永靖县陈家沟铅锌矿不稳定斜坡形成条件及基本特征

范鹏举

（甘肃省地质调查院，甘肃 兰州 730000）

近年来，随着极端气候的不断出现，甘肃省临夏回族自治州、临夏县、永靖县、和政县、广河县、康乐县、东乡族自治县、积石山保安族东乡族撒拉族自治县境内出现大范围强降雨天气，由于强降雨持续时间较长，形成危害性较大的群发性崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。其中以永靖县陈家沟铅锌矿不稳定斜坡尤为典型。

1 自然地理环境概况

研究区位于临夏回族自治州永靖县陈家沟村，属于陇中南部冷温带半湿润气候区，其气候特点是春夏温和，秋季凉爽，冬季寒冷干燥，气温日差较大，降水分布不均匀。根据永靖县气象站资料，年平均气温6.4℃，最高气温32.6℃，最低气温-21.6℃，年平均降水量493.5mm。研究区位于洮河支流八阳河中游右岸支沟张家沟，为黄土冲沟，降雨时多形成暴洪，平时为干沟。土壤类型主要有黑垆土、黑土、黄绵土和红土四大类型。属森林草原地带，树种资源较贫乏，主要有杨、柳、榆、臭椿等12种。

2 区域地质环境概况

2.1 地形地貌

研究区处于陇西黄土高原区，场地位于八阳河右岸山坡地区，为黄土丘陵地貌。场地山坡南高北低，自然坡度15°～35°，多为坡耕地，均为黄土覆盖区。西侧由于受雨洪水的向源侵蚀作用形成一处不稳定斜坡。斜坡宽度110m，高8m～25m，平均坡度35°，斜坡后缘近乎直立，坡度接近90°，斜坡整体呈“C”状。

2.2 地层

研究区出露的地层比较简单，主要为新近系和第四系，其地层岩性及分布特征如下：

新近系：为新近系上新统临夏组，零星出露于陈家沟铅锌矿不稳定斜坡西侧冲沟底部。岩性为砖红色泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩，以砂质结构为主，层状构造，产状近于水平。

第四系：第四系分布广泛，主要为上更新统及全新统，其成因类型较多，有风积、崩滑堆积等。

2.3 地质构造

研究区处于祁吕贺“山”字形构造体系的祁吕弧形褶皱带西翼和河西构造体系的复合部位（图1-5）。区内次级构造轮廓较为发育，主要由临夏、临洮坳陷带和三甲集—虎关隐伏隆起组成。

2.4 新构造运动与地震

区内新构造运动较为活跃，以间歇性的垂直上升运动为主。具有明显地继承性、差异性的特点，在八阳河河谷两岸形成多级阶地，各阶地高差显著。这种多阶地的存在及阶地高差悬殊的变化，表现出区域性升降运动剧烈而频繁的特征。

根据《中国地震动参数区划图》，永靖县抗震设防烈度为Ⅶ度，设计基本地震加速度值为0.15g。

3 岩土体工程地质类型

3.1 岩体类型及工程地质特征

区内岩体类型为软弱层状碎屑岩岩组，由新近系上新统临夏组组成。岩性为泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩，层状构造，表层风化强烈，强风化层一般厚0.5m～3.0m，质地较为软弱，遇水极易软化。自由膨胀率41.5%～63%，平均天然重度20.15KN/m3，内聚力（c）17.7-237.2Kpa，内摩擦角（Ф）19.7°～40.6°，单轴抗压强度11Mpa左右。

3.2 土体类型及工程地质特征

土体的工程地质特征，主要由组成土体各类土的工程地质特征和土体的结构决定[1]。区内土体大致可划分为风积、冲洪积两类，其工程地质性质如下：

黄土：岩性为浅黄色粉土，粒度成分以粉粒为主，占70%左右，土质均匀，结构疏松，具大孔隙，垂直节理发育。干燥-稍湿，稍密，易溶盐含量较高，具粒状架空接触式结构，具有湿陷性。区域上黄土的湿陷系数为0.081～0.108，自重湿陷系数为0.042～0.055，具有中—强湿陷性，并具自重湿陷性，湿陷等级为Ⅱ～Ⅳ级自重湿陷性土。

