遵義市播州區地質災害的成因分析

張紹坤，滕明偉，陳 垿

貴州省有色和核工業地質勘查局三總隊，貴州 遵義 563000

貴州省遵義市播州區地處黔北，全區總面積為2487.63km2，共轄18個鎮、2個鄉、4個街道辦事處。區內地質環境脆弱，地質災害頻發，隨著人類工程活動規模的不斷擴大，地質環境遭到破壞，每年均有不同數量與規模的地質災害發生。

1 地質災害特征

經過全面的調查，現播州區共有51處地質災害隱患點，其中滑坡16處，崩塌18處，地面塌陷16處，不穩定斜坡1處，崩塌是主要的地質災害類型，其次是滑坡及地面塌陷。如圖1、圖2所示。

圖1 播州區地質災害規模餅狀圖

圖2 播州區地質災害類型餅狀圖

2 地質災害分布特征

播州區境內地貌類型復雜多樣，按成因類型可分為溶蝕、溶蝕-侵蝕、溶蝕-構造和侵蝕-剝蝕4種，地貌類型、地質災害的發育情況與地貌類型息息相關，具體分布關系圖如圖3所示。

圖3 遵義市播州區地質災害點與地貌成因類型分布關系圖

2.1 滑坡（潛在滑坡）類型及發育特征

滑坡是調查區主要的地質災害類型之一，發育有16處，潛在滑坡（不穩定斜坡）1處。根據滑體的物質組成和結構形式等主要因素，將滑坡分為土質滑坡和巖質滑坡，殘坡積層（土質）滑坡主要是斜坡表面殘坡積層、風化層，在降雨、河流侵蝕、人工切坡、堆載等因素影響下發生滑動，通常為淺表層滑動，一般規模不大，以小、中型為主，該類滑坡在調查區分布最為廣泛。共發育15處，占滑坡總數的88.23%。

該類滑坡發育具有如下特點：（1）巖體節理裂隙發育，斜坡組成巖體一般風化破碎嚴重，滑帶常產生在全風化層或殘積層中；（2）滑體多為含碎塊石的粉質黏土、砂巖及泥巖的風化殘積物等，滑床常為下伏基巖，滑動帶一般位于巖土界面，由于滑體孔隙度大、結構松散，易滲透，持水性差，下伏基巖較完整，不易滲透，在降雨等誘發下，易在巖土界面形成飽水帶，地下水不斷侵蝕、運移、軟化，逐漸形成滑動面，因此一般在殘坡積層滑坡的坡腳處易出現泉眼或滲水現象；（3）從誘發因素來看，此類滑坡多由降雨引起，由于下伏巖層相對隔水，降雨使滑體容重增大，滑帶抗剪強度降低，從而形成滑坡。

巖質滑坡常發生在沿巖層面或層間軟弱層內，坡向與巖層的傾向相近，傾角小于坡角。此類滑坡常發育于軟質巖類或軟硬相間巖類中，滑帶一般為巖層面或層間軟弱層，降雨沿巖體節理裂隙下滲使層間軟弱結構面軟化進而形成滑坡，該類滑坡數量較少，共發育2處。調查區滑坡以土質滑坡、淺層滑坡、自然滑坡、小型滑坡和新滑坡為主。

2.2 崩塌類型及發育特征

崩塌是播州區最為頻發的地質災害類型，此次調查及核實的崩塌共有18處。受調查區所處的地形地貌、地質構造等條件影響，崩塌主要形成于地形坡度較陡，巖體較破碎的地段。崩塌的類型以傾倒式為主，墜落式、滑移式較少。崩塌體物質均為巖質，主要發育在三疊系夜郎組（T1y）地層中，其次是寒武系婁山關群（∈2-3ls）地層中，常分布在陡崖、陡坡、深切河谷岸坡處。

（1）傾倒式崩塌。傾倒式崩塌常發生于硬質巖層中，受構造影響，常形成陡崖，巖層產狀平緩或近于直立，節理面多為高角度反傾或近于垂直，是此類崩塌的主要控制面。調查區此類崩塌發育有12處，發生崩塌的地段地形坡度一般在70°以上，常發生于陡坡或陡崖地帶。巖體呈層狀-塊狀結構，巖體節理裂隙發育。受巖層面與節理面控制，傾向與臨空面相近，傾角較大，表層巖體受傾覆力矩作用向臨空面傾倒，發生崩塌，此類崩塌多由降雨、風化和人工震動等引起。

