1. 引言
湖北省丹江口市中部，地理坐标东径111˚00'~111˚15'，北纬32˚30'~32˚40'，丹江口市中部包含1个经济特区、5个乡镇：武当山经济特区、均县镇、习家店镇、六里坪镇、土台乡、丁家营镇 [1] [2] [3]。地处秦巴山区，属于地质灾害多发区。
丹江口市前期研究工作较少，特别是在环境地质及地质灾害方面，随着丹江口水库作为南水北调工程水源地，准备实施蓄水并向北方调水以后，近年来区内地质灾害调查研究工作为1:10万和1:50万比例尺的调查逐渐增多。限于工作精度，前人的调查成果在开展区域研究工作上仅可在一定程度上起指导作用。2020年，湛若云、陈泽涛等人通过对丹江口库区地质灾害现场调查和分析，从地形地貌、地质条件等方面分析了地质灾害形成的机制，并对地质灾害体稳定性特征和影响因素进行了分析研究 [4]。2017年，袁玉华，曾洋通过地形地貌，地层岩性，地质构造、降雨、植被覆盖及人类工程活动等影响因素对湖北省丹江口市地质灾害发育规律进行了研究 [5]。2015年，李隆平、雷深涵、郭峰从地形地貌、构造、地层岩性、降雨和人为条件分析该区地质灾害的形成机制 [6]。各类地质灾害所表现出的特征及危害程度有相似之处 [7]，亦存在一定的差异，本文研究结合1:5万的实地调查数据，对地质灾害进行了详细的现场调查与分析，确定了研究区的主要地质灾害类型为滑坡和不稳定斜坡，与前人相比提高了研究精度，把研究区中的土质滑坡、岩质滑坡与岩土混合滑坡的发育特征与规律进行深入分析与总结。
根据《湖北省国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出全面提高地质灾害综合防治能力，把地质灾害防治工作做实、做细、做到位的要求，把研究区地质灾害特征及发育规律进行概括与归纳，为湖北省地质灾害方面高质量发展和人民群众生命财产安全提供强有力的支撑。
2. 地质环境背景
2.1. 地形地貌
湖北省丹江口市中部(武当山幅)，汉江上游南岸，最高点为西南角白龙池附近海拔555 m，最低点杨家畈村鸭蛋沟一带160 m，总体地势南高北低，著名的丹江水库位于工作区中部，大体呈南北分布。
研究区主要由构造侵蚀、剥蚀低中山区，侵蚀、剥蚀丘陵区，构造盆地区三个地貌单元组成，以丘陵区为主，盆地次之，中低山区仅分布于工作区西南角(详见图1)。海拔300 m以下，是研究区地貌主体，以丘陵为主、低山、河谷、平原相间，河谷开阔，侵蚀堆积作用明显。分布范围呈狭长弧形带状，区内地形高差较小，山体多被作为耕地或经济林园等，坡度缓，一般10˚~30˚，山顶呈宽缓平地。河流剖面上呈“U”字型。地形地貌在很大程度上决定了滑坡的形成规模 [7]，研究区地质灾害以滑坡、不稳定斜坡为主。
1、第四系全系统冲洪积层；2、白垩系寺沟组；3、元古界青白口系武当岩群双台组；4、元古界青白口系武当岩群杨坪组；5、元古代白马山变质基性侵入岩
Figure 1. Topographic and geomorphological zoning map of the study area
图1. 研究区地形地貌分区图
2.2. 地层岩性
研究区内主要出露地层为元古界蓟县系~长城系至新生界第四系,缺失震旦系、寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系及侏罗系、白垩系等地层。公路断裂以南主要出露岩性为变质火山碎屑沉积岩、变质基性火山岩；以北则出露岩性为变质火山碎屑沉积、陆源碎屑沉积，浅海陆相碳酸盐类化学沉积岩类，盆地之间主要岩性为冲洪积砂砾沉积的“红层”、堆积粘土类，青白口系武当岩群变质岩在工作区内分布较广(详见图2)。
1、第四系全系统冲洪积层；2、白垩系寺沟组；3、元古界青白口系武当岩群双台组；4、元古界青白口系武当岩群杨坪组；5、元古代白马山变质基性侵入岩
Figure 2. Regional geological sketch of the study area
图2. 研究区区域地质简图
2.3. 地质构造
研究区大地构造处于秦岭褶皱系南秦岭大巴山支脉的武当隆起中部，具有复式背斜构造特点，山脉的走向与区域构造线基本一致，均为近东西方向。区内构造形迹较为发育，近东西向老(河口)白(河)公路断裂和北东向两个不同方向的断裂经历了加里东构造期，印支构造期的改造。公路断裂两侧为武当山复背斜部分，大致在两郧断裂以北则为庙川褶皱束部分，二者的构造部特征各不相同，但从总体上看，以构造类型来划分区内可分为褶皱和断裂、构造盆地等三类构造形式(详见图3)。