堆积土：分布于场地西侧冲沟内，岩性为黄土崩滑松散堆积土，厚度3.0m～8.0m,深褐色，土质疏松，工程地质条件差。

4 不稳定斜坡形成条件及基本特征

4.1 区域黄土梁峁的发育条件和特征

研究区位于陈家沟村西北侧，境内地形地貌主要属黄土梁茆、黄土丘陵沟壑区，区内分布有大量的黄土陡崖、陡坡、其高度、坡度以及临空面，为地质灾害的形成提供了最基本的客观地形条件。

经调查发现，区域内黄土滑坡、崩塌等地质灾害多发育于遭受倾向侵蚀和冲沟深切的黄土斜坡带、黄土梁间凹地及黄土梁茆边缘地带；同时由于部分区域上部黄土与下部泥岩成层状分布，产状倾斜，易顺层产生滑动，形成良好的滑动界面。黄土与泥岩间往往具有顺坡向分布的泥质软弱带或岩土界面，这些软弱带的埋深，在很大程度上决定了滑坡体的规模，其形状直接控制着滑坡体的稳定状态，成为导致黄土滑坡的基本控制因素。

降水水是土质滑坡最为重要的诱发因素，孔隙水压力产生及水对土体强度的弱化，都是导致灾害发生的重要原因。由于黄土具有大孔隙，弱胶结等结构特征，以及强烈的水敏性。暴雨对坡体稳定性的影响主要表现在雨水通过黄土垂直和侧向渗透，坡体的孔隙水压力增大、容重增加、基质吸力减小。斜坡变形破坏与年降雨量的季节变化有明显对应相关，其活动强度与降雨量大小呈滞后的正相关关系。在黄土滑坡的形成条件中，地下水的活动为斜坡变形破坏提供了十分重要的动力条件。地下水沿裂隙面下渗并常在沟谷底部溢出，改变了斜坡的水文地质条件，一方面增加了斜坡土体的重量，对不稳定土体产生静水压力或动水压力及向上的浮托力，另一方面降低了斜坡体中软弱结构面的抗剪强度，并起着溶解、冲刷的作用，使不稳定土体和稳定土体之间的侧向摩擦力减小，降低了黄土斜坡土体的稳定性。

4.2 沟道的形成条件分析和基本特征

陈家沟铅锌矿不稳定斜坡为土质斜坡，主要是由于集中排水潜蚀、侵蚀、冲刷，冲沟向源侵蚀现象严重，冲沟黄土经过多年的雨洪水冲刷，向源侵蚀进一步加剧，沟底物质流失，坡脚失稳发生崩滑，久而久之形成现状沟道及不稳定斜坡。

沟道位于斜坡的西侧，沟脑至沟口共计长约300m，纵坡降为123.3‰，沟道切割深度11m，沟脑宽110m，该沟脑为陈家沟铅锌矿不稳定斜坡段，斜坡高约25m，顶部直立接近90°，下部坡体约15°～35°，坡长32m，由于雨水长期冲刷、侵蚀坡面破碎、裂缝发育，斜坡底部落水洞发育，深约0.5m～3m，洞口宽1m～4m；洞口宽1m～4m；中游段沟道宽约60m，沟道左岸为缓坡，坡度25°～35°为草地，右岸为陡坎高约7m，该段沟道坡度较缓，但由于长期雨水冲蚀，沟道底部小型冲沟发育，宽约0.2m～0.3m，深约0.1m～0.2m；沟口段地势平坦，约80m，为村民耕地，该段沟道成为泥土堆积区，由降雨冲蚀上游边坡土体，顺沟道下泄，经搬运最后在沟口段堆积。

5 结束语

文章通过对陈家沟铅锌矿不稳定斜坡的自然地理环境、区域地质环境、岩土体工程地质类型的分析，总结了不稳定斜坡形成条件及基本特征。