(1.西南科技大学 环境与资源学院，四川 绵阳 621010； 2.四川九〇九建设工程有限公司，四川 绵阳 621000)

受“5·12”地震的影响，四川境内山体地质结构遭受严重破坏，使地质环境变得更加脆弱，诱发了一系列地质灾害[1]。为了减轻地质灾害带来的影响，四川省开展了广泛的地质灾害调查工作，对地质灾害的研究不再局限于典型的个体，县域尺度下研究地质灾害已然成为研究热点，如震后大量涌现的汶川县地震地质灾害研究[2-4]。大比例尺下宏观剖析地质灾害时空分布规律及孕灾环境，对于指导防灾减灾工作意义重大，如四川省[5]、云南省[6]、重庆市[7]等地质灾害研究成果。白永健等[8]、巨能攀等[9]、强菲等[10]更是分别以鲜水河流域、雎水河流域、陕南秦巴山区为研究对象，研究这些区域地质灾害发育及时空分布规律；薛凯喜等[11]还从国家尺度分析了2005～2014年近10 a来中国地质灾害的时空分布及重大地质灾害的发育情况。

震后地质灾害保持较快的增长速度，根据统计，江油市内地质灾害大约平均每年增加50处。本文基于2017年江油市地质灾害应急排查工作，结合近10 a的排查和详查工作资料，对区内地质灾害时空分布规律和孕灾环境进行深入研究，为实现减少灾害损失向减轻灾害风险转变、最大限度降低风险隐患、防灾减灾、监测预警等提供科学依据。

1 地质环境条件

1.1 气象水文

江油市位于四川盆地的西北部，地理坐标为东经104°31′～105°17′，北纬31°32′～32°19′，属于北亚热带季风性湿润气候区，具有四季分明、夏季雨热同期、冬季温和湿润等特点。多年平均气温15.9 ℃，降雨量达1 113.21 mm。在时间上，降雨主要集中在每年的6～9月，其间降雨量占全年的72.8%，达到788.20 mm(见图1)；在空间上，降雨量从前龙门山区向四川盆地区递减，呈现出严重的分配不均。总的来说，研究区内降雨具有雨热同期、降雨时间和降雨量集中、短时强降雨和持续多日强降雨等特点。

市境内的主干水系主要有汇入涪江的通口河(湔江)、平通河和梓潼江等河流，以及北端流入嘉陵江的青江河。涪江为长江水系的二级支流，嘉陵江水系的一级支流，发源于松潘县境内岷山雪宝顶北坡三岔子，流经松潘、平武县境后进入区内。

图1 月平均降雨量直方图Fig.1 Monthly average rainfall histogram

1.2 地形地貌

江油市最高海拔2 356 m，最低462 m，地势总体为西北高、东南低。西北部为中、低山，坡陡沟深，前龙门山脉斜跨北部，东南部为低矮的丘陵和平坝。根据地貌形态和成因特征，将区内地貌划分为构造侵蚀溶蚀中山、构造剥蚀低山、剥蚀构造丘陵和侵蚀堆积河谷平坝4种 (见图2)。

图2 地貌类型Fig.2 Landform types

1.3 地层岩性

研究区出露地层属于扬子地层区，包括龙门山地层分区和四川盆地地层分区(见图3)。区内地层从古生界志留系到新生界均有分布，且较为完整。前龙门山地层分区以泥盆系和三叠系的碳酸盐岩夹碎屑岩为主，其次是石炭系、二叠系的碳酸盐岩和志留系的碎屑岩。四川盆地区地层岩性以侏罗系、白垩系的碎屑岩为主，涪江干流及其主要支流尤其是河谷平坝地带多分布第四系全新统冲积层的粉质黏土、粉土及砂砾卵石，第四系全新统残坡积、崩坡积的碎块石土分布在斜坡坡麓地带，研究区中部和西南部则有较多的第四系更新统冰水堆积的黏土砾石层分布。

1.4 地质构造

区内的地质构造位于扬子准地台西北部边缘四川台坳与龙门山褶断带，深受龙门山地槽、江油穹褶束以及绵阳帚状构造的影响，形成了复杂的地质构造。前龙门山褶断带造成了北部陡峻的构造侵蚀低中山地形，属于北东向构造体系，走向为北东45°～50°，由一系列“多字型”雁行排列的紧密褶皱和逆冲断裂组成，构造形迹主要有江油断裂、天井山复背斜和唐王寨复向斜；南部主要为绵阳帚状构造的北翼部分，四川断陷盆地系燕山运动的产物，造成舒展宽缓的褶皱，断层不发育，岩层中节理裂隙较为发育(见图3)。

