2、地质环境条件和地质灾害概况
2.1地质环境条件
2.1.1行政区划与交通位置
秭归县位于湖北省西部,长江西陵峡两岸,地跨东经110°18’—111°0′,北纬3038′—3111′,东邻宜昌,南连长阳,西接巴东,背靠兴山,县境东西最大横距66.1km,南北最大纵距60.6km,西端牛口距三峡大坝仅58km,国土面积2427km2。全县人口41万,现辖12个镇、乡,即:茅坪、归州、屈原、沙镇溪、两河口、郭家坝、杨林桥7镇,水田坝、泄滩、梅家河、磨坪、周坪5乡,全县共有463个村民委员会、3245个村民小组,乡镇概况见表2-1。县内交通便利,沿江两岸集镇较多,黄金水道沟通川汉宁沪,水路交通极为方便,公路交通以宜秭公路、移民复建的秭兴公路、风茅公路、沿江公路为干线,乡镇及村级公路为支脉,基本形成了村村通公路的交通网。(见图2-1)
°
°
2.1.2气象
秭归县地处亚热带季风气候区,气候温和湿润、雨量充沛、四季分明,多年平均气温17-19℃,多年平均降雨量1493.2mm。降雨具连续集中的特点,雨季
表2-1 秭 归 县 乡 镇 概 况 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 乡镇名称 面积(km2) 村(个) 人口(人) 茅 坪 归 州 屈 原 水田坝 泄 滩 沙镇溪 两河口 梅家河 磨 坪 郭家坝 周 坪 杨林桥 206 128 218 224 145 188 269 88 141 334 251 235 44 31 31 49 23 52 43 27 23 61 40 36 72078 33312 23139 38078 16341 40260 32987 20396 13505 55802 26896 28910 人口密度(人2/Km) 350 260 108 170 113 214 123 232 96 351 196 123 合计 2427 460 403838
图2-1 秭归县行政区划与交通位置图
多暴雨,一日最大降雨量达358mm。年降雨量由南向北、从低到高,逐渐增多,一般年降雨量950—1590mm,长江河谷地带为1000mm左右,个别地区如高程1500m以上地区降雨量达1865.2—1904.3mm。降雨日数与降雨量分布基本一致,大部分地区为120—159天,个别高山地区达200天以上。降雨主要集中在4—10月,月平均降雨量150—457.6mm,多暴雨,日降雨量达50—100mm的暴雨4—10月均有发生,100mm以上的暴雨主要发生在6、7月,年平均频次3—4次,150mm以上的特大暴雨频次较少,历史上曾发生过2次,即1975年8月9日平均日降雨量258.7mm,最大日降雨量358.0mm;1996年7月4日平均日降雨量211.3mm,最大日降雨量260.0mm。
根据县内4——10月月最大降雨量及受灾情况统计,县内多雨年份见表2-2。
表2-2 主 要 降 雨 年 份、月 份 统 计 表 月 最大月降雨量 年 份 备 注 份 (mm) 7月16至19日,连续4天大雨,全县45个乡村受1958 7 264.4 灾。 1960 9 216.7 1963 8 308.2 全县受灾农田面积4万亩,死4人伤8人。 4 159.6 7 376.0 1975 8月9日,特大暴雨袭击全县,造成罕见的山洪,冲8 425.6 毁农田20多万亩、房屋1万多间,20多万人受灾,死92人失踪11人。 1979 7 359.3 7月15日全县17个乡村遭暴雨袭击。 1980 6 292.5 1982 6 315 .9 6月8日全县121个村遭受暴雨袭击。 6月13日全县普降大到暴雨,1.54万户5.6万人受1984 6 243.2 灾,死7人。 5 256.1 6 292.5 1996 7月2日至4日全县普降暴雨,14个乡镇466个村7 457.6 受灾,涉及7.8万户28.6万人,死11人,直接经济损失8000万元以上。 1998 8 343.0 2000 10 224.6 2.1.3水文
