李恒之,李远娟
(江西省地质局第五地质大队,江西 新余 338000)
随着人口增长和城市化进程的加快,土地资源的开发和利用越来越频繁,地质灾害所带来的风险也越来越大。如何有效预防和应对地质灾害,保障人民生命财产安全,成为社会各界关注的热点问题。然而,由于地质灾害分布特征和影响因素的复杂性,需要对各种类型地质灾害进行详细的研究和分析。由于不同地区的地质环境和自然条件的不同,导致各种类型的地质灾害在不同地理位置和环境下的分布特征存在差异。因此,深入研究地质灾害分布特征及其影响因素,对于科学预防和有效应对地质灾害具有重要意义。
已经有学者对地质灾害的发育和分布进行了相关研究,贺小黑等[1]研究了安化县地区断层对地质灾害的影响;姜建伟等[2]根据地质灾害调查成果,统计和分析了区内73处地质灾害隐患点的调查数据;焦廷朝[3]进行了为期1年的野外地址勘探,并使用GIS综合信息模型分析等方法,总结归纳出鲁甸县各类地质灾害的分布特征;李惠民等[4]为深入探究汶川地区崩滑灾害的发育规律,分析了汶茂公路走廊带的地表坡度,坡向,工程地质岩组等6个环境因子与地质灾害之间的关系;李瑞冬等[5]在综合甘肃省文县区域地质构造研究背景的基础上,进一步研究了地质构造与岩体工程地质性状的关系;李雪枫[6]对马边县山区洪涝灾害情况的成因进行分析与研究并总结出了有效的防御措施。
本文通过实地勘察,收集和整理地质环境、地形地貌等数据,并对数据进行统计和分析,利用地理信息系统(GIS)等工具,绘制出各类地质灾害的空间分布图,进一步分析不同地理位置和环境下地质灾害的分布规律和影响因素。
本文所研究的区域是一个典型的地质灾害高发区,地质灾害类型繁多,主要包括山体滑坡、崩塌、不稳定斜坡、泥石流、地裂缝等多种类型。山体滑坡是该区域的主要地质灾害类型之一,主要发生在陡峭的山坡和河谷等地区;由于该地区地势复杂、山体高差大,且多受地震、暴雨等自然因素影响,因此滑坡灾害频繁发生;地面崩塌陷也是该区域的一种常见地质灾害类型,分布范围较广,主要发生在矿井、建筑工地、道路、城市等地区。总体来说,该地区的地质灾害类型丰富,且频繁发生。其主要特点是多样化、复杂性和危害性大。因此,对地区地质灾害的研究和预防,对保障当地人民的生命财产安全,促进地区经济社会可持续发展具有重要意义。
研究区域位于某省中部,属于一处典型的山地地区,地质构造复杂,由于板块的碰撞和挤压作用,该区域地壳发生了剧烈变形,形成了许多断裂带、岩浆活动带和褶皱带等地质构造。其中,断裂带是区域最显著的地质构造之一。断裂带沿着区域内的岩层裂隙走向伸展,形成了许多裂谷和断层。在该地区的地质演化过程中,断层的活动对地形地貌和地下水系统等方面都产生了深刻的影响。此外,在该地区的地质构造中,还有许多褶皱带和岩浆活动带。褶皱带主要分布在山地区域,这些褶皱带通常是以北西-南东向的花岗岩或片麻岩等硬质岩石为主。岩浆活动带则分布在该地区的东南部,主要由玄武岩、安山岩等火山岩组成。
地形地貌是指地表地球物理形态和地貌构成的总和,包括山地、丘陵、平原、河流、湖泊、海岸线等地貌类型。地形地貌因子是指影响地质灾害发生和分布的地形地貌特征,例如坡度、坡向、坡型、地面起伏度等地形地貌特征。这些地形地貌特征会影响降雨水的分布和流动,岩石的稳定性,以及水文地质条件的形成,从而影响地质灾害的发生和分布。
灾害分布与坡度关系图如图1所示,在坡度在10°~35°区间内时,地质灾害数量最多,总计253个,约占灾害总数量的84%,平均点密度为0.176个/km2。其中在坡度为20°~30°之间灾害数量最为发育,总计123个,平均点密度是0.184个/km2。在坡度为40°~55°之间,灾害数量最少,共有6个,其中在40°~45°之间灾害数量不足1个。这与国内外多位学者的研究成果一致,既坡度在20°~50°区间范围内时,灾害数量最为发育。
图1 灾害分布与坡度关系图
灾害分布与坡向关系如图2所示,从图2可以看出,在坡向为东和东南时,灾害数量相对较多,累计总数93个,占灾害总数量的百分比为31.1%。在所有坡向中灾害数量相差不大,这表明坡向对灾害数量的影响较小。
图2 灾害分布与坡向关系图
