1：5万繁昌县幅岩溶塌陷易发性评价

1：5万繁昌县幅岩溶塌陷易发性评价

许丹1朱云福2

1.安徽省地质环境监测总站安徽合肥230001；2.江西省地质环境监测总站江西南昌330000

摘要：皖江经济区碳酸盐岩分布广泛，岩溶地面塌陷地质灾害发育。为加强岩溶发育规律、岩溶地面塌陷发育特征研究，满足社会经济发展需求，中国地质调查局向中国地质科学院下达了“皖江经济区岩溶塌陷调查”项目任务书（工作项目编号：12120113011400），2014年开展1：50000繁昌县幅（H50E006017）岩溶塌陷调查。本文采用层次分析法，通过岩溶发育程度、土层厚度、土层结构、底部土层岩性、地下水年变幅、塌陷坑密度6个影响因子对繁昌县幅进行易发性分区研究。

关键词：繁昌县幅、岩溶塌陷、层次分析法、易发性分区

1地质背景

本区地层均属于扬子地层区下扬子地层分区。出露地层有老到新分别为：古生界的志留系、泥盆系、石炭系、二叠系；中生界的三叠系、侏罗系、白垩系；新生界的第四系。

调查区内的可溶岩分布广泛，地层时代从石炭系（∈）～三叠系（T），以灰岩、白云质灰岩为主。寒武系、奥陶系地层仅分布在调查区南部，且出露区面积较小。石炭系地层多呈长条状分布，总面积不大。二叠系至三叠系地层分布范围广。调查区可溶岩从老至新地层有：1、石炭系：黄龙组（C2h）、船山组（C3c）。2、二叠系：栖霞组（P1q）、孤峰组（P1g）、龙潭组（P2l）、大隆组（P2d）、3、三叠系殷坑组（T1y）、龙山组（T1h）、南陵湖组（T1n）、东马鞍山组（T2d）、石壁山组（T2s）、月山组（T2y）。

2地质构造

在地质构造单元上，属于扬子准地台下扬子台坳区沿江拱断褶带安庆凹断褶东中段，一系列的构造形迹呈带状北东方向展布。

3水文地质条件

研究区的水文地质环境有以石灰岩丘陵为主、地层多样、构造复杂、降水充沛、孔隙、岩溶裂隙潜水和承压水分布广泛的特点。依据地层岩性、地质构造和自然地理条件，可划分为三个水文地质区：冲积平原以孔隙水为主的水文地质区、丘陵平原区以裂隙岩溶水为主的水文地质区、丘陵区以基岩裂隙水为主的水文地质区

4易发分区方法

判别因子指标通过强、中、弱来分级，量化值以3，2，1对应。各判别因子权重采用层次分析法（AHP模型）确定。首先建立岩溶塌陷易发性层次模型，再根据专家咨询调整，按照九标度构建权重分析矩阵，形成判别因子指标量值及权重表（表2）。判断矩阵一致性比例：0.0644<0.1，满足一致性检验。

1、根据调查，繁昌县幅强发育的灰岩地层有：黄龙组C2h、船山组C3c、栖霞组P1q、孤峰组P1g、南陵湖组T1n、东马鞍山组T2d；中发育的灰岩地层有：和龙山组T1h；弱发育的灰岩地层有：龙潭组P2l、大隆组P2d、殷坑组T1y、月山组T2y。根据上表，通过ArcGIS对岩溶发育程度进行栅格化赋值，岩溶强发育赋值3，岩溶中发育赋值2，岩溶弱发育赋值1。赋值结果如下图2。

2、繁昌县幅主要地貌为山前平地及丘陵山区，土层大部分都是小于15m，有一部分在15~30m之间，只有少部分大于30m。根据上表，通过ArcGIS对土层厚度进行赋值，土层厚度小于等于15m，赋3值，土层厚度在15~30m之间，赋2值，土层厚度大于30m，赋1值。赋值结果如图3。

3、根据表2对繁昌县幅土层结构及土层岩性进行栅格赋值如图4。

4、根据长期监测孔数据及人工监测数据可知，山前平地地下水变幅较大；离矿山较近的区域，受矿坑抽排水影响，地下水也变幅较大；土层厚度较大的区域地下水变幅较小。根据上表对地下水数据进行栅格赋值如图5。

5、根据调查的塌陷坑数量，对塌陷坑进行密度分析，然后根据上表对塌陷坑密度进行赋值如图6。

6、利用ArcGIS空间分析模块，将各量化评价指标栅格文件按照层次分析法得出的权重进行权重叠加。按照表3确定的单元等级对叠加结果进行重分类，从而形成岩溶塌陷易发性分区图7。

调查区岩溶塌陷易发程度划分为岩溶塌陷高易发区、中易发区、低易发区和不易发区等4个区：岩溶塌陷高易发区（Ⅰ）面积11.68km2，岩溶塌陷中易发区（Ⅱ）面积87.05km2，岩溶塌陷低易发区（Ⅲ）面积33.7km2及岩溶塌陷不易发区（Ⅳ）

5结语

通过本项目归纳皖江地区岩溶塌陷的发育规律。对调查区进行易发性评估。针对皖江地区岩溶塌陷的现状、危害以及现状条件下的治理经验，提出岩溶塌陷防治措施和建议，做好岩溶地面塌陷地质灾害的监测和防治工作，减少灾害的发生，防止地质灾害对建筑物和生态环境的破坏，保障人民生命财产安全。

参考文献：

[1]中国地质调查局.1/5万岩溶塌陷调查规范

[2]雷明堂，蒋小珍，李瑜1994.地理信息系统（GIS）在岩溶塌陷评价中的运用.中国岩溶，第13卷：351-356.

[3]贾龙，蒙彦，戴建玲.2017.广佛肇地区岩溶塌陷易发性分析.中国岩溶，36（6）：819-829

[4]许姗姗.2017.木镇幅1：5万岩溶塌陷特征分析及易发性评价.资源信息与工程，32（4）：190-193