长治小区第四系地层地貌与地质问题

长治小区第四系地层地貌与地质问题摘要：长治小区位于山西省东南凯沁水盆地的南部。

该地区第四系地貌比较复杂，分为人为地貌和自然地貌。

由于第四系地层的分布情况和资源开采等因素的影响，因此地质问题也比较多样化，通过探索区域生态地质，模拟地质变化过程，从而降低地质问题的灾害性。

关键词：第四系地层地貌地质问题湿陷性水土流失滑坡
泥石流地面沉降地裂缝
一、第四系地貌情况
长治小区处于晋东南地区的上党盆地，与一系列北东向斜列的断陷盆地：由北至南有大同盆地、忻州盆地、晋中盆地、临汾盆地、运城盆地，共同构成了山西省主要的冲积平原区。

该区内地貌特征比较复杂，有广阔的平原，冲沟、河谷较发育，地形切割强烈，有山地，岩溶在部分地区有发育。

其中表层覆盖物以风成黄土为主，也有水流冲蚀后再堆积的次生黄土，呈较深厚的土状物覆盖于第三系红土或老的基岩地层之上。

该区地层中富含煤炭资源，且煤层赋存条件良好，因此采矿所形成的人为地貌很普遍。

煤炭的开采一定程度上也加剧了该小区地质问题的恶化，如崩塌，裂隙的再发育，地下水位的下降，地裂缝的产生等。

二、地质问题的研究和监测
首先应提高区域地质调查力度和精度，充分利用已有资料，引入高分辨率层序地层学的理论与方法及航、卫片等进一步完善第四纪填图，利用已有的观测钻孔，通过对比古土壤于现在土壤的差别，推断的地层地貌的成因类型，形成时代与相互关系。

其次，要对已经探知的地质问题易发生区进行预防和监测，对隐伏的地质问题做好紧急备案，除了利用已有的监测手段外，还可以在部分地区设立实时监测装置，利用航、卫片比照等，从而对区域地质问题进行综合评价，有效地避免一些灾害的伤亡。

三．地质灾害与问题
3.1 根据长治小区的自然地貌情况，本区第四系覆盖物主要是黄土，厚度在几十米到百米之间，由于黄土孔隙多，透水性强，因此具有松散性和湿陷性。

土层的松散均一使得在承压浸水过后易发生湿陷，长此以往便形成了冲沟，也导致了水土流失、滑坡和泥石流等的发生。

（1）水土流失现象较普通。

由于许多山体覆盖黄土，当表层植被覆盖率低时，遇到降雨的冲刷，造成土层随水流而流失，沟坡加深，坡度变陡更易于水土流失的恶性循环。

这些泥沙随水流汇至河床后，会造成河水含沙量的增大，河床淤高，流速变缓，进一步形成河漫滩。

水土流失现象的减缓主要靠植树种草，通过植物的根系来截蓄水流，稳固泥沙，同时在一些水土流失比较严重的山坡，也可以挖
鱼鳞坑，在山间沟谷适宜地区建设古坊工程等。

（2）滑坡。

滑坡是指岩土体在重力作用下沿一定的滑动面整体下滑的现象，可分为土质滑坡和岩质滑坡。

土质滑坡在该区较常出现，滑坡体主要是为第四系上更新统黄土。

滑坡体常呈舌状，滑面的剖面多为凹型。

滑坡的稳定性较差，在降雨与工程活动等因素的影响下，有可能加剧和复活。

滑坡探测可以用工程物探的方法，确定滑移面。

滑坡监控可以用简单的埋桩法，也可以在土层内埋设实时监测装置。

但最有效的预防措施是在建筑施工前进行探测，尽量使建筑物处于隐伏滑坡的避让距离之外，对于必须建在山脚的公路来说，除了挡墙之外，可先进行山体的修正，凹形的山体较稳定，另外可以用锚杆或锚网加固，从而减弱滑坡的危害性。

（3）泥石流。

泥石流主要发生在山区沟谷中，由大量急促的地表径流带着大量泥沙、石块等固体物质形成，具有很大冲击力和破坏力。

黄土层遭受风化，结构均一松散，为泥石流形成提供了丰富的物源。

久旱之后使土体性质更加脆弱，一旦遇到集中且强度较大的降雨，就会造成泥石流灾害。

泥石流的预防应注重其气候影响，在出现久旱后的大暴雨时应实时观测，以防泥石流的产生。

除此之外，植树种草，合理的规划建筑区域也可以有效地避免泥石流灾害。

3.2 长治小区是我国煤碳储量较高的地区，人类工程活动尤其
是采矿所诱发的地质灾害也比较多，如采空区地面沉降、地裂缝等。

采空区地面沉降、地裂缝。

矿山开发，尤其是地下井工采煤，在本地区分布比较普遍。

由于长治地区煤炭埋藏深度较浅(目前煤矿开采深度多小于500m)。

煤层层数多(一般开采3—5层)，单煤层累计厚度较大(一般为3m一20m)。

煤层赋存条件相对较好，因此该地区形成了许多规模宏大的采空区。

采空区形成之后，煤层顶部砂岩、页岩等上覆岩层成为一种架空结构，原有的周围应力平衡被破坏，采空区顶板岩层在自重和压力作用下，发生垮落，上覆岩层则弯曲破裂，形成新的裂隙发育。

这种破坏变形延伸至地表，就会在地表形成地裂缝，而该地区由于下部支撑煤田的掏空，岩土体发生压缩变形，导致地面沉降。

地裂缝形成之后，受降雨的进一步冲刷、淋滤等影响，地裂缝在其原有规模上进一步扩大，贯通至地面，会形成地面塌陷。

地面裂缝和地面沉降严重威胁和危害地表上的各种建筑设施和土地资源，地面沉同时导致一些建筑物的抗震能力降低和大量测量水准点失准，另外土层的压缩，也会带来一些潜在的问题，例如土体性质结构的改变等。

地面沉降和地裂缝现象的减少需要新技术的发展应用，尤其是在矿产和地下水资源开发的领域，如采矿后回填，保水采煤，以及中水回用和污水处理工艺的提高等。

此外，在采矿前进行应力分析和数值模拟，研究地面沉降的范围、强度也是必要的。

参考文献：
《地貌学及第四系地质学基础》主编：周翔刘玉英王敏龙地质出版社
《地貌学原理》主编: 杨景春李有利北京大学出版社
《华北地区区域地层表山西省分册（二)》主编：山西省地层表编写组地质出版社。