如图3所示,灾害数量在地面起伏度为0~60m/km2时较少,总计数量约为26个,占灾害总数量的8.6%;在地面起伏度大于60m/km2时,灾害数量最多,累计总数273个,占灾害总数量的91%。随着地面起伏度的增大,灾害数量逐渐增加,在地面起伏度在区间0~60m/km2范围内时,灾害数量的增加幅度不大,在地面起伏度达到60m/km2之后,灾害数量的增加幅度大幅度提升。一方面,地面起伏度的增加会导致土地的坡度和坡向变化,增加了土地的崩塌和滑坡的发生概率;另一方面,地面起伏度增加后,地质构造变化也更加复杂,如断层和褶皱等地质构造的分布范围更广,地震和地面裂缝等地质灾害的发生也更加频繁。因此,当地面起伏度达到60m/km2时,需要更加重视地质灾害的预测、预防和减轻措施。
图3 灾害分布与地面起伏度关系图
如图4所示,显示出在坡型为凸形时,灾害数量最多,为153个,占总数量的51%;坡型为平面型时灾害数量次之,有99个,占总数量的33%;在坡型为凹形时灾害数量最少,为50个,占总数量的16%。当坡型为凸形时,地势向下凸起,沿坡面的水和物质都会向下聚集,形成滑坡和泥石流等地质灾害的发生条件,因此灾害数量会相对较多。而当坡型为凹形时,地势向下凹陷,沿坡面的水和物质会向坡心聚拢,形成累积的趋势,这种地形在一定程度上可以减缓降雨水流速度,减少了山洪、泥石流等地质灾害的发生可能性。
图4 灾害分布与坡型关系图
构造因子是指影响地质灾害发生和分布的地质构造因素,如断层、褶皱、岩性变化等。这些地质构造因素会对地表形态和岩土体性质产生影响,从而对地质灾害的发生和分布产生影响。断层和褶皱的存在会导致地表形态的不平坦,加剧了坡度的陡峭程度,同时断层和褶皱的地质变化也会导致岩土体性质的不稳定,增加了地质灾害发生的概率。因此,构造因素是地质灾害发生和分布的重要影响因素之一。
如图5所示,在地层岩性为以泥岩和砂岩为主的侏罗系(J)和白垩系(K)地质灾害数量最多,共计204处,占总数量的68%;其次是以砂岩、白云岩和灰岩为主的三叠系(T)、志留系(O)、和寒武系(),地质灾害数量57处,占总数量的19%;最后是以灰岩和玄武岩为主的坚硬岩组的二叠系(P)、以碎石、卵石为主的松散岩组的第四系(Q)以及其它土层,地质灾害数量共计39处,占比13%。
图5 地层与地质灾害点关系图
如图6所示,在距离河流0~500m范围内,灾害数量最多,总数量为105个,占总数量的35%,平均点密度0.29个/km2;其次是距离河道500~1000m范围内,灾害数量57个,占总数量的19%,平均点密度0.147个/km2;在1000~1500m范围内,灾害数量55个,占总数量的18.3%,平均点密度0.139个/km2;在1500~2000m范围内,灾害数量22个,占总数量的7.3%,平均点密度0.058个/km2。根据上述数据分析可以发现,随着与河道距离的增加,灾害数量减少。
图6 水系与地质灾害点关系图
断层褶皱与地质灾害点关系图如图7所示,观察图7可以发现,随着与断层和褶皱距离的增加,灾害的点密度逐渐降低,即与断层和褶皱的距离越近,灾害数量越多,其中滑坡的数量最多,这说明断层和褶皱的存在会导致地层的不均匀变形,形成不稳定的地质体系。这种不稳定性会导致地层的崩塌、滑移和塌陷等地质灾害。同时,断层和褶皱的活动会引发地震,地震是引发滑坡等地质灾害的重要因素之一。
图7 断层褶皱与地质灾害点关系图
如图8所示,与震中距离越近,灾害数量越多,平均点密度越大;与震中距离越远,灾害数量越少,点密度也越小。其中与震中的距离越近滑坡和崩塌的数量越多,主要是因为地震会对地层造成强烈的震动和变形,导致地层的破坏和滑移。震中周围的地层往往受到震源影响更加强烈,这就使得震中周围的地区更容易发生地质灾害,尤其是滑坡和崩塌等灾害。
图8 地震与地质灾害点关系图
本文通过对某区域进行实地勘察,收集和整理地质环境、地形地貌等数据,绘制出各类地质灾害的空间分布图,进一步分析不同地理位置和环境下地质灾害的分布规律和影响因素,得到以下结论。
(1)区域内的地质灾害类型以滑坡、泥石流、崩塌、不稳定斜坡为主,灾害总数300个。
(2)在地形地貌因子上,灾害数量受坡度、坡型、地面起伏度影响比较明显,受坡型影响较小。灾害数量在坡度在20°~30°、地面起伏度大于60m/km2、坡型为凸形情况下最多。
(3)在构造因子上,灾害数量受水系、地层、与断层褶皱和震中的距离影响比较明显,其中以地层为泥岩和砂岩为主的侏罗系(J)和白垩系(K)、断层和褶皱距离在0~0.5km、与河道距离在0~0.5km、与震中距离在0~1km情况下地质灾害数量最多。