西南关坝地区地质灾害类型特征及分布规律研究

李建

摘要：关坝位于西南山区，地形地质条件复杂，地质灾害现象频繁发生。为加大对关坝地区地质灾害的认识和提升防灾减灾效果，在对该地区文献调研、走访的基础上，对地质灾害进行野外地质灾害调查工作，查明其类型及特征，并研究其分布规律。结果表明，万盛关坝地区共具十六个较大地质灾害点，以滑坡和危岩为主，滑坡主要发育在黏土岩地层中；危岩发育在灰岩、砂岩地层中，与重力作用和构造发育密切相关；其次，泥岩、页岩及风化堆积层中多发崩塌；岩崩、坠石发育于强岩层，分布最广；局部地区发育地面差异沉降、岩溶塌陷和采煤沉陷，规模较小；泥石流和山洪是具高潜势的地质灾害。

关键词：地质灾害；类型；分布规律；关坝

在万盛地区地质灾害的前人研究资料较少，对地质灾害的监测也仅仅停留在目测的低精度阶段。因此，立足于西南万盛关坝地区，初步研究该地区的地质灾害类型和分布规律，这对于认识关坝地区地质灾害、提升防灾减灾效果和造福当地百姓有着重要意义。

1.研究区地质背景

关坝位于重庆万盛，地处重庆市南部，与贵州省接壤，所处位置为北纬28°45′-28°51′，东经106°44′～106°51′。研究区内地形以低山丘陵为主，位于四川盆地向黔北山区的过渡带上，从北西一南东方向地势逐渐变高，北西属川南低山丘陵区，南东为黔北中高山区，海拔300m～1400m，山脉延伸方向与构造线方向一致，为北北东-南南西向；出露地层从寒武系至侏罗系均有分布，主要缺失志留纪部分地层及石炭系、泥盆系。关坝地处望乡台背斜西翼，背斜核部从北边青年镇更鼓村一带以160°左右延伸至望乡台，并进入贵州省桐梓县内。

2.研究区地质灾害类型及特征

2.1滑坡

滑坡是指在重力作用下，地质体或岩土体沿地质薄弱面整体或局部滑动的过程所形成的堆积体地貌形态。滑坡的类型有多种，按照滑动形式，可分为推移式、牵引式；按照滑坡面产状与岩层产状的关系，可分为顺层滑坡、逆层滑坡。关坝地区滑坡较多，目前具主要威胁性的滑坡共六个，分别是阴半岩社滑坡、杨柳沟滑坡、兴隆湾社滑坡、南天门社滑坡、半坡社滑坡、大榜社滑坡群，其中，以杨柳沟滑坡、大榜社滑坡群为例。

杨柳沟滑坡位于坪坝村关口社杨柳沟，滑坡影响范围内有20户居民共72人。该滑坡发育在自流井组泥岩里，为三级牵引式滑坡，第一级最先失去稳定沿斜坡向下缓慢滑动，随后拉动第二级和第三级，共同构成整个滑坡体，如图1所示。每级之间均出露阶坎，阶坎上可见基岩。光明村大榜社滑坡群，处于粉砂岩及泥岩里，是一系列滑坡体相连组成的滑坡群，规模较大。该滑坡面倾向南东，是一个典型的逆层滑坡。大螃滑坡是粉砂岩与泥岩之间岩性差异引起，由于粉砂质泥页岩黏结力度差，容易形成侵蚀面，岩层沿侵蚀面滑动形成，从力学性质上看，它属于推移式滑坡。

此外，关坝镇还发育众多小型滑坡，以道路两旁的自然2018年第四期水文地质、环境地质、工程地质斜坡和人工边坡为高发区。如光明村沙土的牵引式顺层滑坡，层面为滑动面，后缘形成拉张裂隙，如图2所示。关坝地区发育的滑坡类型特征如表1所示。

2.2危岩

危岩是具有崩塌潜势的、可能对社会财产和人身安全有危害的不稳定岩石块体。危岩多见于山区，按照形态可分为柱状危岩体、块状危岩体、散状危岩体和楔状危岩体等；按照成因和破壞模式，可分为倾倒式、滑塌式、拉裂张断式、剪裂错断式和鼓胀探头式五种。

