江西省瑞昌市地震次生地质灾害特征分析_张国华
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第31卷 第2期2008年6月 东华理工大学学报(自然科学版)JOURNAL OF EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGYVol.31 No.2
Jun.2008
收稿日期:2007-11-26
作者简介:张国华(1967—),男,工程师,从事地质灾害勘察、评估工作。① 九江市国土资源局.2005.江西省九江市地震地质灾害.
江西省瑞昌市地震次生地质灾害特征分析
张国华
1,2
(1.江西地矿局赣西北大队,江西九江 332000;2.东华理工大学,江西抚州 344000)
摘 要:2005年11月26日江西省瑞昌市与九江县间发生里氏5.7级地震,地震诱发了一系列地质灾害,类型有地面塌陷、地裂缝和砂土液化三类,以地面塌陷较为发育。文章根据地质环境条件、地质灾害发生的时间、空间分布等特征,分析了其与地震的关系。并对次生地质灾害的成因进行了探讨,认为此次地震为次生地质灾害的发生提供了动力条件,瑞昌城区供水井抽水加大了发生地面塌陷的概率。关键词:地震;次生地质灾害;瑞昌市;江西省
中图分类号:P642.2 文献标识码:A 文章编号:1674-3504(2008)02-140-06
2005年11月26日08时49分38.6秒,江西九江至瑞昌间(北纬29.7°,东经115.7°)发生里氏5.7级地震(以下称11.26地震)。这是江西省九江市境内历史上最大的地震,是在中国地震烈度区
划图所圈定的Ⅵ度区内发生的一次Ⅶ度强震(侯康明等,2006)。地震造成12人死亡、603人受伤,200余间房屋倒塌,直接经济损失35亿元①
。地震引发了一系列次生地质灾害。给人民群众造成了较大影响。本文就11.26地震次生地质灾害特征进行探讨。
1 江西瑞昌11.26地震概况
据历史记载,自1690年至今,九江—瑞昌间共发生18次有感地震,其中1911年2月6日在莲花洞—黄泥庵断裂发生过5级地震;1972年9月12
日瑞昌至广济间发生4.2级地震;1973年1月3日瑞昌2.6级地震;1985年德安发生4级地震;1995年4月15日在瑞昌、九江和德安三县交界处发生4.9级地震;2002年九江—黄梅发生3.8级和3.5级地震;2004年1月26日德安与瑞昌交界处发生4.1级地震。2005年11月26日瑞昌与九江县交界处发生5.7级地震,其后多次发生余震,至2005年12月1日10:30,共发生余震679次,其中MS3.0—3.9级余震7次,MS4.0—4.9级余震1次,最大余震4.8级。
据侯康民等研究,江西瑞昌11.26地震属浅源中强地震,震中位于瑞昌市东北侧的赛湖农场与九江县港口镇洗心桥之间。震中烈度达七度强。发震断裂为NE走向的田家垄-洗心桥断裂。并根据震害圈出了地震烈度Ⅶ度、Ⅵ度、Ⅴ度区。Ⅶ度区面积较小,总体分布在瑞昌盆地的东
部,被限制在北面的赤湖和南面的赛湖之间,西起杨家湾附近,向东经瑞昌市城区、赛湖农场、港口镇、终止于长江南岸附近。Ⅶ度烈度线形态具有东头大、西头小的似椭圆形(图1),长轴约18km,短轴东长西短,长2~6km。
Ⅵ度区亦呈椭圆形形态,东边跨过长江,到达湖北省的叶家湾一带。西边达瑞昌市横港附近,北部位于武姣镇与码头镇之间,南边位于里湖与赛湖之间,长轴长约46km、短轴长约30km。
Ⅴ度区涉及湖北省东南部、江西省北部的部分地区。
2 区域地质环境条件
2.1 地形地貌
震区地形地貌以河谷平原为主,次为垄岗地貌,西部横港镇一带少部分为低丘地貌。受山脊走向控制,向斜核部为河谷平原区,呈东西向展布,自北而南依次为黄桥向斜河谷冲积平原、乌石街-赛
湖向斜河谷冲积平原、横港-新塘向斜河谷冲积平原。向斜河湖平原之间为垄岗、丘陵地貌,地形低矮,坡度较缓。11.26地震震中位于乌石街-赛湖向斜河谷冲积平原东段。该冲积平原自西往东,经乌
石街、桂林桥、瑞昌城区、赛湖、港口,直达长江一带,全长约50km,西部宽约3km,东部宽约5km。地形平坦,由西向东地面坡度万分之三左右,地面标高由西至东为22~17m。瑞昌河弯曲其中,长河为人工河道,在区内南侧边缘由西向东迳流。瑞昌河为古河道,河床标高15~13m。
