田海
摘要:泥石流是我國山區(qū)比較常見的一種自然災(zāi)害,具有爆發(fā)突然,破壞力大的特點。2008年“5.12”汶川大地震產(chǎn)生了大量的崩塌、滑坡以及一些潛在的不良地質(zhì)體,這些不良地質(zhì)現(xiàn)象為泥石流的發(fā)育提供了充足的條件,致使安縣境內(nèi)爆發(fā)了大規(guī)模的泥石流。本文通過對安縣地區(qū)泥石流的統(tǒng)計,從地形地貌、巖土體類型、降雨、地質(zhì)構(gòu)造及地震這5個方面,探討了泥石流發(fā)育的控制因素,對泥石流發(fā)育的綜合制約因素進(jìn)行了概略的分析。
關(guān)鍵詞:安縣;泥石流;地質(zhì)因素
引言:
泥石流是山區(qū)一種常見的突發(fā)性自然地質(zhì)災(zāi)害,其發(fā)生、發(fā)展與山地的形成演化過程密切相關(guān),是山地環(huán)境退化、地表結(jié)構(gòu)惡變、生態(tài)平衡失調(diào)的產(chǎn)物。安縣地處四川盆地與四川前龍門的過渡地區(qū),區(qū)內(nèi)地形切割強(qiáng)烈,地層巖性多樣,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,活動構(gòu)造強(qiáng)烈,褶皺、斷層發(fā)育,地質(zhì)環(huán)境條件比較脆弱,再加上不斷增強(qiáng)的人類工程活動,日趨突出的水土流失等環(huán)境地質(zhì)問題,使得泥石流災(zāi)害已成為區(qū)內(nèi)的主要環(huán)境地質(zhì)問題。
一、研究區(qū)概況
1.1安縣地質(zhì)構(gòu)造概況
安縣地處四川龍門山褶斷帶與四川盆地結(jié)合部,受龍門斷裂帶影響,褶皺、斷層極其發(fā)育,構(gòu)造十分復(fù)雜,境內(nèi)發(fā)育的主要構(gòu)造如下:
(1)后龍門山褶皺帶:發(fā)育有大金川倒轉(zhuǎn)復(fù)向斜,青林口倒轉(zhuǎn)復(fù)背斜。
(2)前龍門山褶皺帶:主要發(fā)育有一號斷裂、清平斷裂等9條斷裂。
(3)太平場旋轉(zhuǎn)構(gòu)造帶:發(fā)育大屋基倒轉(zhuǎn)復(fù)背斜、高川倒轉(zhuǎn)向斜,以及千佛山斜沖斷層、高川斜沖斷層等。
(4)綿陽帚狀構(gòu)造:發(fā)育龍鳳場向斜和新橋背斜等寬緩褶皺。
1.2安縣泥石流總體發(fā)育特征
泥石流是安縣主要的地質(zhì)災(zāi)害類型之一,根據(jù)2016年涪江流域1:5萬環(huán)境地質(zhì)調(diào)查,全縣有泥石流災(zāi)害隱患點181處,并且泥石流災(zāi)害主要分布于縣境西北部的千佛、桑棗、雎水、高川、曉壩等5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。
1.3泥石流的分類
根據(jù)項目調(diào)查,對安縣現(xiàn)有泥石流進(jìn)行如下劃分:
按泥石流堆積物規(guī)模劃分為:特大型泥石流8處,大型泥石流20處,中型泥石流92處,小型泥石流61處;分別占總數(shù)的4.5%:11.0%:50.8%和33.7%。
按泥石流物質(zhì)組成劃分為:泥石流122處,水石流57處,泥流2處:分別占總數(shù)的67.4%、31.5%和1.1%。
按流域形態(tài)劃分為:溝谷型泥石流170處,山坡型泥石流11處:分別占總數(shù)的93.9%和6.1%。泥石流分類表見表1-1。
1.4安縣泥石流形成基本條件
