貴州省三都水族自治縣地層出露與地質災害發育關系分析

朱永浩，李思南，張華湘

貴州省地礦局一〇四地質大隊，貴州 黔南 558000

貴州是我國西南山地和丘陵發育的省份，地形切割強烈，山高坡陡，溝壑縱橫。三都水族自治縣位于貴州南部，全縣以峽谷和丘陵地貌為主，區內以沉積巖和變質巖為主，基巖節理裂隙發育，山體邊坡穩定性差，主要發育滑坡和崩塌兩類地質災害，且主要集中在變質巖區域。近年來，隨著經濟建設的需要及人們生活水平的提高，基礎建設項目及民用建筑項目不斷增加，人類破壞地質環境工程活動也隨之增加，各類地質災害時有發生，對當地地質環境和經濟建設造成的影響在不斷加深，而分析研究區出露地層與地質災害發育的關系，可以在工程建設等經濟活動中避開易發地層，降低地質災害給經濟活動及人類生命財產安全產生的影響。

1 研究區出露地層概況

三都水族自治縣隸屬于貴州省黔南布依族苗族自治州。研究區出露地層從老到新為前震旦系、震旦系、寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、第四系。其中，硬質巖類工程地質巖組有三疊系中統關嶺組(T2g)、二疊系茅口組（P2m）、棲霞組（P2q），石炭系上統馬平組（C2P1m）、黃龍組（C2h）、下統擺佐組（Cb）、祥擺組（C1x）、湯耙溝組（C1t），泥盆系上統堯梭組（D3y）、望城坡組（D3w）、中統獨山組（D2d）、邦寨組（D2b）、龍洞水組（D2l）、下統舒家坪組（D1sh）、丹林組（D1d），奧陶系下統爛木灘組（O2l）、鍋塘組（∈4O1g），寒武系芙蓉統三都組（∈3-4s），第二統烏訓組（∈2w）；軟質巖類夾硬質巖類工程地質巖組有寒武系第三統都柳江組（∈2-3d）；軟質巖類工程地質巖組有二疊系樂平統吳家坪組（P3w），志留系韓家店組（S1h），奧陶系上統賴殼山組（O2lk）、下統同高組（O1-2tg），寒武系第二統渣拉溝組（∈1-2zh），震旦系下統陡山沱組（Pt33d），南華系上統南沱組（Pt2c3n）、中統大塘坡組（Pt2b3d）、富祿組（Pt2b3f）、清白口系板溪群（Pt1d3q）。研究區變質巖發育，各向異性結構面發育，在不利邊坡組構或災害性氣候下極易發生滑坡、崩塌等地質災害。

2 地質災害發育特征

2.1 行政單元分布特征

截止至2018年8月30日，全縣地質災害隱患點為34個[1]，分布在7個鄉鎮、街道辦事處。三都縣域內地質災害主要集中分布在東北部，都江鎮分布地質災害15個，占地質災害總數的44%；三合鎮、中和鎮分布地質災害各2個，占地質災害總數的10%；普安鎮分布地質災害4個，占地質災害總數的11%；周覃鎮、大河鎮分布地質災害各3個，占地質災害總數的16%；九阡鎮分布地質災害5個，占地質災害總數的14%；中和鎮分布地質災害2個，占地質災害總數的5%。

2.2 按地形地貌分布特征

三都縣地貌類型屬低中山、低山、山地、丘陵河谷及盆地地貌，地形主要為山巒斜坡、丘陵，其間發育有河谷、沖溝、洼地、槽谷及盆地。按成因劃分為溶蝕地貌、溶蝕—侵蝕地貌及侵蝕地貌三大地貌類型。地質災害在侵蝕地貌及溶蝕地貌最為發育，發育地質災害點共計31處，占地災點總數的91%；其次為溶蝕—侵蝕地貌區，發育地災點總數3處，占地災點總數的9%。

