安徽岳西縣某礦山地質災害點的形成機制探討

徐 紅

（安徽省地質礦產勘查局326地質隊，安徽 安慶 246003）

地質災害作為一種不良的地質現象，其形成原因由多種因素引起。在特定的地質作用和自然條件下常形成崩塌、滑坡、泥石流、塌陷等地質災害。本次技術人員受業主委托，承擔了礦山地質災害點的野外調查和地質災害治理工程勘查等工作，系統收集了大量的地質資料。通過實例分析，對礦山開采區周邊常見的地質災害類型的形成機制進行詳細解剖，以期為其他礦山的地質災害防治提供工作經驗。

1 災害點概況

本次研究的地質災害點位于安徽岳西縣某礦區，屬于大別山地質災害高發區。

該滑坡點受2020年6月的強降雨影響，發生了整體滑動，滑坡周界已明顯可見，滑坡平面形態總體呈舌形，滑坡體順坡堆積于村民屋后及村道內側。經現場勘察，此次滑坡體長約48.33m，寬約30.92m，平均厚約5m～7m，主滑方向170°，滑坡體成分為強風化黑云斜長片麻巖，呈砂礫狀、碎塊狀。

2 易發地質災害區域的地質特征

本次研究區域整體屬于大別造山帶，位于揚子準地臺淮陽臺隆岳西臺拱內岳西構造帶，由復雜的變質巖層（石）組成，受多期強烈韌性變形構造作用，形成了極其復雜的地質構造。形成一系列北東向、北西向開闊褶皺和斷裂構造，區內礦石裂隙發育（圖1），出露地層屬于秦嶺—大別山地層區桐柏—大別山地層分區。

圖1 研究區地質簡圖

2.1 現場調查情況

易發地質災害位置所在區域屬大別山東南腹地低山區，地貌坡面凹凸不平，沖溝發育，溝谷多呈“V”形，自然坡度在25°～40°不等。

場地標高210m～240m，自然坡度15°～25°，點位走向22°，梯地坎高0.5m～1.2m。坡體前緣臨空，在2020年6月23日連續強降雨等誘發因素下，坡體失穩引發滑坡地質災害。

根據現場觀察，滑坡平面形態總體呈舌形，長約48.33m，寬約30.92m，平均厚約5m～7m，主滑方向170°。滑坡體巖石成分為強風化黑云斜長片麻巖，呈砂礫狀、碎塊狀。礦體已出現整體滑動，滑坡周界呈弧形。滑坡后緣陡坎高0.3m～2.2m，坡度65°～80°。經測量，控滑動裂隙面產狀分別為：①157°∠35°，為滑坡體的滑動面；②285°∠83°，控制滑坡體側壁；③330°∠43°，控制滑坡體后緣面，后緣山坡未見張拉裂縫。

受牽引力影響，出現地質災害的礦區周圍可見3條明顯的張拉裂縫：裂縫1位于地質災害發生點東側，延長約12.25m，走向85°，裂縫張開約0.05m～0.1m，可見深度小于0.2m，地表混凝土墩發生歪斜；裂縫2、3位于地質災害發生點的西側，延長3m～5m，裂縫寬0.1m～0.2m，目前地面尚未下錯。

2.2 水文地質條件

本次研究礦山含水巖層為軟-堅硬黑云斜長片麻巖，礦山地下水賦存于強風化風化裂隙和構造裂隙中，空間分布極不均勻，無明確的地下水位，地下水補給來源主要為大氣降水。基巖裂隙水直接接受大氣降水補給，逕流方向總體為自坡頂向坡腳運動，水量較小。根據野外調查，坡體未見明顯滲水現象。研究區上覆第四系殘坡積層厚度較薄，強風化片麻巖直接出露地表，呈散體狀，有利于大氣降水滲透補給。地下水逕流路線主要受地形和構造線控制，總體是順山勢由山坡向山間谷地排泄。因此，研究區內礦山水文地質條件補給情況良好。

2.3 工程地質條件

研究區內較廣泛出露黑云斜長片麻巖組，屬變質巖，呈碎塊狀結構，片麻理構造。礦石抗壓強度80MPa～220MPa，軟化系數0.75～0.95。礦體裂隙發育，多為閉合裂隙，裂隙面平直。主要發育三組裂隙：①157°∠35°，可見延伸長度約1m，發育密度0.1～0.3條/m，閉合；②285°∠83°，可見延伸長度1m～2m，發育密度0.05～0.3條/m，閉合；③330°∠43°，可見延伸長度1m～2m，發育密度0.3～0.5條/m，閉合。經裂隙切割作用，礦體呈碎裂結構。斜坡表層片麻巖體遭受風化作用強烈，根據鉆孔資料顯示，按其風化程度可分為強風化層及中風化層。因此，研究區內工程地質條件簡單。