图3 岩相及地质构造Fig.3 Lithofacies and geological structure

1.5 地震

区内地壳较稳定，地震活动较弱，地震基本烈度为Ⅶ度。区内地震活动主要受发育众多活动性断裂的北东向龙门山褶断带的影响，西北部及西部地震带发生的中强地震也对区内构成强烈影响。历史上记录的2次5级以上地震均发生在前龙门山区，以“5·12”汶川8.0级特大地震影响最深，当时城区靠近震源区，局部地区地震烈度超过Ⅶ度；其次为2008年5月18日文胜乡6.0级地震。

2 地质灾害时空分布规律

2.1 地质灾害发育特征

目前，江油市共发育地质灾害410处，其中滑坡发育最多，272处，占灾害总数的66.3%；其次为崩塌89处，占灾害总数的21.8%；泥石流、不稳定斜坡较少，分别为17，27处，分别占总数的4.1%，6.7%；地面塌陷发育最少，仅5处，占灾害总数的1.1%。

(1) 滑坡。滑坡是江油市主要地质灾害类型，其数量多，分布范围广，但总体规模较小。滑坡规模以小型为主，共计265处，占灾害总数的64.6%；中型7处，占总数的1.7%，不发育大型、特大型及巨型滑坡。

(2) 崩塌。崩塌为江油市第二大灾害种类，主要分布于中低山区及丘陵地区，总体规模较小。区内共发育崩塌89处，均为岩质崩塌，规模以小型为主，共计86处，占灾害总数的20.97%；中型3处，占灾害总数的0.7%，无大型、特大型崩塌发育。

(3) 泥石流。“5·12”地震后江油市泥石流灾害也较发育(震前没有)，主要分布于中山地貌区，全市共发育泥石流17处，泥石流规模以小型为主，共计14处，占灾害总数的3.4%；中型3处，占灾害总数的0.7%，无大型、特大型泥石流发育。

(4) 不稳定斜坡。区内共有不稳定斜坡27处，占灾害总数的6.7%。主要分布于中、低山区，规模为小型26处，占灾害总数的6.3%，中型1处，占灾害总数的0.2%。

(5) 地面塌陷。地面塌陷主要为岩溶塌陷，数量小，且灾害规模小。区内共发育5处地面塌陷，规模全部为小型。

2.2 时间分布特征

(1) 季节性。降雨是诱发地质灾害的主要因素，由于江油市年内降雨分布不均，使得地质灾害的发生在时间上也存在差异。区内的地质灾害多集中发生在每年4～9月份，共386处，占总灾害的94.15%(见表1)。尤其是7～9月，每年首次暴雨或持续强降雨发生滑坡、泥石流的几率最大。而5月爆发的大部分灾害均是受“5·12”地震影响，在降雨作用下形成。地质灾害的发生频率与降雨量变化基本保持一致。

(2) 周期性。地质灾害的发生受地震、断裂活动的影响，周期性的地震和断裂活动使得地质灾害的发生频率也具有周期性[12]。

2.3 空间分布特征

(1) 地域上的分散性和地段(带)上的相对集中性。江油市境内40个乡镇中除中坝镇和青莲镇以外的38个乡镇均有地质灾害点分布(见图4)，其分布的平均密度为每百平方公里15.08处，分布密度为全市平均密度2～3倍的乡镇为方水、九岭、香水、义新4个乡镇，占灾害点总数的14.62%。其中分布点数较多的乡镇有二郎庙、敬元、战旗，分别为35，30，27处，占总数的65.07%。分布点数最少的乡镇是彰明，仅1处，其次为龙凤、三合、新兴、贯山，均只有3处。其余乡镇分布灾害点数为4～18处。

表1 地质灾害时间分布Tab.1 Time distribution of geo-hazards

图4 地质灾害分布Fig.4 Distribution map of geo-hazards

(2) 相对集中分布在550～750 m海拔。江油市境内地质灾害主要集中分布在海拔550～750 m的地带，共有279处，占总数的68.05%。其次在海拔750～950 m地带分布有54处，占总数的13.17%；950～1150 m之间的为32处，占总数的7.8%；低于550 m和高于1 150 m的海拔地带分别为28处和17处，占总数的6.83%和4.15%。

(3) 在直线型和阶梯型斜坡地段相对集中。阶梯型和直线型斜坡易形成滑坡和不稳定斜坡。阶梯型斜坡发育滑坡和不稳定斜坡132处，占42.14%，在直线型斜坡中发育112处，占36.12%，凸型斜坡中发育47处，占15.38%，凹型斜坡中发育16处，占6.35%。