县内河流水系发育,地表水资源比较丰富。长江自西向东横贯全境,境内流长64km,流域面积724.4km2,流量丰沛,多年平均流量14300m3/S,水位变幅巨大,达40m。县境溪流网布,135条常流溪流汇入茅坪河、九畹溪、龙马溪、香溪河、童庄河、归州河、青干河及泄滩河等8条支流,呈交错排列,构成树枝状水文网,总流长247.8km,流域面积1952.5km2,占全县总面积的80.4%,县内最大的支流为香溪河,其次为青干河、归州河、九畹溪。
2.1.4地形地貌
秭归县位于鄂西褶皱山地,地势西南高东北低,平均海拔高程千米以上,山
峰耸立,河谷深切,相对高差一般在500~1300m之间。区内地貌类型主要有结晶岩组成的侵蚀构造类型,侏罗系砂页岩组成的侵蚀构造类型,古、中生界灰岩组成的侵蚀构造类型,侵蚀堆积类型,现按区域分布简述其特征如下:
(1)结晶岩组成的侵蚀构造类型:位于长江及其支流河谷及庙河以东,为低山丘陵地貌,面积,地势低缓,高程500m以下,山丘平缓,多为浑圆状山顶,水系呈树枝状发育,最大的河流为茅坪河,溪沟分布密度为35条/km。
(2)侏罗系砂页岩组成的侵蚀构造类型:位于香溪以上归州至水田坝一带,为低山区,山体高程为500~1000m,水系发育,主要河流为归州河,溪沟密度。
(3)古、中生界灰岩组成的侵蚀构造类型:该类型在区内分布广泛,其地貌形态主要为高中山、低中山、中低山三种:
高中山区分布于县区南部云台荒、香炉山一带及西北部羊角尖(高程1749m)、东北部九岭头(高程2024m)、五指山(高程1787m)等地,山体高程大于1500m,相对高差大于1000m,河谷深切,剥夷面发育,山脊线清楚,多顺构造线呈北北东向延伸。南部绿葱坡至云台荒一带海拔高程1800~2000m,构成了长江与其支流清江的分水岭,主要山峰有云台荒(高程2056m)、香炉山(高程1635m)、老观顶(高程1721m)、凉风台(高程1700m)、漆子山(高程1863m)、向王山(高程1780m)、大金坪(高程1851m)。
低中山区其分布与高中山区近一致,分布高程1000——1500m,相对高差500——1000m,剥夷面发育,河谷呈V型,由灰岩、砂页岩组成的地段山脊线明显,水系呈树枝状,主要河流为九畹溪上游的三渡河、林家河、老林河、青干河上游的偏岩河、龟坪河等。
中低山区分布于县区中部的广大地区,分布高程500——1000m,相对高差200——500m,河谷多呈槽谷型,水系发育,县区8条支流均分布于该区。
(4)侵蚀堆积类型:分布于长江及其支流河谷区,以侵蚀为主,堆积较少。河谷呈宽谷、峡谷相间,长江河谷地貌可分为以下主要三段:
茅坪至庙河段,低山丘陵,宽谷型,阶地发育,属结晶岩组成的侵蚀构造类型。
庙河至香溪段,属西陵峡西段,为中低山峡谷地貌,河谷深切,呈V型,阶地不发育,山地高程1000~1500m,著名的兵书宝剑峡、牛肝马肺峡位于其间。
香溪以上至牛口段,为西陵峡与巫峡的过渡带,中低山地貌,宽谷型,阶地发育。
秭归县地形坡度变化较大,河谷区、低山丘陵区和中高山剥蚀台面地形坡度较缓,一般在15°左右,面积846.0km2;15—25°多分布于中低山区,主要分布在秭归盆地,面积960.0 km2;大于250以上的斜坡主要分布在长江峡谷区、中高山向中低山过渡地带,陡缓变化较大,多形成陡崖,面积621.0 km2,通过对数字高程模型的光栅图像分析,图像中明亮的部分表示地势较高、阴暗部分表示地势较低,大于25°区图像明暗对比强烈,反映该区地势高差较大,是地质灾害多发区。
2.1.5地层岩性与地质构造
(1)地层岩性
县内地层发育齐全,自元古界至第四系均有出露。元古界崆岭群见于东部,震旦系和古生界呈条带状展布于东部至南部边缘,三叠系和侏罗系广泛发育于中、西、北部,白垩系仅见于仙女山、周坪等地,第四系主要分布在长江及其支流的河谷地带、冲沟及缓坡处。依据1995年湖北省区域地质矿产调查所对湖北省岩石地层进行的多重划分对比研究成果,县内地层岩性的划分详见表2-3。