1.4.1松散物質(zhì)條件
安縣泥石流災(zāi)害主要集中分布于龍門山區(qū)的中山、低山地貌區(qū),龍門山區(qū)出露的地層較齊全,除第三系未出露外,其余從震旦系至白堊系以及第四系均有出露,在斜坡坡麓及坡腳形成大量的松散物質(zhì):且由于該區(qū)域處于龍門山前山斷裂、中央斷裂帶,受構(gòu)造活動強(qiáng)烈,巖體裂隙發(fā)育;溝谷內(nèi)形成大量松散體堆積于溝谷中或斜坡上,成為泥石流物源堆積。
1.4.2地形地貌條件
龍門山區(qū)高程1000-3000m左右,切割深度為200~1500m左右;溝谷發(fā)育,多數(shù)溝谷斜坡坡度20~50。,地形較為陡峭,溝谷縱坡度一般為300-500‰,適宜的地形條件是泥石流形成的基本條件。
1.4.3水動力條件
安縣全年降水充沛,年均降雨量多達(dá)1200mm,降雨時間比較集中,5月至8月的降雨量約占年降雨量87%,其中8月的降雨量為全年最多,為304.2mm,降雨量最少的月份為12月,降雨量為6.4mm,為泥石流的啟動提供了足夠的動力條件。
二、研究分析方法
本文根據(jù)在野外進(jìn)行的實地考察,并結(jié)合國內(nèi)外參考文獻(xiàn),在弄清安縣泥石流災(zāi)害點空間分布的情況下,采用對比分析手法,對地形地貌、巖土體類型、降雨、地質(zhì)構(gòu)造及地震這5個方面與泥石流災(zāi)害進(jìn)行相關(guān)性研究,分析各因素對泥石流的控制作用,確定各影響因素對泥石流災(zāi)害的影響。
三、地質(zhì)因素與泥石流災(zāi)害的關(guān)系
3.1地形條件與泥石流災(zāi)害的關(guān)系
地形條件是泥石流形成的三大條件之一,它為泥石流的發(fā)生提供地理條件。
例如安縣干溝泥石流,其流域面積1.5km2,泥石流溝總體上依山而成,溝道切割深80~120m,溝道寬3~20m,沖溝呈“v”型,總體上具有岸坡陡峻,切割深度較大,流域內(nèi)自然地質(zhì)環(huán)境條件較差,在溝谷的強(qiáng)烈侵蝕條件下,谷坡多處于不穩(wěn)定狀態(tài),中、小型崩塌發(fā)育,在局部高陡地形區(qū)發(fā)育有滑坡、落石區(qū),大量的松散固體物質(zhì)堆積在溝谷、溝道及溝道兩側(cè),成為形成泥石流松散固體物質(zhì)的直接補(bǔ)給源,是典型的有利于泥石流爆發(fā)的地形。
3.2巖土體類型與泥石流災(zāi)害的關(guān)系
松散堆積物是泥石流形成的三大條件之一,而巖土類型決定了松散堆積體的數(shù)量。松散堆積體物質(zhì)類型、規(guī)模和穩(wěn)定性好壞又直接影響泥石流發(fā)育程度、嚴(yán)重程度與危害性。
考察安縣區(qū)內(nèi)其他泥石流物源區(qū),可以看出,其泥石流主要發(fā)育分布于高川鄉(xiāng)、千佛鎮(zhèn)、桑棗鎮(zhèn)一帶堅硬碳酸形成的中山地貌區(qū),由于該地區(qū)碳酸巖的大量露天開采,大量棄渣堆積于溝谷,形成了大量的松散堆積物,同時“5.12”地震后在溝谷形成了大量的崩塌、滑坡松散堆積物,為也為泥石流提供了大量松散堆積體。同時不同的巖性形成松散堆積體的能力也有所不同,根據(jù)對比安縣泥石流發(fā)育地區(qū)的巖性與泥石流數(shù)量,得出泥石流災(zāi)害分布與地質(zhì)巖組關(guān)系如下。
堅硬、半堅硬砂泥巖巖組:25處、軟弱泥頁巖巖組:16處、堅硬碳酸巖巖組:73處、堅硬碳酸巖與碎屑巖巖組:67處。
3.3降雨與泥石流災(zāi)害的關(guān)系