3 礦山地質災害的形成機制

根據本次野外現場調查及綜合分析，認為礦山地質災害發生區域形成原因主要有以下幾方面：特殊的地形地貌、特殊的地層巖性條件、水文地質作用、礦山開采活動。

3.1 地形地貌影響

大別山造山帶在長期的地質作用下，形成了溝谷切割深、地形起伏大的特殊地貌，致使地表水徑流快、地下水水力坡度大，為突發性滑坡災害提供了動力條件。而本次滑坡點位于低山山坡坡腳至中部地帶，地形相對高差達22m、坡度在20°～25°，導致斜坡巖土體穩定性較差，且造成礦石風化差異明顯，陡峭地貌為礦山地質災害的發生提供了動力條件。

3.2 地質礦物形態作用

根據區域礦物形態特征及鉆孔勘探資料顯示：研究區內地質礦物多為黑云斜長片麻巖。礦石硬度低，具有自然風化后呈松散砂狀，物理力學強度低，遇水易軟化等顯著特點。同時，地質災害易發點邊坡的片麻理面傾向與山坡形態一致，邊坡類型為順向坡。在惡劣的強降雨天氣下發生地質災害的概率極高，特殊的礦物特性也為地質災害的發生提供了物質來源。

3.3 水文地質作用

礦山開采區域內地下水的侵蝕作用也是地質災害發生的主要誘因之一，片麻巖強風化后結構松散，為地下水存儲提供了空間。降雨期間，雨水、地表水滲透到軟弱層中，提高了地下水位，增加了礦體的自重，大大降低了土體的抗剪強度，增加了坡體的不穩定程度。在長期持續的地下水浸泡作用下，礦區巖土體更易產生崩滑。降雨強度較大且持續時間長是發生礦體滑動，崩塌的一個主要誘發因素。

3.4 人為不合理活動影響

研究區內地貌崎嶇，人類工程活動對周邊地質環境的穩定性產生了重要影響。本次研究地質災害易發點也見人為工程活動，坡體出現了3m～5m不等的較陡立臨空面（坡度一般60°～75°），破壞了礦體的自然穩定狀態，且未采取防護措施。在地表水沖刷、地下水滲透下逐漸軟化，在自重和地下水滲透力作用下形成地質災害。

4 滑坡性質及穩定性評價

通過調查以往礦山發生地質災害的破壞程度，結合區內地質資料分析，安徽岳西縣某礦山地質災害易發點多因地形坡度大、松散且易風化巖性、特殊的水文地質條件及人類開采活動影響的共同結果。

根據地質災害穩定性分析和現狀調查，礦山地質災害易發區目前處于欠穩定狀態，片麻理傾向坡外，為順向坡，且隱患體前緣臨空。在自然降雨及其他因素影響下，礦體穩定性較差，礦體中上部容易發生小規模崩塌。另外部分區域還發現有山體裂縫，在長期的的雨水沖刷和繼續風化作用下，坡體還可能存在沿強片麻理、表層棕黃色片麻巖與下層灰黑色片麻巖接觸界面產生整體滑移風險。

如不采取治理措施，礦體發生滑動、崩塌的可能性大，發展趨勢處于不穩定狀態，將對礦山周邊居民的生命財產安全構成威脅，隱患等級為中型。根據現場勘察及地形測繪結果，推測未隱患體界線呈弧形，面積2278.175m2，尚未滑動區域方量約5700m3。該地質災害隱患點規模雖較小，但是一旦發生地質災害將造成嚴重的不良社會影響。

5 結語

（1）地災點所在大別山區為地質災害高發區，其災害的發生和發育主要與地形地貌、地質巖性、水文地質條件及人類不合理的開挖有著密切關系，連續強降雨是誘發地質災害的主要因素。

（2）經詳細勘測，該滑動體長約81.32m，寬約48m，滑動面積約4960m2，平均厚約1.5m～3.6m，呈舌型，主滑方向170°，方量約5520m3，為淺層牽引式滑坡，規模為小型。根據上述勘查結果及邊坡穩定性分析，礦山地質災害的治理建議是清除滑坡堆積體，對隱患體進行削除；邊坡坡腳采取重力式擋土墻進行支擋，并布置截排水溝，完善項目區排水系統。

（3）通過對礦山地質災害的形成機制進行系統分析，認為該區域內要重點做好惡劣天氣下不合理開挖山體區域的防治工作，尤其是臺風季節，要加大巡查和監測力度。