(2)岩浆岩
县内岩浆岩集中分布于东部兰陵溪、庙河、鲁家河以东,均系前震旦纪扬子期岩浆活动,受北西向构造控制,岩性主要为中性和酸性岩类,侵入崆岭群中,震旦系莲沱组不整合覆盖其上。区内分布茅坪、黄陵庙、大老岭三个超单元(Pt3),岩体
(3)地质构造
县区处于新华夏构造体系鄂西隆起带北端和淮阳山字型构造体系的复合部位,构造格局较为复杂。区内北西向构造主要发育于前震旦纪变质岩系中,由一系列的褶皱和断裂所组成,并伴随由岩浆活动;东西向构造分布于南部,以沉积盖层组成的褶皱为主,断裂不甚发育,主要构造形迹为香龙山背斜及其东侧的五龙褶皱带;新华夏系为区内重要的构造体系,主要表现为新华夏系联合弧形构造由云英
闪长岩、斜长花岗岩组成。和新华夏系复合式构造两种形式,前者在区内的构造形
迹有百福坪至流来观背斜、茶店子复向斜,后者主要为北北东向构造,由北北东
向压性或压扭性断裂组成,主要构造形迹为黄陵背斜、秭归向斜;近南北向构造主要为仙女山断裂和九畹溪断裂组成,近平行向展布。区内断裂主要有三组: 表2-3 地 层 岩 性 表
岩组 界 系 统 地层名称 厚度(m) 岩 性 简 述 备 注 代号 全新 Qh 1-10 粉质粘土、粘性土、碎石土、砾石层 新第四统 生系 更新仅见于新滩界 Qp 10-30 粘土夹砾石,底部为新滩砾岩 统 龙马溪附近 白垩系 下统 石门组 蓬莱镇组 上统 遂宁组 侏罗系 上沙溪庙组 中统 下沙溪庙组 千佛崖组 中 生界 下统 上统 香桐竹园组 溪群 九里岗组 第三段 巴东组 中统 嘉陵江组 下统 上古二叠生系 界 第二段 第一段 第三段 第二段 第一段 大冶组 吴家坪组 上统 龙潭组 P2l J3c 456-574 749-1087 721-107J2x 9 J2s J2q 180-450 J1t 169-203 J1j T2b3 T2b2 T2b1 T2j3 T2j2 T2j1 0-350 0-487 0-140 51-403 133-213 K1s 37-275 紫红色厚层块状砾岩 上部紫红色泥岩砂岩不等厚互层,下部石英砂岩夹泥砾岩 上部紫红色泥岩、砂岩互层,中下部紫红色砂岩夹泥岩 上下部紫红色泥岩,中部紫红色泥岩砂岩互层, 上部灰绿色砂岩夹泥岩,下部紫红色泥岩夹砂岩 上部黄绿色泥岩夹砂岩,下部黄绿色泥岩、粉砂岩夹介壳灰岩条带及透镜体 黄绿、灰黄色砂质页岩、粉砂岩、石英砂岩为主,夹炭质页岩、煤层 黄灰、深灰色泥质粉砂岩夹炭质页岩、煤层 紫红色厚层状泥岩、粉砂岩、砂质页岩 灰、浅灰色中厚层状灰岩、泥灰岩夹页岩、泥岩 紫红色、灰绿色中厚层状粉砂岩夹泥岩、页岩 薄层至厚层状结晶灰岩夹溶崩角砾 原聂家山组 原香溪组 原沙镇溪组 J3p 268-339 三叠系 256-376 薄至厚层状含燧石灰岩,缝合线发育 71-174 灰、浅灰色薄层状灰岩 T1dy 476-799 P2w 中厚层灰岩,下部为薄层含泥质灰岩、 页岩 灰色中厚层状块状含燧石结核灰岩、生57-130 物碎屑灰岩 深灰色砂页岩夹煤层相变为灰色含燧131 石结核灰岩 茅口组 下统 栖霞组 梁山组 石炭系 泥盆系 中统 上统 中统 黄龙组 写经寺组 黄家磴组 云台观组 纱帽组 罗惹坪组上段 罗惹坪组下段 新滩组 龙马溪组 宝塔组 庙坡组 牯牛潭组 大湾组 红花园组 南津关组 娄山关组 覃家庙组 石龙洞组 天河板组 石牌组 下统 牛蹄塘组 灯影组 陡山沱组 南沱组 莲沱组 小以村组 P1m P1Q P1l C2h D3x D3h D2yn 灰、浅灰色厚层块状含燧石结核微晶灰 岩 深灰色、灰黑色中厚层结晶灰岩,具沥175-310 青气味 0-7 粉砂质泥岩、黑色页岩夹煤层 原马鞍组 24-142 0-33 0-63 0-38 8-58 浅灰、灰白色中厚层至块状结晶灰岩 石英砂岩页岩互层 石英砂岩夹页岩 