2.2 地层岩(土)体特征
区内地层为志留系砂岩、粉砂岩、页岩与泥盆系含砾砂岩、砂岩等一般碎屑岩,石炭系—三叠系碳酸盐岩,第三系红色碎屑岩及第四系松散岩。第三系红色碎屑岩一般隐伏于第四系之下,一般碎屑岩和碳酸盐岩组成山体,向斜核部地层多为碳酸盐岩,常隐伏于第四系松散层之下。
2.2.1 下伏碳酸盐岩及其岩溶发育情况
地层呈近东西向展布,碳酸盐岩地层为三叠系中统嘉陵江组(T2j)、下统大冶组(T1d),二叠系上统长兴组(P2c)、下统茅口组(P1m)、栖霞组(P1q)。
灰岩基岩顶面凹凸不平,起伏度较大,相差2.4~50m。岩溶较发育,岩溶形态主要有溶蚀面、溶蚀洼地、溶蚀破碎带、溶洞及溶蚀裂隙溶孔。嘉陵江组灰岩钻孔见洞率55%、岩溶率5.75%、空洞率11.37%,长兴组灰岩钻孔见洞率为26.77%、岩溶率2.37%、空洞率44.38%,茅口组灰岩钻孔见洞率21.55%、岩溶率3.48%、空洞率12.44%,栖霞组灰岩钻孔见洞率27.33%、岩溶率3.35%、空洞率15.23%。溶洞多发育在负80m标高以上,以0~-60m标高内溶洞较为发育。随着垂向上深度加大,岩溶发育程度变弱,水平方向上一般近向斜核部及构造发育带,岩溶发育较强(张国华, 2006)。
2.2.2 盖层特征
盖层为第四系全新统冲积层(Q4al)。上部为浅灰黄色粉砂土和粉质粘土,局部分布有淤泥质粘土及粉土,厚度3.0~11.61m。下部为浅黄色粉砂、中细砂、粗砂、砂砾卵石层,砾卵石约占30%~50%,成份主要为砂岩,粒径0.3~5cm不等,大小不一,分选性差,呈次圆状~圆状,厚度4.20~24.20m。全层厚度10.05~60m。自西向东,覆盖层厚度由薄渐厚。赛湖农场二分场地面塌陷坑附近第四系厚度约20m,往西至地震次生地面塌陷西头的高丰镇张铁垄村附近逐渐变为10m后,于瑞昌城区局部第四系厚度可达25m。自赛湖农场二分场往东,第四系厚度逐渐增大,在震中附近生机林一带,厚度约为30m,至东头长江南岸,第四系厚度达40~60m。
2.3 水文地质条件
震区位于江西省西北部,属于亚热带季风气候区,湿润多雨,雨量充沛。多年平均年降雨量为1614.32mm,4~8月为雨季,降雨量约占全年的63.4%。
瑞昌市城区南部及东、南、西郊位于河谷冲积平原,地形平坦,由西向东微倾。长河自西向东流经桂林桥、城区南郊王家埒、东郊赛湖农场二分场附近纳入赛城湖,而后汇入长江。长河多年平均流量为17.3m3/s,最大流量为18.6m3/s,最小流量为0.856m3/s。每年5~7月汛期,由于下游赛城湖及长江水体顶托,长河水位急剧上升,最高洪水位达21.5m(黄海高程,下同),枯季水位标高14m,水位变化幅度达7.5m。
区内地下水类型为碳酸盐岩溶洞水及第四系松散岩类孔隙水,二者水力联系十分密切。地下水埋深一般2.5~3.5m,枯水期为14~15m,多位于基岩顶面之上,局部在基岩面附近变化。
由于第四系岩性为砂性土,透水性好,因此地下水与地表河水的水力联系也较密切,它们互为补排。瑞昌城区南部覆盖型灰岩区有8口机井抽水, 5口机井抽取灰岩岩溶水,3口井抽取第四系孔隙潜水。瑞昌市自来水公司职工介绍,据日抽水量共约2~3万t。另在西郊桂林桥附近尚有3个机井抽取地下水。王家埒、桂林桥一带塌陷坑就位于抽水降落漏斗范围内。
2.4 地质构造条件
震中处于扬子准地台下扬子台坳九江台陷瑞昌-九江凹褶断束中的乌石街-赛湖向斜核部。田家垄-洗心桥断裂属印支-燕山期形成的NE-NEE向弧形断裂束中一条逆冲断层。东起长江南岸附近,经港口、赛湖农场、瑞昌城区、田家垄、黄家村、何家祠,长约60km。以田家垄为界分为东西两段,东段即为田家垄-洗心桥断裂,长约20km,走向NE、倾向北西,倾角约40~60°。沿断裂断续分布有多处燕山期侵入岩体。该断裂控制瑞昌第三系地层盆地,属中深层断裂。隐伏于第四系之下。
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第2期张国华:江西省瑞昌市地震次生地质灾害特征分析