危岩在关坝分布广，节理发育的强岩层受到重力作用的持续影响，在斜坡外形下形成临空状态而形成危岩。关坝典型危岩体有芝麻土危岩、老鹰岩危岩、大石鼓危岩、枇杷林危岩等。以大石鼓危岩为例，该危岩体位于田坝村大岗社，以北北东的方向顺岩层展布，岩层倾角30°，南北向长约250m，东西约150m，垂向落差70m左右，为中大型危岩体，属于顺层滑塌式危岩。

此外，藻渡河畔发育较多拉裂张断式危岩，如图3，可能转化为崩塌、坠石。罗奇岩处灰岩节理发育，有较多大型危岩体，属剪裂错断式；枇杷林危岩，直接威胁到当地的平翔煤矿；凉风村、老鹰岩等地危岩多发，以灰岩为主，均在斜坡外形上；倾倒式和剪裂错断式危岩在须家河组发育较多，尤其是光明村YA02沿线。

2.3崩塌与岩崩、坠石

崩塌大都由危岩发展而来，其形成是岩石（土）块体本身的失稳状态，加上重力作用和诱发机制而在斜坡上发生翻滚、坠落，并相互碰撞，最后在坡脚形成倒石锥的堆积体。当危岩崩落大块岩石（体积大于10m3）时称为岩崩（巨大的土体崩落称为土崩），崩落的是小块岩石（体积小于lOre3）时称为坠石或落石，当崩落物较多而形成倒石锥时，就是崩塌。根据刘传正，崩塌可按主导诱发因素分为降雨引发型、地震激发型、自然演化型、冻融渗透型、地下开挖型、切坡卸荷型、工程堆载型等十种。

崩塌在关坝地区同样广泛分布。研究区崩塌大都以中小型为主，道路、人工边坡和自然斜坡上的黏土岩在风化作用下形成，主要有自然演化型、切坡卸荷型、爆破振动型等。田湾、竹林坝Y217沿线分布较多切坡卸荷型崩塌；关坝南东东方向金家湾XA44路旁，频繁发生崩塌并经多次治理，逐渐趋稳，再次崩塌的隐患仍然存在，属于自然演化型；采石场附近小型崩塌发育，受采石作业影响，属于爆破振动型。

岩崩、坠石以灰岩和砂岩为主，危岩发育的周边均有大大小小的坠石分布。光明村YA02路边倾倒式坠石形成于砂岩斜坡，如图4所示；藻渡河畔拉裂式小型坠石较多，体积大都小于0.5m³；罗奇岩处灰岩发育两组剪节理，为多期次崩落，早期的岩崩体趋稳后受后期触发会再次崩落，触发机制如人为施工放炮、雷电诱发、降雨诱发、地震诱发等。

2.4地面塌陷

地面塌陷是地表的岩层、土体在自然作用或人为作用下发生塌陷形成，一般发生于平原地区。但在山地地形为主的关坝，存在局部地面塌陷，涉及地面差异沉降，碳酸盐岩区的岩溶塌陷，和采煤区内的采煤沉陷。

地面差异沉降是局部地区不均匀沉降形成。由于关坝地区斜坡地质灾害发育，崩塌体、滑坡体、大型危岩体运动时，破坏周围岩土体平衡，造成局部相对下降，形成地面差异沉降，属于非构造成因。如金家湾崩塌体附近伴生一定范围的地面差异沉降；光明村YA02局部路段发育小型地裂缝，横穿公路而过，宽2cm～4cm，是差异沉降的前兆，与该处较多危岩、滑坡密切相关。

岩溶塌陷是指覆盖于地下溶洞之上的盖层或松散风化层在重力作用下受到外力触发而塌陷，多形成圆锥状天坑。岩溶塌陷同时也是岩溶地貌的演化产物，是岩溶发育阶段的自然现象。关坝岩溶地貌较多，银碗漕处发育岩溶塌陷，塌陷面积小于0.5km²，周围分布串珠状漏斗、石林、石笋等。