灰白色厚层块状石英砂岩 原三游洞组 原水井沱组 以中-酸性杂岩为主,次为中-超基性岩脉 志留系 中下统 中上统 下奥陶古系 生界 下统 寒武系 中上统 下统 下古寒武生系 界 震旦系 S1-2s 118-178 紫红色粉砂质泥岩、细砂岩夹页岩 S1Lr2 534-900 黄绿色、灰绿色页岩夹泥岩、粉砂岩 黄绿色泥岩、钙质泥岩、粉砂质泥岩为S1Lr1 主 S1x 页岩硅质岩 O3S1l 180-579 灰绿色页岩夹石英砂岩 O2-3b 泥灰岩、龟裂灰岩 O2-3m 32-58 黄绿色页岩夹泥灰岩 02g 中厚层状灰岩与瘤状灰岩互层 01d 泥质条带灰岩 01h 98-397 灰岩夹生物碎屑 01n 深灰色厚层块状白云质灰岩 ∈灰、浅灰色厚层白云质灰岩,含燧石结212-624 核 3O1L 厚层白云岩、白云质灰岩、泥质条带灰∈2-3q 159-630 岩 浅灰、深灰色中厚层状、块状白云质灰∈1s 159-195 岩、泥质条带灰岩 ∈1t 深灰色薄层泥质条带灰岩 ∈1s 灰绿、黄绿色页岩、砂岩夹灰岩 ∈1l Z2 Z2d Z1n Z1l 134-198 198-1380 55-124 20-159 0-65 黑色炭质页岩夹粉砂岩、砂子泥岩 厚层白云质灰岩夹灰岩 灰岩与炭质页岩互层,含燧石结核 灰绿色、紫红色冰砾岩 紫红色中厚层状砂砾岩、石英砂岩 上统 下统 前震崆岭旦系 群 元古界 Pt2x 488-685 石英片岩、片麻岩 ①北北东向——近南北向断裂组
主要分布在西部香龙山背斜和东部秭归向斜地段,以西部最为发育、集中,且规模较大,最大可延伸40余公里,一般15—20km,常呈等距线性排列,主要倾向东,倾角陡,均在70度以上,其水平错动表现明显,沿断层线存在宽窄不等的破碎带,一般10—20m,局部宽达50m。
②近东西向断裂
主要集中分布于香龙山背斜核部西段,一般平行或近平行褶皱轴向延伸,规模不等,最大延伸30km,多为逆断层,倾向北,倾角45-65度,沿断层线断续发育数十米的破碎带。
③北西向断裂
分布于五龙褶皱带的东段,一般规模较小,常沿次级褶皱轴线平行展布,局部形成破碎带,以逆断层为主,断面倾向北东或南西,倾角45-65度不等。
2.1.6新构造运动与地震
县区所处的区域构造环境是一个稳定程度较高的地区,自前震旦纪的晋宁运动以后直至中生代印支运动,区域地壳一直处于大面积微具振荡性的稳定沉降状态,经过中生代造山运动之后又趋于平稳,新生代以来表现为大面积的间歇性隆起和局部地段的差异性断裂活动。现今构造活动属黄陵、当阳北北东向隆起较弱活动区,黄陵背斜总体趋势仍表现为长轴近南北向的隆起单元,相对于秭归向斜有总体上升或有下降趋势。第四纪以来受较强烈的区域性隆起和拗陷影响,区内断裂产生一些差异性活动,仙女山断裂、九畹溪断裂都有轻微位移活动,年速率小于0.1mm,仙女山断裂为一系列雁行状断层组成的断层带,断层线平值,在地形上形成较明显的断层崖、断层峡谷,为岩崩多发区。
按全国地震区带划分,县区位于长江中下游地震活动区的江汉地震带内,属地震活动较弱的地震带。自有记载以来,中强震不多,未发生过6级以上地震,近期区内发生的最大地震为1979年5月22日秭归县龙会观5.1级地震,震中距长江仅8km。现今地震活动主要分布在黄陵背斜西侧、仙女山断裂带,呈北北东向及北东向展布,根据国家地震局中国地震烈度区划图(1990年,1:400×104),县区地震基本烈度为Ⅵ度,其中对区内地质灾害可能影响较大的是仙女山潜在震
源区,沿地震带微震活动较频繁,1959年迄今共记录到30次,最大为1972年3月秭归县周坪附近曾发生过的3.7级地震,震级上限6.5级。
2.1.7岩土体工程地质特征
㈠岩土体类型划分及基本特征
岩土体工程地质类型的划分以岩土体结构、力学特性及碳酸盐岩的岩溶发育程度等作为依据,分为3个岩体类型10个岩性组和松散松软土体等11个岩性组,岩体类型具体划分及基本特征详见表2-4。