3 地质灾害孕灾环境研究

3.1 地质灾害形成机理

受到“5·12”地震影响，区内很多斜坡出现裂缝，岩体松动、破裂甚至解体，严重影响坡体的稳定性。发育的272处滑坡，土质滑坡有268处，岩质滑坡仅4处。部分因受深切割和人类工程的影响，坡度较陡，具有临空面的坡体松散覆盖层在降雨入渗作用下，土体结构遭到破坏，自重增加，斜坡失稳滑动形成灾害。在构造节理和卸荷裂隙发育的砂岩、砾岩、灰岩等较硬基岩地层，前缘存在高陡临空面，由于静水压力和动水压力，且在重力作用下，被卸荷裂隙及层面、构造裂隙切割贯通，极易形成崩塌。江油市泥石流发育较少，17处均为沟谷型泥石流。强烈的构造运动和崩滑灾害发育，为泥石流提供了丰富的松散物质基础，暴雨或持续降雨形成洪流，携带大量堆积于沟谷、斜坡上的松散物质，冲出沟谷，形成泥石流。

3.2 地形地貌控制效应

地形地貌是发生地质灾害的先决条件。斜坡的几何形态决定着斜坡体内应力的大小和分布，控制着斜坡的稳定性与变形破坏模式[13]。

(1) 斜坡坡型，区内斜坡坡面形态可以划分为正向类的凸型、直线型和负向类的阶梯型、凹型4种。地质灾害在坡型中的分布情况在上文已作分析。

(2) 斜坡坡度，适宜的地形坡度是地质灾害发育的控制性因素之一。滑坡类地质灾害多发育在坡度为10°～50°的斜坡上，共发育有滑坡194处，其中软弱岩层形成的20°～30°斜坡是滑坡的主要发生区，既有利于松散物质的形成堆积，又易于形成剪切滑动面，同时切割较深的冲沟或沟谷在充足的水源条件下，易产生链式反应发展成泥石流灾害(见表2)。坡度小于15°时，地层相对稳定，地势相对较缓，极少发育地质灾害。而当坡度大于40°时，多发生崩塌类地质灾害，共计89处。这种相对集中性的分布与各类灾害的运动特征密切相关，滑坡的运动方式以水平运动为主，水平位移大于垂直位移，而崩塌则刚好相反，因此，坡度较陡的斜坡有利于滑坡的发育分布，坡度在60°以上的陡崖有利于崩塌(危岩)的发育分布。

表2 地质灾害分布与地形坡度关系Tab.2 Relationship between the distribution of geo-hazards and slope

(3) 地貌，研究区西北部中山地貌区地质灾害分布平均密度为19.02处/100 km2，中东部低山地貌区为10.02处/100 km2，东南丘陵地貌区为百平方公里14.97处，南部河谷平坝地貌区为0。其中，中山地貌区高程1 500～2 000 m，1 000 m左右切割深度加上30°以上的地形坡度，沟谷深陡狭窄，十分有利于形成地质灾害。区内丘陵地貌区大量分布有第四系更新统冰水堆积的黄色粉质黏土层(黄土)，是主要的易滑地层。因此，中山地貌区和丘陵地貌区地质灾害分布密度较大。

3.3 地层岩性控制效应

研究区地质灾害在地层岩性上的分布以侏罗系和白垩系的砂泥岩互层及砾岩分布区为主，地质灾害点数量为分别为95处和102处，分别占总数的23.17%和24.88%；其次是第四系冰水堆积的黏土砾石分布区，地质灾害数量达66处，占总数的16.10%；往后是泥盆系和三叠系的碳酸盐岩夹碎屑岩分布区，地质灾害点数量分别为62处和44处，分别占总数的15.12%和10.73%；二叠系和志留系页岩、砂质页岩分布区，地质灾害点数量分别为22处和19处，各占总数的5.37%和4.63%。

前龙门山区碳酸盐岩夹碎屑岩、碳酸盐岩、碎屑岩，岩石坚硬、破碎、层理及节理裂缝发育，主要分布于区内西北低、中山地貌区，发育崩塌(危岩)、松散堆积层滑坡、泥石流和地面岩溶塌陷。在层状泥质灰岩地层中易产生顺层基岩滑坡。

四川盆地区碎屑岩，主要位于东南丘陵区，地层平缓，出露岩层易风化破碎，在斜坡表层普遍分布第四系残坡积的碎块石土，极易形成滑坡；由于岩性的差异风化特征明显，坚硬的砂砾岩层形成陡崖地形，软弱的泥岩形成缓坡或岩腔，使得崩塌(危岩)的发育分布。

第四系更新统冰水堆积的黏土层斜坡最易产生滑坡灾害，黄色粉质黏土层(黄土)遇水极易软化滑塌，特别是人工边坡，陡坎在降雨浸泡后极易坍滑，形成滑坡，但一般规模较小。

3.4 地质构造控制效应

地质构造既控制地形地貌，又可控制岩层的岩体结构及其组合特征，对地质灾害的发育起综合控制影响作用[14]。地质构造的控制效应主要体现在软弱结构面(节理、裂隙和层面等)及其组合与斜坡临空面的关系。

