泥石流防范与自救-地质条件及案例分析

地质条件主要由泥石流形成的松散碎屑物质体现出来。在山区的一个小流域内，如果缺少足够的松散碎屑物质，泥石流就不能形成。地质条件有内力地质作用和外力地质作用之分。内力地质作用包括岩性，地震，火山活动及构造、新构造运动等；外力地质作用则包括风化作用、各种重力地质作用、流水侵蚀搬运堆积等。参与泥石流活动的松散碎屑物的类型特征与其数量的多少，就是由这些错综复杂、互相关联的地质条件组合所决定。

（1）岩石性质

岩石性质主要包括岩石的类型、完整性、软硬程度和它的厚薄等，它通常与所属的地层相联系。新生界的时代新，结构松散，如第三系昔格达组、第四系黄土等；中生界、古生界及元古宇，既有软弱岩石，也有坚硬岩石，其耐风化和抗侵蚀能力有着很大的差别。泥石流形成的关键因素是岩石性质，和岩石时代没有直接关系。

岩石可以根据硬度分为硬质岩石和软质岩石。硬质岩石有着致密的结构，耐风化侵蚀，如三大类岩石中的岩浆岩，就全部属于硬质岩石。而软质岩石的结构密实性差，孔隙多，风化侵蚀速度快，易于形成深厚的风化壳，多数的沉积岩、变质岩及含煤地层，都是软弱岩石。其中，沉积岩中的半成岩和松散层，其储量、发育程度与泥石流的活动有着密切联系，如川西南一带的昔格达组属半成岩，黄土、冰碛物、残坡积层和冲洪积层等第四系松散堆积层。

岩石是泥石流形成的物质基础，泥石流形成的频率、规模和性质与岩石的性质有密切关系。例如，云南小江流域出露岩石类型主要为碎屑岩（砂岩、页岩）和变质碎屑岩（板岩、千枚岩），这些岩石经历了多次构造运动，发育了许多褶皱断裂，因此，整体性差，不耐风化，吸水性和可塑性大，黏粒含量丰富。其次，本区的岩石类型还有灰岩、白云岩和玄武岩等。同样地，这些地层也遭受了不同地质年代的构造变动，成为极为破碎坚硬岩块和碎屑物。这些岩石为小江泥石流的暴发提供了丰富的物质基础。又如，陇南白龙江流域，当地的软质岩石分布广泛，该地段岩性由碧口群和白龙江群的变质岩系，如片岩、板岩、千枚岩构成，其上部覆盖了较厚的黄土。因此，此流域中下游泥石流分布密集，有泥石流1000余处，较大泥石流约490条，其中，以黏性泥石流为主。

（2）地质构造、新构造运动及地震

地质构造类型有断裂、断层、褶皱等，其中，断裂作用对泥石流形成发育具有直接的影响。断裂在地表往往呈带状分布，在断裂带内软弱结构面发育，岩石破碎，断层和裂隙发育，生成断层角砾岩、压碎岩、糜棱岩等。这有利于加速风化进程，形成带状风化，所以，断裂带上的风化壳深厚，滑坡、崩塌等重力侵蚀发育，松散碎屑物质也非常丰富。四川西部、西南部的高原山地就有很多条大规模的深大断裂，甚至延伸到云南省北部和中部，如小江断裂带、安宁河断裂带、元谋—绿汁江断裂带等，这些由许多次级断层组成的深大断裂带，断裂破碎的宽度大，影响范围广，岩石由于遭受到强烈破坏，致使普遍出现错落、崩塌、滑坡等，形成分布密集的泥石流沟群。

此处，我们就重点介绍一下著名的小江深大断裂带。它起始于云南巧家县城附近，沿金沙江和小江流域一直延伸到云南的宜良县境，北段从巧家至蒙姑的金沙江东岸，有松散、宽厚的构造角砾层，断裂破碎带宽达1500～2000米，促进了沿岸的泥石流、倒石堆、洪积扇大范围的发育，仅巧家县城郊，就有8条大中型的泥石流沟；中段东川市的小江干流，从龙头山至小江口这90千米的江段上，就有107条泥石流分布于两岸，其平均的分布密度达1.2条/千米，此外，还有很多大规模、高频率、存在严重危害的泥石流沟，如老干沟、蒋家沟、大白泥沟等。

垂直升降运动显著，而且一直延续至今，是新构造运动的最主要特点。构造断裂带通过的地段，地貌升降运动剧烈，相对高度大，有利于形成泥石流。新构造运动活跃的山地，山口发育的新老洪积扇，有的呈串珠状，有的呈叠置状，有深厚的松散洪积物、泥石流堆积物，老洪积扇一旦被现代泥石流山洪侵蚀切割，沟蚀泥石流就会形成。例如，安宁河断裂带上就有很强烈的新构造运动，使得安宁河东侧的螺髻山强烈上升，海拔达3000～4358米，形成了五六级阶地。安宁河宽谷为断陷谷地，则相对沉降，河面海拔为1610～1328米，谷地内有巨厚的冲洪积物形成。有资料显示，在新构造运动中下陷最深的为安宁河礼州—黄联关段，有厚达1500米的新生代以来的冲洪积物。安宁河东侧的山前地带，从泸沽到德昌间有30多条泥石流沟，如西河、黑沙河、羲农河、西昌东河等，就在这巨厚的冲洪积物发育成长。

贵州省内泥石流等山地灾害分布最为集中的区域在珠江上游的北盘江。北盘江流经贵州省的盘县、普安、晴隆、关岭一带，是新构造运动中比较活跃的相对隆升区域。此处地表受河流的强烈切割，形成了中山峡谷，山岭海拔为1800～2300米，岭谷相对高度达700～1000米，是泥石流的活跃区。