表2-4 秭归县岩土体类型划分及特征表 岩土体类型 岩类名称 代号 岩 性 组 代号 地层代号 工程地质特征 主要分布在黄陵背斜核部,以中至酸性云英闪长岩、斜长花岗岩为主,岩体呈块状结构,整体强度高,完整性好。岩质坚硬,裂隙不发育,新鲜岩石强度较高,易风化,强风化和剧风化岩强度较低。 呈条带状分布于黄陵背斜西翼、香龙山背斜等地,岩性由石英砂岩、砂岩组成,夹砾岩,厚层状结构,岩质坚硬性脆,裂隙发育。 分布于仙女山断裂、黄陵背斜西翼,岩性为以灰岩为主的砾岩,胶结物为砂质、泥质,冰碛泥砾岩,胶结物为泥质,裂隙发育,岩体强度较坚硬,因泥钙质胶结,易风化剥落。 2块状结晶岩类 坚硬块状结晶岩 Ⅰ 岩组 Ⅰ-1 Ⅰ-2 Pt3 Pt2g pt2x pt2m 层 状 碎 屑 岩 类 Ⅱ Ⅱ 坚硬较坚硬厚层砂岩组 Ⅱ-1 D2y+D3h D2y-D3c1x、Z1L 较坚硬厚层砾岩泥砾岩岩组 Ⅱ-2 K1s、 Z1n 较坚硬较软质薄至中厚层状页岩砂岩岩组成 坚硬较坚硬中至厚层状砂岩泥质粉砂岩与泥岩互层岩组 坚硬较坚硬中至厚层状砂岩泥质粉砂岩夹页岩煤层 Ⅱ-3 S1-2s、S1Lr、1S1Lr、O3S1L+S1x 分布于黄陵背斜、香龙山背斜,砂岩、砂质页岩岩石强度较高,透水性差;页岩强度低,易风化破碎,强度低,受构造挤压作用的页岩易成泥状,形成泥化夹层。 主要分布于秭归向斜,岩性以中至厚层砂岩、泥质粉砂岩为主,夹泥岩或互层,砂岩裂隙发育,砂质含量下部向上部逐渐减少,而泥岩相反,泥岩易风化,岩质较软。 主要分布于秭归向斜,岩性以中至厚层砂岩、泥质粉砂岩为主,下部夹页岩、煤层,以形成崩塌。 分布于百福坪至流来观背斜、茶店子复向斜东端,由泥岩、页岩组成,岩质较软,易风化。 Ⅱ-4 J3p 、J3s、J2s1、J2sJ2q 2、Ⅱ-5 J1t、T3j 软质薄至中厚层泥Ⅱ-6 岩、泥质粉砂岩岩组 T2b、T2b 13层 状 碳 酸 盐 岩 类 坚硬厚层块状强至中等岩溶化碳酸盐岩岩组 坚硬较坚硬中至厚层Ⅲ 状强至中等岩溶化碳酸盐岩碎屑岩岩组 较坚硬薄至中厚层状弱岩溶化碳酸盐岩碎屑岩岩组 Ⅲ-1 T1-2j、T1d、P1m、C2h 、O1n-g ∈2q、∈2s1 Z2∈1d、∈1t+sl P2L-d P2L+w P1L+q O2-3b+m 分布广泛,以灰岩、白云岩为主,中至厚层状,块体结构,岩溶化程度高。 Ⅲ-2 分布于香龙山背斜、黄陵背斜西翼,由二叠系并层、奥陶系中上统并层组成,碳酸盐岩主要为泥质灰岩、白云质灰岩,碎屑岩为页岩夹煤层,岩质软弱。 Ⅲ-3 主要岩组为二叠系中统巴东组,寒武系下统,以碎屑岩为主,碳酸盐岩次之,岩性为砂岩、页岩2T2b、∈1n+s、Z2d 夹灰岩、泥质灰岩,碳酸盐岩厚度不大,多层夹层或薄层产出,岩溶化程度弱。
㈡主要不良工程地质岩组
区内主要不良地质岩组为页岩、泥岩或页岩、煤层形成的夹层,易形成地质灾害的地层为侏罗系、三叠系中统巴东组、志留系至二叠系地层,主要岩组有:
(1)较坚硬薄至中厚层状页岩砂岩岩组 (Ⅱ-3)
砂岩、砂质页岩岩石强度较高,透水性差;页岩强度低,受构造挤压作用的页岩易成泥状,形成泥化夹层,为软弱岩层构成。
(2)坚硬较坚硬中至厚层状砂岩泥质粉砂岩与泥岩互层岩组(Ⅱ-4) 岩性以中至厚层砂岩、泥质粉砂岩为主,夹泥岩或互层,砂岩裂 隙发育,砂质含量下部向上部逐渐减少,而泥岩相反,泥岩易风化,岩质较软,为软硬相间结构。
(3)较坚硬中至厚层状砂岩泥质粉砂岩夹页岩煤层(Ⅱ-5),为下伏具软弱基座结构。
(4)软质薄至中厚层泥岩、泥质粉砂岩岩组(Ⅱ-6) 泥岩、页岩岩质较软,易风化,为软弱岩组。
(5)坚硬较坚硬中至厚层状强至中等岩溶化碳酸盐岩碎屑岩岩组(Ⅲ-2)
泥质灰岩、白云质灰岩与碎屑岩互层,下部多为页岩与煤层,构成具软弱基座的层状结构。
2.1.8地下水类型及特征