2.3 按地層巖性分布特征

通過對三都縣34處地質災害隱患點進行統計分析，可得地質災害分布發育程度與地層巖性關系，如表1所示。

表1 三都縣主要地層發育地質災害隱患統計表

通過對三都水族自治縣34處地質災害隱患點進行統計分析可知，區內地質災害隱患主要發育于青白口系板溪群（Pt1d3q），有14處，占地質災害隱患總數的41.17%；泥盆系中統獨山組（D2d）8處，占地質災害隱患總數的23.52%；寒武系芙蓉統三都組（∈3-4s）5處，占地質災害隱患總數的14.7%。其余分別為奧陶系鍋塘組（∈4O1g）、泥盆系上統望城坡組（D3w）各2處，南華系大塘坡組（Pt2b3d）、三疊系關嶺組（T2g）、志留系韓家店組（S1h）各1處，分別占地災隱患總數的2.94%。

3 地質災害發育與出露地層巖性關系

崩塌與滑坡一般都屬于斜坡巖土體失穩問題，成因上往往相互聯系。研究區工程地質巖類是影響斜坡變形、失穩的主要因素。由于巖性堅硬程度、力學強度、抗風化能力不同，地質災害的發育程度和主要地質災害類型也不同。根據各種巖石的物理力學性質及其完整性、堅硬程度、巖性等進行對比，不同地層巖性分布的地區所分布的地質災害類型也不相同。

切破卸荷是研究區地質災害發育的主要原因之一，該種類型尤以公路沿線發育的地質災害為主。在工程建設過程中進行坡腳開挖，開挖邊坡無任何支護，工程棄渣隨意堆放，導致前緣卸荷減壓，支撐力弱化。開挖邊坡形成高陡的人工邊坡，山體的臨空面增大，打破原有的應力平衡，導致邊坡失穩。但是，研究區主要發育變質巖，變質巖風化強烈，在前緣失去支撐力的作用下會持續剝離使后緣持續失去支撐最終形成崩塌、滑坡等地質災害。破壞模式是牽引發展成崩塌或滑坡。地質災害隱患與工程地質巖組關系如圖1所示。

圖1 地質災害隱患與工程地質巖組關系圖

由表1和圖1可以看出，三都水族自治縣地質災害隱患主要發育于全縣北東部，數量占全縣地質災害隱患總數的41.17%，其出露地層為青白口系板溪群（Pt1d3q）和寒武系芙蓉統三都組（∈3-4s），為軟質巖。青白口系板溪群（Pt1d3q）在研究區出露的地層巖性以變質凝灰巖為主，變質凝灰巖與變質板巖互層，變余砂巖、變余砂質板巖少量出露[2]，寒武系芙蓉統三都組（∈3-4s）出露地層為灰巖、泥灰巖、泥質灰巖，屬軟質巖類工程地質巖組[3]。軟質巖透水性差，抗風化能力弱，極易于吸水軟化形成軟弱結構面，在外界因素影響下貫通形成滑面、風化剝落形成凹巖腔，最終形成滑坡、崩塌等地質災害。研究區地質災害分布與出露地層關系的研究證明，軟質巖是研究區地質災害發育的主要原因之一。

4 結論

三都水族自治縣滑坡主要發育于下伏基巖為軟質巖類巖組地層中，下伏基巖透水性差，抗風化能力較弱，基巖與覆蓋層間形成相對隔水層，殘坡積物中土質含量高，覆蓋層極易于吸水軟化形成軟弱結構面，在外界因素影響下貫通形成滑面，最終形成滑坡。

崩塌（危巖）主要分布于硬質巖地層，但當下伏基巖為軟質巖組時，相對上伏的基巖形成了軟弱基座，下伏的泥巖、板巖極易風化，在外力地質作用下，巖體風化剝落后極易形成凹巖腔，使上部巖體失去支撐，加快了巖石的卸荷速度，使上部巖體形成危巖體，進而發生崩塌。