（2）墜落式崩塌。墜落式崩塌主要發生在下軟上硬的巖層中，下部軟巖抗風化能力差，易風化形成巖腔，巖體受陡傾節理裂隙控制，被切割的巖體在重力作用下沿節理面剪斷，發生墜落，一般地形陡峻，墜落巖體崩解堆積于坡腳。該類崩塌在調查區發育6處。發生崩塌的地段坡度在70°以上，大多位于懸崖、高切坡或深切河谷地段。巖體呈層狀-塊裂結構，拉張節理發育，延展性好，對此類崩塌的形成起控制性作用。

2.3 地面塌陷

調查區地面塌陷多由礦山活動引起，共發育16處，是該區地質災害主要類型之一。地面塌陷多發生于二疊系龍潭組（P3l）煤系地層及其相鄰巖層之中，多受礦山活動控制，尤其在鴨溪、泮水、樂山、馬蹄一帶，多為煤礦開采所引起的采空塌陷，在地表形成大量的地面裂縫。

3 地質災害成因及機理

不同的地貌單元代表著不同的地質營力，溶蝕、剝蝕、侵蝕等地質作用及地下水徑流條件的不同是構造與巖性差異的直接表現，決定了斜坡工程地質特征的顯著差異。工作區碳酸鹽巖石分布廣泛，溶蝕-構造地貌約占總面積的50%。從地貌類型與地質災害隱患點分布規律來看，播州區地質災害主要分布于溶蝕-構造地貌區和溶蝕-侵蝕地貌區，地質災害較為發育。

播州區地貌類型較多，地貌單元不同，其斜坡變形程度不同，地質災害發育模式也存在差異。播州區溶蝕-構造地貌區發育有37處地質災害隱患；溶蝕-侵蝕地貌區發育有7處地質災害隱患；溶蝕地貌區發育有5處地質災害隱患；侵蝕-剝蝕地貌區發育有2處地質災害隱患。溶蝕-構造地貌區形態復雜多樣，溝深坡陡，溶蝕構造裂隙發育，為崩塌提供了良好的發育條件，剝蝕-侵蝕地貌區出露巖層因抗風化能力弱，風化產物力學性質差，緩坡處殘坡積層厚度大，在外力作用及長期降雨條件下易形成滑坡、泥石流等地質災害。

3.1 地形地貌

在各種地貌單元形態類型中，斜坡地形與地質災害形成關系最為密切，而坡型、坡度、坡高和坡向是斜坡地形最直接的表征要素，經調查統計，直線型和凸型正向類斜坡比負向類斜坡更容易發生崩塌和滑坡，崩塌多發生在地形坡度大于50°的斜坡上，而滑坡發生的地形坡度一般在20°～50°。坡高雖然不會改變斜坡內應力的分布狀態，但在相同條件下，高度越大，斜坡穩定性越差，除此之外，巖層傾向與坡向的關系對斜坡的穩定性有很大的影響，一般來說，順向斜坡比逆向斜坡更易發生滑坡。

3.2 地質構造

播州區地處黔北臺隆遵義斷拱鳳岡北北東向構造變形區，境內地質構造復雜，主要構造變形表現為北東向、北北東向發育，導致地表水下切侵蝕形成峽谷或溝谷等地貌。由于斷層、褶皺等地質構造的發育，區域內巖體破碎，在地形起伏大，深切割區域形成了不利于斜坡和巖體穩定的地質環境。地質災害隱患點多沿斷裂構造帶附近及其構造帶與構造帶夾持區內發育，地質災害密集帶走向與斷裂帶走向一致，地質災害分布受大斷裂構造帶控制，構造帶及其兩側附近巖體破碎，風化層厚度增大，雨季地下水交替活動頻繁，巖土體強度降低，使崩塌、滑坡地質災害頻發。從地質災害平面分布特征來看，地質災害多發育于地質構造復雜、河流密度大、地形起伏大的區域，說明了地形條件、地質構造和河流發育情況對地質災害的分布有較大的影響。

3.3 巖土體工程地質條件

區內地質災害隱患點受工程地質巖組影響較大，地質災害隱患點多發育于軟硬相間巖類，或發育于硬質巖類與軟質巖類夾持區內，地質災害密集帶走向與工程地質巖組分布走向基本一致，軟硬相間巖類由于其溶蝕性及物理力學性質差異較大，碎屑巖層中軟質巖石力學強度低，孔隙度大，遇水易軟化，常形成軟弱下臥層，極易發生滑坡；由于差異風化，軟質巖類易風化形成凹巖腔，導致上覆硬質巖類形成危巖，為崩塌的形成提供基礎，該類巖組工程地質條件復雜，常為滑坡、崩塌等地質災害多發、高發區。