区内地质构造以褶皱为主体，西北部发育断裂构造。西北部低中山区主要受前龙门山褶断带影响，崩塌(危岩)较发育。同时，松散的崩坡积层较发育，加之斜坡坡度较陡，沟谷发育，因而，易形成松散堆积层滑坡和泥石流地质灾害。东南盆地区由于构造宽缓，地形坡度相对较缓，主要以滑坡地质灾害为主，偶见小型崩塌，并且受人类工程活动影响较大。

3.5 地震控制效应

“5·12”汶川8.0级特大地震，使区域地质环境条件遭到了极大破坏和改变，山体斜坡发生大面积严重裂缝变形破坏乃至产生失稳滑动和崩塌，岩体松动、崩滑堆积体、孤石、危石大量增加，引发了大量地质灾害及不良地质现象[15]。地震的控制效应体现在放大的震动峰值在斜坡内部弱化了岩土体结构和强度，力学平衡遭到破坏，斜坡随之变形失稳。

江油市属“5·12”地震的重灾区，地震对地质灾害发育影响重大，震后区内地质灾害发育程度变得愈发强烈，地质灾害的数量成倍增加。根据历年统计数据，地质灾害点总数由2007年的147处增加为2015年的484处，增加2倍多(见图5)。地震使得物源增多，曾经的清水沟或洪水沟发展成泥石流沟，新的地质灾害激增，而且震前地质灾害主要以中、小型为主，震后演变成大、中型地质灾害。总体而言，震后地质灾害规模变大，斜坡稳定性变差，威胁对象曾多，险情扩大，因而地质灾害危险性、危害性更加严重。

3.6 降雨控制效应

降雨作为诱发地质灾害的主要因素，也是最直接因素，控制着灾害的时空分布。降雨最多的7，8两月发生的地质灾害占到总数的60.3%，同时也说明7，8月份是江油市地质灾害的高发季节。

对于研究区内的滑坡与崩塌，24 h降雨强度达到50 mm就会引发灾害；若有前期降雨过程且累积降雨量超过200 mm时，24 h降雨强度仅需达到30 mm就能满足诱发条件。对于泥石流地质灾害，降雨既是其重要组成成分，又是启动动力条件。

图5 地质灾害数量历年变化Fig.5 The variation of geo-hazards quantity over the years

3.7 人类活动

区内的人类工程活动主要为矿产开发、城镇建设、切坡建房、公路建设、水利水电及旅游资源开发等。人类活动诱发地质灾害的趋势逐渐上升，已成为一种不可忽视的促因，区内人类工程活动强度越大的区域呈现出越频繁的灾害发生率，其中以切坡建房和切坡修路最为突出。

丘陵地区的人口密度较大，不合理的坡脚开挖、人工切坡建房和采矿(砖厂)开挖等人类工程活动较多，改变了地质环境，诱发的地质灾害普遍规模小、数量多、分布广。而在中山、低山区，主要为公路切坡、采矿、水利水电设施建设等，该区域地质灾害点最多，特别是采矿形成的松散堆积体容易诱发泥石流。中雁路、厚六路等北部前龙门山中山地貌区县级公路受地质灾害影响较大，多处路段均存在滑坡、崩塌隐患。

4 结 论

(1) 江油市共发育地质灾害410处，滑坡272处，占灾害总数的66.3%；其次为崩塌89处，占21.8%；泥石流、不稳定斜坡较少，分别为17，27处，分别占4.1%、6.7%；地面塌陷发育最少，仅5处，占1.1%。市内地质灾害整体上具有点多面广、时空分布不均、暴发时段集中、危害性大等特点。

(2) 江油市地质灾害的发育因降雨、地震和断裂活动而具有季节性和周期性。

(3) 灾害的分布南北差异较大，表现为：北部呈条带状沿河流两岸集中分布，南部灾害点分散。且具有在海拔550～750 m范围内、在直线型和阶梯型斜坡地段相对集中的特点。

(4) 江油市境内地质灾害的发育分布受地质环境条件、降雨、地震及人类工程活动等多种因素的综合控制。区内主要受龙门山褶断带的影响，“5·12”震后，地质环境条件遭到了极大破坏和改变，地质灾害呈现出数量成倍增加、增长速度快、危险性及危害性更加严重等特点。作为江油市地质灾害的主要诱发因素和最直接因素，降雨控制着灾害的时空分布、活动强度和发生频率。降雨最多的7，8月份是灾害的高发季节，期间发生的地质灾害占到总数的60.3%。