区内含水岩层(组)包括第四系松散岩类,白垩系、侏罗系、泥盆系、震旦系南沱组碎屑岩类地层,三迭系至震旦系碳酸盐岩地层,前震旦系结晶杂岩,可分为三个区,即西部碳酸盐岩分布区,秭归向斜一带的碎屑岩分布区,茅坪一带的结晶杂岩分布区,其形成地下水的条件大不相同。碳酸盐岩区裂隙发育,岩溶也强烈发育,含水条件良好。碎屑岩区裂隙不太发育,结晶杂岩区也只是在风化带内含水,其含水条件较差。根据其含水性能,可划分三个地下水类型和非含水岩组:
(1)松散岩类孔隙水
主要分布于长江及其支流的河谷和山间谷地,岩性为粘性土、砂质粘土、砂、砾石等,长江阶地呈双层结构。埋藏浅、水量小,主要受大气降雨补给,动态变化大,受季节变化的影响较大。
(2)碎屑岩类基岩裂隙水
分布在归州、茅坪一带,岩性为砂岩、泥岩及结晶杂岩,在秭归盆地一带主要含水层位香溪群地层深埋于向斜底部,水量较小,在仙女山等地构造裂隙发育,沿仙女断裂形成富水带,茅坪一带为结晶杂岩风化带网状裂隙水、水量小,埋藏浅。该分布区主要受大气降水补给,地下水富集条件差,为弱富水区。
(3)碳酸盐岩类岩溶水
该类地下水富水性、埋藏深度变化较大,出露在寒武系中上统,二迭系、三迭系中下统强岩溶化灰岩,白云质灰岩中的地下水、水量大,富水性强;区内所含(夹)的碎屑岩类控制了岩溶的发育。地下水主要受大气降水补给,常在向斜轴部、背斜两翼,活动性断裂带,灰岩与泥页岩界面等构造,地貌部位出露。
(4)非含水岩组
包括三迭系巴东组上、下段,二迭系上统吴家坪组、下统马鞍组、志留系、寒武系下统石牌,震旦系南沱组冰碛层,以砂岩、页岩、泥岩为主,为相对隔水层。
2.1.9库区移民迁建工程建设
(1)公路工程建设
山区公路工程建设中地质灾害现象十分普遍,区内宜秭归路及其复建的秭兴公路,沿江公路和风茅公路以及大量的分镇,村级公路,均存在切坡、弃渣等影响地质环境的工程活动,上述路段分布有众多地质灾害体,公路工程建设诱发或加剧地质灾害的强度较大。
(2)城镇、小集镇、农村居民点的建设
秭归县受三峡水库迴水影响、移民集镇、农村居民点的城建活动普遍,其中6个移民集镇,1个农村居民点(邓家坡)存在地质灾害问题,城建中切坡、加载、排水及弃渣等对地质灾害的影响较大。区内还有因地质灾害困扰的集镇,如两河口镇,以及众多的农村居民点(如梅家河镇郑家岭、周坪乡西沟村)等建设中存在地质灾害问题。
(3)水利水电工程建设
区内小型以上的水库,水电站较多,农业灌渠几乎每个乡镇都有,规模较大的有青蒿峪水库、半峡电站、升坪河电站、青干河电站、三溪河电站、槐树坪电站、九畹溪电站等。
(4)库区移民工程建设
由于秭归县位于三峡库区库首,水库淹没比重大,按照三峡工程正常蓄水位175m,水库淹没涉及11个乡镇(场)、154个村、530个村民小组,淹没归州镇、新滩镇、沙镇溪镇、郭家坝镇、泄滩、水田坝等6座城(集)镇,受淹人口6.7万人,受淹面积占全县面积 5.9%,淹没省级公路(宜昌—秭归)28.21km,县级公路207.63km,淹没程度基本上属全淹。在1993年至1997年的一期移民中,秭归县移民安置工作已全面开始实施;1997年至2003年是三峡工程建设的第二阶段,二次截流后库水位将上升至135m,秭归县率先受到水库淹没的影响,至2000年县内移民集镇、农村移民点、交通及基础设施建设大部分已按移民规划要求完成。库区移民建设主要包括农村移民安置、城镇迁建、公路复建、港口码头、水利水电工程等工程的复建及文物古迹的保护。
2.2地质灾害概况
根据水利部长江水利委员会《长江三峡工程库区淹没处理及移民安置崩滑体处理总体规划报告》150处崩滑体和湖北省地质灾害防治工程勘查设计院《三峡库区秭归县地质环境综合调查评价及监测预警系统建设报告》694点,本次设计将二者对照归并,剔除重复部分,落实为732处地质灾害点或地质灾害隐患点,其中库区内236处,库区外496处(详见附表)。灾害类型主要以滑坡、崩塌为主。