調查區硬質巖類主要有灰巖、燧石灰巖、砂巖、礫巖、白云巖、白云質灰巖等。該類巖石堅硬、性脆、不易風化，抗壓強度高，力學強度高，巖溶發育，是崩塌和巖溶塌陷發生的主要巖類；軟質巖類主要有泥巖、粉砂巖等。該類巖質中新鮮粉砂巖物理力學強度較高，但常與泥巖互層，顯著降低了其物理力學強度。巖層滲水性較弱，是較好的隔水層，其中泥巖遇水易軟化，為易滑巖層。另外，巖石抗風化能力較弱，可形成較厚的風化層。易產生崩塌、滑坡、泥石流等地質災害；軟硬相間巖類由灰巖、泥灰巖、白云巖與泥巖、鈣質泥巖互層組成。其物理力學性質及溶蝕性差異較大，在接觸帶上，巖溶較發育，巖溶管道順層分布，碎屑巖層中軟質巖石力學強度低，孔隙度大，遇水易軟化，由于差異風化，軟質巖類易風化形成凹巖腔，導致上覆硬質巖類形成危巖，為崩塌的形成提供基礎，該類巖組工程地質條件復雜，易產生滑坡、崩塌等地質災害；松散巖類以黏土、亞黏土、亞砂土及砂礫石層為主，主要分布于第四系殘坡積、沖洪積層中。此巖類結構松散、孔隙度大、透水性強、強度低，具有較強的壓縮性、膨脹性、崩解性和可塑性，易發生滑坡、泥石流等地質災害。

3.4 氣象水文條件

地質災害的發育與降雨因素密切相關，降雨為地質災害的發育、發展提供了動力條件，播州區降水量較充沛，2017年月最大降水量為182.60mm，月平均降水量86.50mm，據統計，調查區雨季一般為4—10月份，降水量占全年降水量的77.97%，同期發生的地質災害共41處，占總數的80.39%，因此降雨與調查區地質災害的形成有密切關系。

雨水沿巖體節理裂隙滲透，降低巖體力學強度，導致巖體加速風化?；w內的水無處排泄，處于飽和狀態，其自重、動靜水壓力增大，滑帶逐步浸蝕軟化，黏聚力C、內摩擦角Φ值降低，從而導致滑坡發生。調查區滑坡、崩塌大多發生在雨季或暴雨期，說明降雨是誘發滑坡、崩塌的重要因素之一。

調查區部分滑坡前緣為沖溝或河流，暴雨時期，河流和沖溝水位猛漲，流量劇增，不斷沖刷和淘蝕坡腳，在坡腳形成高陡臨空面，致使岸坡土體在重力作用下失穩產生滑坡，同時又為泥石流的產生提供了物質來源，逐步形成泥石流。

地下水的活動對巖溶塌陷、滑坡的影響很大。碎屑巖透水性差，覆蓋層孔隙水匯集在巖土分界面，接觸帶由于水長期浸泡而軟化，抗剪強度降低，斜坡失穩導致滑坡發生。此外，地下水不斷運移、侵蝕、溶蝕碳酸鹽巖及其上覆土層，形成土洞或溶洞，并不斷擴大，導致頂板巖土層逐步變薄而產生塌陷。

3.5 采礦及工程活動

播州區目前境內開采較強烈的礦種主要為煤礦和鋁土礦，其次為城鎮附近的采石、采砂活動，目前共調查了區內5個礦山，礦山地質環境破壞較為嚴重。地面不合理工程活動對地質環境的破壞，不規范開采、不合理堆渣、切坡、加載等，人為改變水動力條件等因素，造成其原有平衡改變，陡坡耕種，特別是大面積陡坡耕種，易造成部分地段水土嚴重流失，增加了穩定性差的因素，在相關引發因素作用下，其原有平衡條件遭到破壞，是引發滑坡、崩塌、地面塌陷等地質災害的主要原因之一。不合理砍伐森林、過度開墾等工程活動，嚴重地破壞原有生態環境和地質環境條件的平衡條件，從根本上加快了地質環境向穩定性不利的方向轉化，這也是引發滑坡、崩塌等地質災害的原因之一。

4 結束語

遵義市播州區地質災害復雜多樣，規模不一，地質災害主要受地質構造及巖土類型控制，成因多為降雨及人類工程活動誘發。地質災害主要發生在每年4—10月份，主要分布在煤礦開采區及軟硬巖相間分布區，地質災害發育的地層主要有二疊系上統龍潭組（P3l）、三疊系下統夜郎組九節灘段（T1y3）、玉龍山段（T1y2），奧陶系下統湄潭組（O1m），多發育于地形坡度在20°～70°的斜坡地段，多以中、小型為主，分布較廣，另外部分地質災害也受河流、溝渠控制。