處。典型地面塌陷地質(zhì)剖面見圖5。

3地質(zhì)災(zāi)害的分布規(guī)律

3.1空間分布規(guī)律

（1）地質(zhì)災(zāi)害主要分布于中山地貌單元上。本次調(diào)查的災(zāi)害點(diǎn)中，有39處分布在中山地貌單元，占災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的88.64%（表1）。

（2）在第四系、二疊系和石炭系相對(duì)集中。在本次調(diào)查的23處地面塌陷中，發(fā)生于第四系和二疊系中的地面塌陷17處;貫穿于第四系、二疊系和石炭系的地面塌陷6處;在調(diào)查的6處崩塌地質(zhì)災(zāi)害中，發(fā)生于石炭系的3處;在調(diào)查的6處泥石流地質(zhì)災(zāi)害隱患中，發(fā)生于第四系的3處（表2）。

（3）在堅(jiān)硬碎裂狀地層分布區(qū)相對(duì)集中。調(diào)查的6處崩塌中，發(fā)生于堅(jiān)硬碎裂狀灰?guī)r地層中的有3處，占崩塌災(zāi)點(diǎn)數(shù)量的50%;在調(diào)查的9處不穩(wěn)定斜坡中，發(fā)生于堅(jiān)硬碎裂狀灰?guī)r地層中的有6處，占不穩(wěn)定斜坡災(zāi)點(diǎn)數(shù)量的66.67%，主要原因是碎裂狀堅(jiān)硬巖體自身的工程性質(zhì)導(dǎo)致其節(jié)理裂隙發(fā)育，在修路、建房切坡等作用下，巖體性質(zhì)將變得脆弱、破碎，在重力作用下極易引起崩塌、不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害。

（4）沿道路呈條帶狀分布，且主要集中在山陰縣省道S211、岱馬路沿線。本次詳細(xì)調(diào)查的崩塌和不穩(wěn)定斜坡災(zāi)害點(diǎn)共15處，其中有10處分布在省道S211、岱馬路沿線，占崩塌和不穩(wěn)定斜坡災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的66.67%。由此可見，修路切坡是形成崩塌和不穩(wěn)定斜坡的主要原因。

（5）在凸型和直線型邊坡地段相對(duì)集中。本次調(diào)查的6處崩塌中，凸型坡為5處，直線型坡為1處;在調(diào)查的9處不穩(wěn)定斜坡中，凸型坡為8處，直線型坡為1處。由此表明，凸型坡易產(chǎn)生崩塌和不穩(wěn)定斜坡災(zāi)害。

（6）在巖質(zhì)坡體中集中。調(diào)查的6處崩塌中，發(fā)生于巖質(zhì)坡體中的崩塌為5處，占崩塌災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的83.33%。調(diào)查的9處不穩(wěn)定斜坡全部發(fā)生于巖質(zhì)坡體中?？梢?，巖質(zhì)斜坡發(fā)生災(zāi)害的數(shù)量明顯高于土質(zhì)斜坡。

3.2時(shí)間分布規(guī)律

（1）在現(xiàn)代人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈的時(shí)期相對(duì)集中。本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)的崩塌、地面塌陷、不穩(wěn)定斜坡均是因人類工程活動(dòng)引起，工作區(qū)內(nèi)調(diào)查發(fā)現(xiàn)的6處崩塌中有3處與人類削坡建房活動(dòng)有關(guān)，3處與削坡修建公路密切相關(guān)。工作區(qū)內(nèi)調(diào)查發(fā)現(xiàn)的23處地面塌陷均由井下采煤活動(dòng)引起。工作區(qū)內(nèi)調(diào)查發(fā)現(xiàn)的9處不穩(wěn)定斜坡中，8處具有崩塌隱患，其中6處因切坡修路、2處因削坡建房引起;1處具有滑坡隱患，起因亦為人類削坡建房。

（2）在雨季和凍融期相對(duì)集中。山西省山陰縣新近發(fā)生的6處崩塌災(zāi)害及其降雨量的關(guān)系，崩塌發(fā)生次數(shù)與同期的平均降雨量呈正相關(guān)關(guān)系（圖6）?？梢姡袕?qiáng)降雨是山陰縣崩塌災(zāi)害發(fā)生的主要誘發(fā)因素。

4結(jié)語(yǔ)

山陰縣境內(nèi)發(fā)育的崩塌、不穩(wěn)定斜坡、泥石流、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害與地貌單元和人類工程建設(shè)活動(dòng)密切相關(guān)，中山地貌單元是縣域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的主要分布區(qū)，人類工程建設(shè)活動(dòng)越強(qiáng)烈，地質(zhì)災(zāi)害越發(fā)育。因此，適當(dāng)控制中山地貌單元內(nèi)的人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、降低工程建設(shè)強(qiáng)度和加強(qiáng)建設(shè)項(xiàng)目地質(zhì)災(zāi)害工程防護(hù)等措施對(duì)防止、減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生具有十分重要的意義。