据湖北省地质灾害防治工程勘查设计院《三峡库区秭归县地质环境综合调查评价及监测预警系统建设报告》,全县有滑坡、崩塌体590处(表2-5),可能造成的经济损失预评估达29592.08万元,威胁人数47518人。滑坡主要分布在三迭系中统巴东组和侏罗系泥岩、泥质粉砂岩及页岩分布区,其中岩质滑坡分布与构造关系密切,主要发生在断裂两侧或节理裂隙密集带。崩塌主要分布在岩性坚硬的灰岩、白云岩、砂岩中,与构造关系较为密切,反映断裂、褶皱对崩塌的影响作用,崩塌点多在新构造运动强烈、切割深度较大的沟谷陡坡上,多数超过60°。此外,县内潜在不稳定斜坡共计126处,涉及人数10575人,是地质灾害易发生的隐患区。
6005165004003002001261003530滑坡崩塌泥石流11地面塌陷3地裂缝不稳定斜坡表2-5 秭归县地质灾害统计表
秭归县地质灾害数量超过60处的乡镇有6个(表2-6),即归州镇、水田坝
乡、沙镇溪镇、两河口镇、郭家坝镇及杨林桥镇,灾害点数达469处,占灾害总数的67.5%。
12010083801089262604740262001910386559293125茅坪归州屈原水田坝泄滩沙镇溪两河口梅家河磨坪郭家坝文化周坪芝兰杨林桥
表2-6 秭归县各乡镇地质灾害统计表
2.2.2崩塌灾害
全县崩塌灾害点共35处(含山体开裂、危岩体),其中山体开裂5处、危岩体12处、崩塌18处,占全县灾害总数的0.06%,总体积5685.96×104m3。主要集中分布于杨林桥镇、周坪乡及屈原镇,其它乡镇零星分布。35个崩塌灾害点中,稳定性差的有7个,较差的26处,好的有2处。受威胁人数1418人,死亡2人,造成直接经济损失248.22万元,经济损失预评估857.0万元。
2.2.3弃渣与泥石流灾害
在全县范围内共有3处泥石流,总面积30万m2,总体积454.5万m3。主要分布于归州镇、水田坝乡和周坪乡3处,泥石流规模较大的主要在归州镇及周坪乡,属巨型。三处泥石流均处于停歇期,稳定性好,补给区虽地形坡度陡,但物质来源少,植被较发育,再次形成大规模泥石流的可能性较小。泥石流危害性最大的在周坪乡福禄溪村,1955年一次性发生造成28人死亡。泥石流造成的直接
经济损失35万元,经济损失预评估45万元。由于库区移民迁建用地紧张,在移民工程建设中,人为泥石流灾害随之增多,许多地段由于人工弃渣、开挖边坡、排水措施紊乱等因素,破坏了斜坡体的天然稳定状态,不仅天然泥石流灾害较为突出,在暴雨期间也容易引发新的泥石流灾害。
2.2.4地面塌陷及地裂缝灾害
县内调查发现地面塌陷灾害共11处(采矿型地面塌陷5处、岩溶塌陷6处),其中8处分布于杨林桥镇,其余3处分布于茅坪镇、归州镇和磨坪乡,总面积1.705Km2。地裂缝共3条,总长度950m。受威胁人数623人,经济损失239.07万元,经济损失预评估374.4万元。水库建成蓄水后,地面塌陷及地裂缝问题更为严重。迁建开挖过程中揭示了塌陷溶洞的存在,溶洞由于库水位变化而充水、退水,极易发生塌陷。采矿型塌陷是由于采矿工艺不当引起,与降雨和岩溶作用有一定的关系。地裂缝与降雨和采煤矿(石)活动关系较密切。库区地段采煤(石)活动程度剧烈和岩溶发育,在山体中常常形成隐伏洞穴和岩溶化岩体,给移民迁建工程带来了一定的困难。
第四节 地质构造
从区域角度分析,秭归盆地一带处于新华夏构造体系鄂西隆起带北端和淮阳山字形等几个构造体系的复合部位。东部太平溪至秭归,主要构造形迹为淮阳山字型西翼构造的砥柱、脊柱和盾地,西部巴东至青石,构造格架为新华夏系鄂西隆起带北端;西北抢仓坪、巫溪一带为大巴山歹字型构造带未端(图1-5)。
其中新华夏系鄂西隆起带北端与淮阳山字型西翼反射弧砥柱。黄陵背斜、盾地秭归盆地(或称秭归向斜)的复合关系为“阻抗”,与西翼反射弧的复合关系为“重接”,与大巴山歹字型构造的复合关系为“斜接”,淮阳山字型西翼反射弧与大巴山歹字型构造的复合关系为“斜接”。
从局部角度分析,测区嵌入新华夏系鄂西隆起褶皱带百福坪背斜东端与秭归盆地(向斜)边缘交汇处,泄滩滑坡即位于走向近东西向百福
坪背斜北翼与秭归盆地(向斜)边缘交汇的长江北岸逆向斜坡上(图1-6)。