泥石流形成的三大條件中,降雨條件是泥石流爆發(fā)的激發(fā)因子。
安縣屬于中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū),年降雨量900~1000mm左右,春季與冬季較為干旱,夏季旱澇交錯,秋季多連綿陰雨。縣內(nèi)降水量由東南向西北逐步增多,東南丘陵、平壩區(qū)常年降水量在1000毫米左右,而山地區(qū)屬于盆邊西緣山地氣候小區(qū),降雨量較大,沸水、雎水、曉壩等沿山一帶,年降雨量1300mm左右,西北山區(qū)的茶坪、高川等鄉(xiāng)鎮(zhèn)最大降水量達(dá)1700毫米左右。結(jié)合實地調(diào)查分析安縣泥石流災(zāi)害,得出安縣降雨量與泥石流數(shù)量關(guān)系,見圖3-1。
3.4地質(zhì)構(gòu)造與泥石流災(zāi)害的關(guān)系
地質(zhì)構(gòu)造是泥石流爆發(fā)的一個控制因素,從內(nèi)因上影響泥石流的發(fā)育。
安縣境內(nèi)主要地質(zhì)構(gòu)造部位大致分為三個部分,后龍門山變塑帶、前龍門山變塑帶、綿陽帚狀構(gòu)造。綿陽帚狀構(gòu)造主要有龍鳳場向斜和新橋場背斜,位于花荄和界牌一帶,屬河谷平壩、淺丘臺地地貌,地勢平緩,地質(zhì)災(zāi)害很少,其形成與地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系不大。后龍門山變塑帶和前龍門山變塑帶附近斷層、背斜、向斜極度發(fā)育。同時不同構(gòu)造組合,對巖體的破壞程度也有所不同,差異很大,從而使泥石流的活動強(qiáng)弱在不同的構(gòu)造部位也不盡相同。經(jīng)實地考察統(tǒng)計,各構(gòu)造部位與泥石流發(fā)育數(shù)量見表3-2。
3.5地震與泥石流災(zāi)害的關(guān)系
地震是泥石流爆發(fā)的一個誘發(fā)因素,安縣多數(shù)泥石流是受地震影響而活動程度大大提高的泥石流。“5.12”地震使山體結(jié)構(gòu)破碎,使流域內(nèi)大量崩塌、滑坡復(fù)活,從而增加了大量物源量。將導(dǎo)致泥石流爆發(fā)的危險性也相應(yīng)提高。
結(jié)論:本章從地形地貌、巖土體類型、降雨、地質(zhì)構(gòu)造及地震這5個方面,結(jié)合項目實地考察,討論了泥石流發(fā)育的控制因素,得出泥石流的發(fā)育并非單一因素所控制,而是各個因素之間有著相互控制的關(guān)系。
1.地形地貌、松散堆積體、降雨是泥石流形成的三大條件,是泥石流爆發(fā)的基本條件
2.地質(zhì)構(gòu)造的分布決定了區(qū)內(nèi)地貌形態(tài)的分布,因而對不同地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的臨空條件起到間接的控制作用,從而影響泥石流災(zāi)害的易發(fā)程度。
3.構(gòu)造體系控制著巖層節(jié)理,裂隙的發(fā)育,將巖體切割形成不同規(guī)模的塊體,破壞了巖體的完整性,為巖體的破碎,崩落提供了必要的前提條件,且裂隙的間距、性質(zhì)、貫通和充填情況等決定了危巖塊體的規(guī)模和穩(wěn)定性,這些也間接提供了大量的松散堆積體。
4.同時地震作用破壞巖土體的穩(wěn)定性,加劇了對地形地貌及植被的破壞,影響著區(qū)域內(nèi)整體的結(jié)構(gòu),對泥石流災(zāi)害有著誘發(fā)的作用。