采煤沉陷是煤矿开采导致的地面沉降或塌陷。煤层属于软岩层，相比其他固体矿产更易开采。关坝地区的煤产于龙潭组，煤的开采会破坏地表和地下环境，造成采煤区岩体空洞，使其更易被地表水和地下水浸润，久之便可发生沉陷。万盛关坝地区曾是产煤大区，煤炭储量在9000万吨以上。万盛南桐煤矿、兴隆煤矿等采煤强烈活动区周围曾经都出现了一定范围的沉陷，但目前关坝镇煤矿采煤规模不大，沉陷仅在局部小范围，未成灾。

2.5其他潜在地质灾害

除了已经发生的灾害现象，关坝地区还存在着潜在发生的地质灾害，最明显的是泥石流和山洪。

泥石流是由流动作用形成的地质灾害，是大量集聚的物质（包括岩石、土壤等）与水分充分浸润并饱和，沿着谷地或斜坡随重力势能而流动所形成，一个完整的泥石流包括形成区、流通区和堆积区。研究区以山地地貌为主，沟壑较多，人工边坡、自然斜坡分布广泛，边坡上土层松散，孔隙度高，汛期强降雨时可为泥石流提供物源。以研究区北东区域为例，如图5所示，该区块地形由北西至南东逐渐变高，岩性以黏土岩为主，风化严重，并伴生滑坡、崩塌等地质灾害。南东区具备物源形成区的条件，其周围发育较多流水冲沟，为潜在的泥石流流通区。尽管近些年来关坝地区未出现短时间强降雨，泥石流也暂时没有发生，但仍然是一种高潜势的地质灾害。

山洪是山区短期强降水引发的洪水，它可能伴随一系列地质灾害的连锁反应，并向下游传播泥石流、滑坡等其他灾害。关坝地区降雨充沛，地表径流有藻渡河和溱溪河两大水系。目前来看，关坝近年还未出现短时间内超强降水引起的山洪暴发。但山洪仍然不可忽视，尤其是汛期，不止藻渡河、溱溪河，小溪沟也有形成山洪的条件。关坝镇兴文村石岗社寨子上，凉风村芝麻土社芝麻坡，光明村沙土社、大榜社大沙田等都具有形成山洪的地形地质条件。

3.地质灾害分布规律

3.1层位上发育规律

关坝地区各类地质灾害的分布与地层岩性有一定的联系。滑坡主要分布在砂泥岩层里，具有一定规模的滑坡大都發育在侏罗纪，以自流井组、沙溪庙组为主，须家河组也发育较多滑坡。自流井组岩性为紫红色、黄绿色泥岩、页岩，夹石英砂岩、粉砂岩，砂岩、泥岩二者结合处黏结力度差，且风化严重，利于滑动薄弱面的形成，如杨柳沟滑坡、大榜社滑坡等。沙溪庙组岩性同自流井组类似，发育有半坡社滑坡、南天门社滑坡等。须家河组滑坡规模较小，岩性为浅灰色粒度不等的长石砂岩，夹少量粉砂岩，发育两组剪节理，该组岩石形成的滑坡大都以岩层面或节理面为滑动面，形成小型滑坡。

危岩是关坝地区第二大地质灾害，主要发育在能干岩层中，以灰岩和砂岩为主，如红花园组、石牛栏组、栖霞组、茅口组、长兴组、飞仙关组灰岩段、嘉陵江组、须家河组等。红花园组为中层状灰黑色灰岩，生物碎屑灰岩；石牛栏组岩性为深灰色中一厚层状泥灰岩、瘤状泥灰岩，发育斜交层面的一组节理，形成大块危岩体；栖霞组和茅口组均是厚层块状灰岩，研究区内常形成陡崖，局部溶蚀严重，凸出形成危岩，规模大小不一。长兴组灰岩致密，形成顺层滑塌式危岩。飞仙关组和嘉陵江组内的危岩相对较少，灰岩夹有泥岩或膏盐层，以鼓胀探头式为主。须家河组受节理影响，形成中小型倾倒式和剪裂错断式危岩体。

