新疆库车县地质灾害分布特征及形成条件分析

庞　鹏，刘　威

(新疆地矿局第一水文工程地质大队，新疆 乌鲁木齐 830091)



新疆库车县地质灾害分布特征及形成条件分析

庞鹏，刘威

(新疆地矿局第一水文工程地质大队，新疆 乌鲁木齐 830091)

库车县位于天山南麓，全县46.67%的面积为山地地形，复杂的自然地理和地质环境条件，使得地质灾害广泛发育，严重威胁着区内人民的财产和人身安全。本文在广泛收集区域地质资料和野外地质灾害调查的基础上，对区内地质灾害的发育情况有了全面了解。研究结果表明：该县地质灾害的类型主要有崩塌、滑坡、泥石流以及地面塌陷4种类型，共分布有138处，以崩塌和泥石流为主要地质灾害类型；同时结合气象水文、地形地貌、地层岩性、地质构造以及水文地质等条件，对该区地质灾害的分布特征和形成条件进行了分析，进而为库车县地质灾害的区域防治规划工作提供科学依据。

地质灾害；分布特征；形成条件；库车县

库车县地处天山南麓，塔里木盆地北缘，形成了以资源开发利用为先导的工业生产体系，经济发展较为迅速。其东与轮台县、尉犁县相连，西与拜城和新和县接壤，南与沙雅县毗邻，北依天山和和静县交界。区域内交通便利，形成了航空、公路、铁路互相交织的立体交通网络[1]。

库车县境内突发性的地质灾害类型主要包括崩塌、滑坡、泥石流和地面塌陷等四个灾种，其地质灾害及隐患点达138处，所幸未造成人员伤亡，但直接经济损失达162.17万元[1]。因此，开展库车县境内地质灾害发育特征及影响因素分析的研究工作，有助于提高库车县国土资源开发和整治工作的科学性，减轻辖区内地质灾害的经济损失以及减少人员伤亡，促进当地社会经济的绿色发展[2]。

1　孕灾环境条件分析

1.1气象水文

库车县地处暖温带，属暖温带大陆性干旱气候，由于境内地貌复杂，形成明显的区域性气候差异。其气温的空间分布受地形地貌的影响，各地气温差异明显，山区气温低于平原，而平原地带年平均气温11.4℃；其降水分布也具有明显的地区差异性，山区降水多于平原，年平均降水量150～300 mm，地势越高降水量越大，海拔2 000 m以上地区年降水量达600 mm。海拔2 000～2 500 m处降雹最多，2 500 m以上山区降雹量减少，降雪量增多。

库车县行政区内水系较为发育，主要分布有渭干河、库车河、塔里木河和拉依苏河等四大水系。

1.2地形地貌

库车县总体地势北高南低，北部为山区，南部为平原区。北部山区属天山山脉西段，山系呈东西走向，地势十分高峻，最高海拔4 552 m，最低海拔922 m，从地貌上可分为山区和平原两大地貌单元。由于平原区地形平坦开阔，不具备地质灾害的发育条件，而在山区边坡陡峭、岩石裸露、风化强烈、岩石破碎，为辖区内地质灾害的发育和形成提供了有利条件。

1.3地层岩性

库车县地层出露较齐全，由老到新分别有古生界志留系、泥盆系、石炭系、二叠系，中生界三叠系、侏罗系、白垩系和新生界新近系、第四系等地层；此外，其境内岩浆岩也比较发育，主要集中分布在北部山区，卡拉果尔-库车河东西一带，从超基性-中性-酸性岩石都有产出。

1.4地质构造及地震

在大地构造上，库车县属于南天山冒地槽褶皱带和塔里木坳陷两个二级构造单元。它包括哈尔克山复背斜、库车坳陷、塔北隆起以及满加尔坳陷等四个三级构造单元。此外，次一级褶皱、断裂也十分发育，其形式复杂多样，对该县各类突发性地质灾害的空间分布和发育产生了极为重要的影响。

由于库车地处塔里木地块与天山褶皱带的衔接部位，以东西向展布的北轮台断裂带和却勒塔格断裂带为主的构造带产生压扭性构造活动，是地震危险区，其地震基本烈度为Ⅵ-Ⅷ度。多发的地震是该区突发性地质灾害发生的重要激发因素之一。

1.5水文地质

根据地下水赋存条件、水理性质、水力性质将区内地下水划分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水、岩溶裂隙水和冻结层水等四种类型。其中，松散岩类孔隙水主要分布于库车县南部平原区，赋存在第四系松散卵砾石、砂砾石层的孔隙中。