3. 地质灾害类型及规模
据丹江口市中部地质灾害详细调查成果显示，研究区地质灾害发育的主要类型为滑坡、不稳定斜坡两类。研究区地质灾害发育多达179处，其中滑坡139处，不稳定斜坡40处。滑坡占地质灾害总点数的77.65%、不稳定斜坡占地质灾害总点数22.35% (详见表1)。
研究区地质灾害多以中、小型为主，无大型。各类地质灾害按其规模划分：中型地质灾害点33处，占地质灾害总数的18.44%；小型地质灾害点146处，占地质灾害总数的81.56% (详见表2)。
Figure 3. Tectonic outline map of the study area
图3. 研究区构造纲要图
Table 1. Geological hazard classification statistics
表1. 地质灾害分类统计表
Table 2. Geological disaster scale statistics
表2. 地质灾害规模统计表
4. 地质灾害发育特征
研究区的滑坡按照滑坡物质组成分为土质滑坡、岩质滑坡与岩土混合滑坡，每到雨季，滑坡频繁发生，很多滑坡都是发生在地下水活跃的斜坡地带。水的作用主要表现为对岩土的软化、泥化作用、水的冲刷作用、静水压力和动水压力变化的影响等。
土质滑坡或岩质滑坡中的泥质岩层，在雨水渗入或地下水位升高而受到浸润时易软化，抗剪强度降低。区内地质灾害受降雨影响显著，主要表现在以下几个特点：
1) 群发性
区内地质灾害发育具明显的地域群发性。一场暴雨的影响面积有时可以很大，在此背景下，只要降雨量值超过了特定的地质灾害预警阈值，则易引发强降雨范围内的多处地质灾害。2012年8月，调查区六里坪镇一带出现了强降雨，全年共发育30处地质灾害。2017~2020年，共发育了22处地质灾害。
2) 季节性
通过对丹江口市中部多年降雨量统计数据，进行比较分析可知，二者关系十分密切。从年内降雨条件分析，地质灾害发育时间上主要集中在雨季，即每年6~9月是滑坡地质灾害的频发高峰期。
3) 周期性
从多年气象分布特征分析，汉江历来以秋汛为主，汉江丰水年与干旱年经常呈现间隔性周期出现，此时也是区内地质灾害多发周期。区内近三十年内，在1983年10月7日、2003年9月10日至9月19日、2005年8月11日至8月15日、2012年8月5日，2020年8月汉江均出现特大洪水，上述时间段均发生过暴雨或特大暴雨，这些汉江秋汛周期也正是滑坡多发周期。
4) 突发性
受强降雨作用的影响，丹江口市中部地质灾害具有瞬时发生的特点。如1998年8月19日夜间，丁家营镇三清庙村3组大沟口突发滑坡，因其突发性，在毫无预兆的情况下，造成熟睡中的4人死亡、2间房屋倒塌的惨剧。
5) 复发性
在强降雨反复、长期影响的作用下，同一处地质灾害复发变形破坏。如寨沟滑坡，在滑坡初发变形后，于2005年2017年再次或多次发生变形破坏。
6) 隐蔽性
由持续强降雨引发的高位滑坡(剪出口高于坡脚的滑坡)，具有一定的隐蔽性。如2011年5月25日在习家店镇发生的后洼滑坡，区内年初长期干旱，初逢暴雨后即发生滑移，滑坡启动至初稳历时约80分钟，没有蠕滑、挤压等过程，是一次性整体滑动，极不容易发现。
4.1. 地质灾害在土质滑坡中发育特征
1) 在均质土滑发育
该类土质滑坡体由粘土、粉质粘土夹少量碎石，组成切坡后形成高陡临空面；加上区内年初长期干旱，逢初次降雨入渗，导致土体饱水，前缘滑体处于软塑～流塑状态，在中后部加载等因素叠加作用下，最终产生圆弧形滑动。整体上表现为牵引式为主的剪切破坏模式。
2) 沿岩土接触面发育
该类滑坡在区内土质滑坡中属常见的一种发育类型。在岩土接触面或过渡带附近，一般易形成地下水的相对富集带，使带内土体强度弱化，抗滑力降低，持续性的降雨、人工排水或灌溉、地下水渗流作用或者坡体加载等均会使坡体变形累积，并最终导致斜坡整体失稳破坏形成滑坡。
通过本次调查地质灾害在土质滑坡发育特征的认识：
土质滑坡合计102处，滑体物质成分多为粘土、含砾粘土及卵石土等，松散土体主要为粘土、粉质粘土夹碎块石、碎块石土。其成因大多为残坡积，少量冲洪积、崩积。松散土多为斜坡覆盖层，此类土体分布广，斜坡和冲沟两侧均有分布，分布厚度差异悬殊，厚度一般在3~10 m，最大厚度可达15 m以上。松散土因其结构松散，物理力学强度低，遇水易软化，常引起边坡内部结构发生改变，在有利结构面组合下易形成蠕滑型滑坡，间歇性滑动，其规模一般较小，变形相对缓慢，迹象明显。
