1∶5万岩溶塌陷调查，开展风险管理区划，保障皖江经济带安全发展

原标题：岩溶塌陷识别与风险区划保障皖江经济带安全发展

来源于《中国地质调查成果快讯》

摘要：开展皖江经济区1∶50000岩溶塌陷调查，查明区内岩溶塌陷发育动力条件、形成机理和地质模式，开展岩溶塌陷监测和风险管理区划，根据岩溶塌陷地质灾害防治区划情况，并考虑中心城区、集镇、农村以及重大工程沿线和长江沿岸地区的不同经济发展特点，针对性的提出岩溶塌陷防治对策，为皖江经济区国土开发利用规划、工程建设与灾害防治提供科学依据。

1.项目概况

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。2013年1月，自然资源部中国地质调查局部署了“皖江经济区岩溶塌陷调查”任务，归属于“重点地区岩溶塌陷调查”项目，由中国地质科学院岩溶地质研究所组织实施，安徽省地质环境监测总站承担。工作项目周期为2013—2016年。主要目标任务是以铜陵为典型区，查清岩溶发育规律、岩溶地面塌陷发育特征研究，保障区域安全、可持续发展。

2.成果简介

（1）查明了铜陵市岩溶塌陷的数量、形态规模、成因类型、分布规律、发育特征。铜陵市岩溶塌陷始于20世纪50年代。至2001年，不完全统计，区内有18处因采疏地下水诱发岩溶地面塌陷、2处自然产生岩溶地面塌陷，共产生岩溶地面塌陷坑355个，影响面积达376.59×104m2。2005年至2015年9月，区内10处岩溶地面塌陷共产生塌陷坑142个，影响面积达33.16×104m2。单个塌陷坑大直径一般3~10m，最大直径达18.6m。其中小于等于1.5m塌陷坑9个、1.5~3m塌陷坑31个、3~5m塌陷坑33个、5~10m塌陷坑36个、大于10m塌陷坑12个。深度各不相同，可见深度一般0.5~5.0m，最大可见深度9.5m。塌陷坑的平面特征有圆形、椭圆形、不规则状等几种形态；剖面特征有碟状、坛状、圆柱状、锥形等。

（2）查清岩溶地质特征和岩溶发育规律。铜陵市的可溶岩分布广泛，地层时代为寒武系（∈）—三叠系（T），以灰岩、白云质灰岩为主。寒武系、奥陶系仅分布在南部，且出露区面积较小，石炭系多呈长条状分布，总面积不大，二叠系—三叠系分布范围广。寒武系青坑组（∈3q）、奥陶系红花园组（O1h）、石炭系黄龙组（C2h）、船山组（C3c），二叠系栖霞组（P1q）、孤峰组（P1g），三叠系南陵湖组（T1n）、东马鞍山组（T2d）灰岩、白云质灰岩等岩溶发育程度较高。二叠系龙潭组（P2l）、大隆组（P2d），三叠系殷坑组（T1y）、月山组（T2y）白云质灰岩、泥灰岩、灰岩夹砂岩、页岩等岩溶发育程度较低。可溶岩地层分布面积为738.54km2，其中裸露型岩溶区出露面积321.83km2，覆盖型岩溶区分布面积388.96km2，埋藏型岩溶区分布面积27.75km2。

（3）分析了岩溶塌陷发育动力条件、形成机理和地质模式。铜陵市岩溶塌陷动力条件包括地下水水动力条件、人类工程活动条件。典型区人类工程活动对岩溶地质环境影响程度均强烈。铜官区西湖镇朝山村典型调查区地下水水位瞬间变幅较大，水位10min内波动幅度大部分大于5cm，占监测数据总数近60%，地下水水位波动强烈。总结归纳了该区岩溶塌陷动力模式。水文+单层+岩溶洞穴型地质模式、人工开采+多层+岩溶洞穴型（图1）。

图1 水文+单层+岩溶洞穴型岩溶塌陷地质模式图

工作区内土的临界水力梯度为木镇幅调查区内土层埋藏深度10.0~16.3m，接近碳酸盐岩基岩面，岩性主要为黏土含碎石，临界水力梯度值低，为0.58~1.02，取0. 58作为该区地面塌陷的临界判据；区内浅层土层埋藏深度小于5 m，主要为第四纪全新统黏土、粉质黏土，土的临界水力梯度值0.73~1.13，取0.73作为该区地面塌陷的临界判据。土层埋藏深度5.0~10.0m土体主要为第四纪更新统黏土、粉质黏土，土的临界水力梯度值0.78~1.06，取0.78作为该区地面塌陷的临界判据。

（4）进行岩溶塌陷易发性区划。在综合分析基岩、土层、地下水、人类活动及塌陷现状5个条件的基础上，进行岩溶塌陷易发性区划，划分为岩溶塌陷高易发、中易发区、低易发区和不易发区4个区，其中高易发区面积50.84km2，中易发面积219.32km2，低易发区面积105.91km2，不易发区面积1390.69km2 （图2）。

图2 铜陵市幅岩溶塌陷易发性评价分区示意图

（5）进行岩溶塌陷风险评价，保障区域安全。通过综合分析，在铜陵市共划出岩溶塌陷高易发区9个、中等易发区10个、低易发区5个和不易发区10个。其中岩溶塌陷高易发区面积24.78km2、中等易发区53.51km2、低易发区492.90km2、不易发区340.82km2。

3.成果意义

归纳皖江地区岩溶塌陷的历史及现状，对皖江地区岩溶塌陷形态特征、类型和成因进行了详细归类，重点阐述了铜陵市及周边地区碳酸盐岩的分布、岩溶在平面上及垂向上的发育规律，建立岩溶地质模型。对调查区进行易发性及危险性评估。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。

（安徽省地质环境监测总站 许丹供稿）