泄滩滑坡区未见较大的断裂、皱褶发育,测区内总体呈单斜构造。在位于泄滩滑坡西侧约500m冲沟内见一小型褶曲(图1-7),在高程105-125m,水平距离约90m范围内,岩层产状突变或反倾,在两端形成小背斜或向斜。泄滩滑坡区岩层中主要见两组裂隙发育:
①N35°-75°W/SW∠58°-81°,裂面一般较粗糙,水平延伸长3-8m,线密度3-5条/米。多呈张开状,少量闭合,张开宽度一般0.2-0.5cm,碎石土充填,少数无充填。
②N25°-65°E/SE∠34°-76°,裂面较粗糙。水平延伸长0.5-1m,线密度5-7条/米,该组裂隙多呈闭合状,少数张开。
第五节 新构造运动与地震
据区域资料分析,测区一带新构造运动主要受控于测区南东侧的两条
大型活动性断裂—仙女山断裂(最近处距泄滩20Km)和天阳坪断裂(最近处距泄滩36Km)。仙女山断裂北起秭归县皂角树,经荒口、周坪、老林河至渔洋关,全长80-90Km,总体走向N15°-25°W,倾NE或SW,倾角60-80度,由一系列呈雁行排列的小断裂组成,断裂线平直,断裂带宽度各地不一。仙女山断裂切割了震旦纪至白垩纪各时代地层,属基底断裂。仙女山断裂北段与天阳坪断裂呈“入”字型交汇于老林河南2km处(见图1-5),受压扭应力作用发生过顺扭活动。 仙女山断裂和天阳坪断裂形成于燕山期以前,燕山期以后一直到挽近期都有继承性活动。
第四纪以来,三峡地区地壳仍处于间歇性整体隆起,而局部地段目前则具有隆起与沉降的交替趋势。测区处于秭归—万县沉降带(-3~-6mm/年)
与秭归—宜昌隆起带(+2~+4mm/年)的过渡带中,地壳运动表现不明显。
地震地质研究表明,本区位于兴山—黔江地震带内(图1-8)。地壳处
于较弱的活动性构造应力场中,虽有频繁的地震活动,但强度不高。据国家地震局的全国烈度区划,本区处于弱震区,基本烈度为Ⅵ度。目前测区一带有记载的地震最大震级小于6级,震中距泄滩约80Km,位于泄滩南东仙女山断裂与天阳坪断裂之间的潘湾。仙女山断裂北端也曾发生过不大于4级的地震,震中距泄滩20Km。1979年5月22日在秭归龙会观西北发生5.1级地震,距泄滩14.5km,地震等震线见图1-9。
第六节 水文地质
根据滑坡区含水介质、地质构造及水动力特征等可将泄滩及邻区的地下水划分为层状碎屑岩裂隙水及松散堆积层孔隙水两类。
一、层状碎屑岩裂隙水含水岩组
含水介质为侏罗系粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩、长石石英砂岩。粉砂岩、长石石英砂岩风化裂隙发育,地下水主要赋存于裂隙中,形成裂隙水。
该类岩体富水性主要由裂隙发育程度、规模及贯通性控制,总体上其富水性较弱,而泥岩、泥页岩及泥质粉砂岩因其泥质含量较高,透水性微弱,形成相对隔水层。地下水主要接受大气降雨补给,迳流途径受地质构造、区域地层产状等条件制约。测区属秭归向斜边缘,又处于长江第一斜坡内,受构造及地层产状影响,地下水沿基岩裂隙介质,主要向向斜轴部(秭归盆地中心)迳流,部分顺坡向长江方向迳流。泉点主要沿深切沟谷底部出露,在滑坡区内未见有该含水岩组泉点出露。
二、松散堆积层孔隙水含水层组
测区内分布的崩坡积,坡残积及滑体堆积体主要由松散的碎块石土、粘性土夹碎石组成。松散结构的碎、块石土孔隙发育,是地下水主要赋存介质,形成孔隙水。含水层透水性良好,受地形的控制排泄。粘性土夹碎石一般透水性较差,在松散堆积层中形成相对隔水平台,其上部赋存少量上层滞水。松散堆积层孔隙水含水层组以其下伏基岩接触面或是滑带为隔水层,主要接受大气降雨补给,一般具迳流途径短,排泄迅速的特点,其富水程度与含水介质的结构、物质组成、堆积层
规模及降雨量等有关。一
般情况下,地下水在斜坡下部、冲沟底部或地形低凹处以溢出泉形式排出地表,泉流量受降雨的控制极不稳定,多为季节性存在,枯季流量在0.002-0.01升/秒。地下水化学类型属重碳酸钙型(HCO3-Ca)。