泥石流受新构造运动的影响是间接的、渐变性的，但是，由于地震现象具有突发性，其中，强烈地震能够使斜坡的稳定性遭到破坏，造成土石体松动、山坡开裂，甚至引发山崩滑坡，所以，地震能为泥石流的形成和发展提供骤发性水源和大量松散碎屑物质。在分布上，许多地质上的深大断裂带同时还是地震带，如小江地震带、安宁地震带、鲜水河地震带等。所以说，地震和泥石流在分布上是有直接联系的，通常，山区发生地震的区域也是泥石流的集中分布区。(www.xing528.com)

按时间序列，可以把由地震引发的泥石流分为两类：一类是由地震触发的泥石流，也叫做同发型泥石流。例如，1976年7月28日，唐山暴发了7.9级强烈地震，由此引发了塘沽滨海平原上的天津碱厂约1000万立方米的弃渣堆积体发生了液化泥沙流。由于当地的地震烈度非常高，使体积约为200立方米的弃渣体发生了流动，其流经距离达300米，造成了巨大损失。1976年8月，松潘—平武地震，其中，出现了三次强震，由于当时是雨季时期，地处震区的松潘县小河区一带，有51条沟谷在地震同时或紧随地震之后暴发了泥石流灾害。此外，在这个年代出现的其他强震，如龙陵地震、永善—大关地震，都在地震期间伴随有泥石流灾害的发生。另一类是震后泥石流，也叫后发型泥石流，即强震会加强泥石流活动及灾情，并扩大灾害，主要是在震后的1～2年产生影响，越往后影响越弱。例如，1970年1月5日，在这个干燥的季节，云南通海发生地震，曲江镇位于地震的震中，使得镇内山体开裂，出现了30多个崩滑体，公路交通中断六天，造成当年雨季泥石流频繁暴发。1973年2月6日，四川炉霍发生7.9级强震，在震区内，有两条构造地震裂缝带和大量地裂缝、137个崩滑体产生。地震发生在冰冻季节，但震后县城附近的罗河溪、新都河等流域内，出现了大量崩滑土体和沟岸土石体，使泥石流活动增强。

（3）风化作风

风化作用中对岩石的破坏作用最大，风化速度最快的是物理风化作用，它使松散碎屑物质积累快速，储量丰富，对泥石流的形成有特别大的意义。按风化程度，可将其分为：

微风化，风化系数为0～0.2；弱风化，风化系数为0.2～0.4；强风化，风化系数为0.4～0.6；全风化，风化系数0.6～1.0。这是表征山体松碎屑物质储量多少的重要方面。

强风化带的形成一般发生在风化作用特别旺盛的区域，如岩性主要为软质岩石或者地处深大断裂破碎带上的区域。

风化作用的强弱还受到气候带的影响。亚热带、暖温带半湿润半干旱气候区对风化作用最为有利。此气候区地域广大，包括陇南白龙江流域、秦岭以及华北地区，川西高原内的干暖河谷和干温河谷（大渡河中上游、雅砻江上游等），云南和川西南干湿季分明的西南季风气候区。这里的气候干季长、大陆性强、降雨变率大、气温日差悬殊，裸露的岩石土体面积大，地表森林植被稀疏，干湿交替和热胀冷缩强烈，这些不仅加快了风化速度，也增加了松散土石体的积聚过程，此外，西北、华北广大山区都覆盖有厚薄不等的黄土。这些地区泥石流非常活跃，主要的原因就是强烈的风化作用。

中高山区的寒冻风化作用有利于松散碎屑物质的聚集。因为川西、川西南和滇北的寒冻风化带上有许多泥石流沟的源头，寒冻风化碎屑成为泥石流物质的重要组成，寒冻风化的岩体、碎屑更是当地泥石流固体主要来源。例如，云南大理市苍山十八溪上游，岩石主要为片麻岩，滑坡等重力侵蚀不发育，泥石流形成的主要供给源就来自于海拔3000～4000米处的寒冻风化碎屑形成的水石流的固体物质。

藏东南及川西贡嘎山的高山海洋性冰川发育区，冰蚀、冰碛和寒冻风化作用旺盛，冰碛物异常丰富。藏东南波密古乡冰碛物厚达300米，总储量4亿立方米，成为泥石流活动的物质来源。

（4）重力地质作用

重力地质作用包含滑坡、剥落、崩塌、泻溜和高山区域的雪崩、冰崩等。滑坡、崩塌（山崩）一般都是单个发生，土石体补给量较大；剥落和泻溜产生于山坡表层，补给量小，在暴雨作用下具有群发性。在滑坡多发区，平均每平方千米面积上滑坡体积达数千万立方米，是泥石流的大量土石体的主要来源，或一次性由滑坡崩塌转变成泥石流。据调查，绝大多数泥石流沟的上中游都有滑坡或崩塌，受岩性和构造控制，滑坡一般都分布在软质岩类、半成岩类及黄土出露的山区；崩塌则主要分布于坚硬岩石区的陡处。例如，云南巧家白泥沟中游两个大型顺层滑坡泥为泥石流松散土石体的主要来源，两者活动时间都很长。清乾隆十八年（1753）7月开始发生首场大型泥石流将县城冲毁，此后这地方一直都有滑坡、泥石流的频繁发生，现在滑坡体积还有约500万立方米。1981年7月21日，四川奉节汪家沟连续降雨量大于或等于300毫米，上游黄泥坪发生暴雨滑坡，形成约60万立方米的滑坡型泥石流，流经两千米后在沟口造成厚约五米的堆积扇，短时期堵断朱衣河。