2　地质灾害分布特征

2.1地质灾害类型

通过野外地质调查，库车县境内发育的地质灾害类型主要有崩塌、滑坡、泥石流以及地面塌陷。目前该县所辖区域内分布各类地质灾害点138处，其中崩塌及崩塌隐患68处、占全区地质灾害总数的49.28%；泥石流59处，占全区地质灾害总数的42.75%；地面塌陷6处，占全区地质灾害总数的4.35%；滑坡5处，占全区地质灾害总数的3.62%。在此基础上，对库车县地质灾害在空间和时间分布特征进行了分析研究，表现出了一定的规律性[3]。

2.2地质灾害行政区域分布特征

库车县境内共有14个乡镇，由于受其所处地貌单元不同以及人口的分布、人类活动范围等因素的制约，发育的地质灾害点分布不均匀。由于12个乡镇位于南部平原区，均无地质灾害发育；剩余2个乡镇位于分布在北部山区，其地质灾害统计结果见表1所示。

表1　地质灾害行政区分布统计表

从表1中可以看出，崩塌和泥石流是该县发育的主要地质灾害类型，达到地质灾害点总数的92%；在所辖的14个乡镇中，阿格乡发育的地质灾害点数最多，达到126处，占地质灾害点总数的91.3%，同时其发育的地质灾害点密度也最大，达到4.41处/km2。

2.3地质灾害地形地貌分布特征

库车县地形地貌变化较大，其地质灾害的地形地貌分布特征差异较为明显。其总体的分布格局表现为：北部高山、中高山区是崩塌、滑坡、泥石流灾害的发育区；中低山区则是泥石流的发育区，地面塌陷、崩塌较发育；构造剥蚀平原、丘陵区是崩塌滑坡泥石流灾害低发育区；平原区地形平坦，地势开阔，不具备上述地质灾害形成的条件，地质灾害不发育。

2.4地质灾害时间分布特征

在时间分布特征方面，研究区内崩塌、泥石流等地质灾害的发生与大气降水、融雪关系密切，具有年际和年内两方面的规律性。

其年际规律主要受控于丰水年周期性旋回变化，辖区内各类地质灾害的高发年度正是降水量多的年份，特别是泥石流地质灾害；而年内变化规律主要受控于雨季和融雪季节，根据资料显示，每年汛期(5～8月)因融雪或强降雨引发的地质灾害占地质灾害总数的90%以上。

3　地质灾害形成条件分析

3.1崩塌的形成条件

崩塌是在特定自然条件下形成的。地形地貌、地层岩性和地质构造是崩塌形成的物质基础[4]。根据野外地质调查资料显示，在地形地貌方面，辖区内崩塌灾害多发生在中高山区、上下陡中间缓的斜坡以及地形陡峻、修筑山区公路形成的人工边坡上；在地层岩性方面，由于区内岩层裸露、节理裂隙发育以及岩体破碎等原因，崩塌多发生在由脆性块状坚硬岩石组成的基岩上；最后，在地质构造方面，因区内新构造运动强烈，岩石破碎，为地震常发区，对崩塌灾害的稳定性有着控制作用。

3.2滑坡的形成条件

3.2.1地质条件

地质条件中主要包括地层岩性和地质构造两个方面[4]。地层岩性是滑坡发生的必要物质条件，研究区内的基岩滑坡发生在中泥盆统萨阿尔明上亚组地层中，岩性主要为石灰岩夹少量粉砂岩、泥岩，具备了产生滑坡的基本条件；地质构造对滑坡的影响主要表现在：由于中高山区处在强烈的抬升区或构造隆起带，且断裂构造比较发育，岩体风化破碎，侵蚀切割作用强烈，往往形成深沟陡坡，对滑坡的形成提供了有利的构造条件。

3.2.2地形地貌条件

地形地貌条件是地质灾害形成和发育的主要影响因素之一[5]。研究区内的滑坡多发生在中高山区，主要是因为中高山区受强烈的构造运动影响，造成山高坡陡，沟谷发育，地形坡度大，陡峻切割，为滑坡的发生提供了有利的地形地貌条件。此外，上、下陡，而中部缓的凹形山坡，也容易产生坡积层滑坡。

3.3泥石流的形成条件

3.3.1地形地貌条件

研究区泥石流的形态特征主要表现为：在沟谷形态方面，大多泥石流沟的形成区与流通区难以划分；在沟床纵坡降方面，一般沟床纵坡降在10%～30%的发生率最高，5%～10%和30%～40%的次之，其余发生频率较低；在沟谷坡度方面，区内泥石流沟谷坡度一般在20°～70°，为其固体物质的补给提供了有利条件，补给方式主要为小型崩塌、坡积层和沟底再搬运；在集水面积方面，泥石流多形成在集水面积较小的沟谷，面积为0.5～10 km2者最易产生。