崩塌主要分布在龙马溪组、韩家店组。龙马溪组为黑色页岩，常夹粉砂岩，韩家店组以灰绿、黄绿色页岩、粉砂质页岩为主。崩塌主要受岩性、节理、斜坡的影响，常崩落在道路上，如由顺层节理面产生的金家湾崩塌、切坡卸荷形成的田湾崩塌体等。岩崩和坠石的分布则与危岩类似，危岩附近均有岩崩或坠石分布，尤其是坠石，虽规模不大，但分布最广。

关坝地区地面差异沉降受滑坡、崩塌、危岩的影响，其分布在自流井组、沙溪庙组、韩家店组等，规模不大。岩溶塌陷目前发现银碗漕一处，处于栖霞组与茅口组界限附近，研究区碳酸盐岩地层如寒武系娄山关群、奥陶系十字铺组、宝塔组、临湘组，二叠系栖霞组、茅口组、龙潭组、长兴组，三叠系飞仙关组、嘉陵江组、雷口坡组，其中，嘉陵江组可见古岩溶塌陷形成的岩溶角砾岩，因此在触发机制影响下可产生更多岩溶塌陷。采煤沉陷则与龙潭组煤层相关，目前沉陷未成灾，仅小范围分布。

潜在的泥石流和山洪同风化严重的地层密不可分，除地形条件以外，强风化层可为泥石流提供物源，如侏罗系自流井组、沙溪庙组，志留系龙马溪组、韩家店组等，风化后形成的松散堆积物遇大雨、大水、洪涝等，极易发展为泥石流。

3.2平面上分布规律

研究区北西以滑坡地质灾害为主，如杨柳沟、半坡、兴隆村等地；中东部以危岩、崩塌为主，如大榜、沙土、田坝、田湾、竹林坝等地；岩崩和坠石则分布最广，如关口、柴兴、沙土、大榜等地；地面塌陷分布零散。其中，光明村沙坝子一沙土一带是滑坡、危岩、坠石的多发区，该处YA02沿线频繁发生地质灾害；田坝田湾一带为崩塌多发区，以韩家店组的小型崩塌为主，倒石锥沿公路分布；北东金家湾也是崩塌多发区，该处经多次治理仍然常发崩塌；南部藻渡河沿岸是危岩、坠石多发区；北东沟壑多、风化重，是高潜势泥石流区域。关坝地区地质灾害平面分布如图6所示。

4.结论

（1）通过对西南关坝地区地质灾害的研究，对该地区地质灾害类型和分布规律有了初步的认识。目前，关坝主要的地质灾害点有阴半岩社滑坡、杨柳沟滑坡、兴隆湾社滑坡、南天门社滑坡、半坡社滑坡、大榜社滑坡群、芝麻土危岩、财兴社危岩、狮子岩危岩、老鹰岩危岩、大石鼓危岩、枇杷林危岩、金家湾崩塌、田湾崩塌、藻渡河坠石、沙土岩崩和坠石等，直接威胁居民97户共387人。

（2）研究区滑坡以牵引式、推移式、顺层滑坡、逆层滑坡为主，危岩以倾倒式、顺层滑塌式、拉裂张断式、剪裂错断式为主；其次是崩塌、岩崩与坠石，崩塌主要为自然演化型、切坡卸荷型、爆破振动型，岩崩与坠石以倾倒式、拉裂式和剪裂式居多；局部地区地面塌陷表现为地面差异沉降、岩溶塌陷和采煤沉陷；泥石流、山洪是具有高潜势的地质灾害。

（3）地质灾害的分布与地层岩性有关，黏土岩、节理发育的砂岩里多发滑坡；灰岩和砂岩里多发危岩、岩崩、坠石；泥岩、页岩里易发崩塌；地面塌陷仅在局部地区发育，规模不大，潜在的泥石流和山洪主要涉及研究区北东区域。关坝地质灾害的发育与当地斜坡地形条件、地层岩性、节理发育情况、重力作用和诱发机制密切相关。