3.3.2碎屑固体物源条件

在研究区内的中高山区，山体主要由古生界火山碎屑岩组成，其岩质软硬相间，构造及新构造运动强烈，褶皱、断裂、节理、裂隙极其发育，岩层破碎，坡积物量大。中低山区干燥剥蚀作用、风化作用强烈，在季节性降雨冲刷侵蚀、搬运、堆积作用以及各种重力地质作用等综合影响下，在谷坡坡面、坡脚及沟床形成大量松散固体堆积物。

3.3.3水源条件

研究区内泥石流的水源主要是大气降水。库车县山区降水多于平原区，年平均降水量150～300 mm，地势越高降水量越大，海拔2 000 m以上的地区年降水量达600 mm，降水量大且多集中在5～8月，占全年降水量的54%。降水形式一般前期以连续降水为主，后期为大雨或暴雨，前期的连续降水使岩土层充分饱水，在后期大雨或暴雨的激发下，引发泥石流。暴雨可在短时间内形成强大的地表径流，而携带大量松散物质形成泥石流。

3.4地面塌陷的形成条件

研究区地面塌陷的直接诱发因素是采矿活动和煤层自燃。一方面在地震、人工振动或降雨、融雪水的浸渗影响下，使上方岩土体失去支撑或支撑力减弱，导致地表岩土体坍落，形成地面塌陷；另一方面是由于采矿区矿柱设计尺寸偏小或在长期承载过程中由于风化、地震及累进破坏的影响，使某一矿柱的承载力超过其极限承载力，而首先遭到破坏，从而进一步塌落至地表而形成地面塌陷。因此，对于地面塌陷地质灾害来说，人类工程经济活动是主要其形成条件[6]。

4　结语

(1)在对库车县境内各类地质灾害调查的基础上，该县地质灾害发育的类型主要有崩塌、滑坡、泥石流以及地面塌陷四种类型。各类地质灾害点138处，其中崩塌68处、滑坡5处、泥石流59处以及地面塌陷6处。

(2)从行政区域、地形地貌以及时间等角度对该县所辖区域内地质灾害的分布特征进行了研究。在行政区域方面，研究区内发育地质灾害数量最多的为阿格乡，达126处；同时，该乡也是地质灾害点平均分布密度最大的乡镇；在时间分布特征方面，区内崩塌、泥石流等地质灾害的发生与大气降水、融雪关系密切。

(3)库车县地质灾害的地域分布较为明显，其总体格局为：北部中高山区是崩塌、滑坡、泥石流的高易发区，中低山区则是泥石流、地面塌陷的高易发区，且以泥石流危害最大，而在南部平原区，由于地势开阔平坦，地质灾害不发育。

[1]王燕, 甘宁, 陶澄宇,等. 新疆维吾尔自治区库车县地质灾害调查与区划报告[R]. 乌鲁木齐:新疆维吾尔自治区地质环境监测院.2002.

[2]向小龙, 孙炜锋, 李国伟,等. 云南盐津地区地质灾害发育特征及影响因素分析[J].地质力学学报.2015, 21(1):97-107.

[3]张春山, 张业成, 胡景江,等. 中国地质灾害时空分布特征与形成条件[J]. 第四纪研究.2000, 20(6):559-566.

[4]潘懋,李铁峰. 灾害地质学[M]. 北京大学出版社.2012.

[5]曾琳洁, 张涛, 冯文凯. 河南南召县地质灾害形成条件与分布规律[J].中国地质灾害与防治学报.2014(1):82-89.

[6]刘峰, 陈惠娟, 王士东,等. 西宁市主要地质灾害成因及变形破坏模式分析[J]. 地下水.2015(3):175-177.

Study on the Distribution Characteristics and Formation Conditions of Geological Hazards in Kuche Country

PANGPeng，LIUWei

(No.1 Hydrological and Engineering Geology Team of Bureau of Geology Mineral Resources Exploration of Xinjiang, Rumqi 830091,China)

Kuche County is located in the Southern Tianshan Mountains. The hill-shaped terrains should cover around 46.67% of the territory of the county. Because of complicated physical geography and geological environmental conditions, the fragile environment of the study area makes geological hazards very easy.They threaten the safety of lives and property of the inhabitants. On the foundation of extensively collecting geology data and investigation data in the region, the distribution characteristics and formation conditions of geological hazards in the region were studied. The results show that the main types of geological hazards in Kuche County are collapse, landslide, debris flow and ground subsidence.This paper has combined the meteorology and hydrology,topography and geomorphology, formation lithology,geological structure and hydrogeology conditions to analyzed the distribution characteristics and formation conditions of geological hazards, and provide the fundamental basis for geological hazards prevention work.

Geological hazards；Distribution characteristics；Formation conditions；Kuche County

2016-03-08

庞鹏(1989-)，男，四川资阳人，助理工程师，主要从事水文地质、工程地质和环境地质方面的工作。

P642.2

B

1004-1184(2016)04-0233-03