在中部丘陵区(海拔300 m以下，是丹江库区主体)至北部低山区(海拔300~700 m，中等切割、山体低缓)，第四系松散层广泛分布，是区内土质滑坡最为发育的地段。源于母岩残坡积成因的土体结构松散，自然斜坡稳定性较差；而区内沟谷切割200~300 m之间，人类工程活动频繁，在强降雨作用下，易产生变形，常形成小规模滑坡。此类滑坡物质成分多为含碎石粉质粘土、粉质粘土、碎(块)石土等。
另外，在玉皇顶构造盆地中(即均县一带)，受相对高差小于200 m的河流沟谷切割，地势起伏小，滑坡多发育在第四系冲洪积(Qal+pl)层中，滑体物质成分多为粘土、含砾粘土及卵石土等，局部土体具弱膨胀性。此类滑坡多出现土溜或浅层破坏，在斜坡前缘临空面较好的条件下，进而牵引斜坡后部发生变形。
4.2. 地质灾害岩质滑坡与岩土混合滑坡中发育特征
通过本次调查，研究区岩质滑坡与岩土混合滑坡合计37处，厚度一般在3~8 m，多发生在坡度25˚~45˚陡坡地形，如陈家对门坡滑坡、寨沟滑坡。
1) 陈家对门坡滑坡
滑坡位于丹江口市六里坪镇狮子沟2组，地处狮子沟村柑橘商品处理厂对面山坡，地理坐标X：3604554、Y：19501489。斜坡坡顶为走向40˚的山脊，高程340 m；坡体高程220 m以上平均坡度27˚，为直线状，高程220 m以下至坡脚狮子沟经人工改造后，呈陡坎、多级阶状平台等微地貌，坎高3~8 m不等，平台一般宽8~15 m。滑坡处于斜坡中部至坡脚部位滑坡平面形态呈不规则形，主滑方向25˚，纵长约120 m，横宽150 m，面积约1.8 × 104 m2，平均厚度约8 m，规模约14.4 × 104 m3。为一具顺向坡结构的中型牵引式岩质滑坡(详见图4)。
Figure 4. Panoramic view of the landslide opposite the Chen family
图4. 陈家对门滑坡全景
滑坡坡面形态呈多级阶状，上部坡度27˚，下部由四级陡坎与三级平台组成，坎高3~8 m，平台宽8~15 m，均为后期人工改造(详见图5)。滑坡后缘以弧形拉裂槽坎确定，时断时续；滑坡西侧边界受走向近北的中风化基岩山脊线控制；东侧边界受走向20˚的浅切冲沟控制，断面呈缓“Ⅴ”型切割深3~10 m；滑坡前缘直抵狮子沟。滑坡边界条件总体受地形条件制约。
1、第四系滑坡堆积体；2、元古界武当山群挡鱼河组；3、含碎石粉质粘土；4、碎裂岩；5、绢云石英片岩；6、推测滑带及滑向；7、裂缝；8、强风化分界线；9、强风化/中风化；10、岩层产状
Figure 5. Schematic diagram of the landslide profile of Chenjia’s opposite gate
图5. 陈家对门滑坡剖面示意图
滑坡横向结构受片岩片理控制，推测为西稍薄，东侧相对厚，滑体物质为全-强风化片岩形成的块裂岩体，岩体破碎、杂乱排列，整体结构松散，透水性较强；推测滑面沿强弱风化界面发育；滑床为相对隔水的中元古界武当山群杨坪组(Qby)中风化绢云石英片岩，产状5˚∠30˚，与斜坡坡向组合关系为顺向坡；主要发育一组45˚∠55˚的片理，与岩层斜交。
2) 寨沟滑坡
滑坡位于丹江口市六里坪镇孙家湾村1组，G316国道内侧，地理坐标X：3599703、Y：19501800。斜坡坡顶为走向230˚的山脊，高程230 m；坡体高程220 m以上平均坡度35˚，为折线状，高程220 m以下至坡脚G316国道，整体坡度约为25˚，滑坡中、下部变形严重，出现较多的拉张裂缝及下跌坎。滑坡处于斜坡中部至坡脚部位。
滑坡平面形态似三角形，剖面形态呈折线形，主滑方向20˚，总体坡度25˚~35˚，纵长约232m，横宽439 m，面积约10.18 × 104 m2，平均厚度约15 m，规模约152.77 × 104 m3。为一大型浅层土质滑坡(详见图6)。
根据调查，并结合对六里坪镇寨沟滑坡的航拍影像和滑坡变形迹象分析，六里坪镇寨沟滑坡边界明显，主要受地形条件所制约。滑坡后缘位于岩土分界处，上部基岩裸露，坡度较陡，下部为松散堆积层，地形相对平缓；滑坡西侧受走向40˚~60˚的冲沟控制，沟底宽为40~70 m，沟深为25~45 m；南西侧受岩土界面控制，沿山间小路向下延伸至G316国道；滑坡前缘位于G316国道南侧，在高约12~15 m的临空面处剪出(详见图7)。
滑坡平面形态似三角形，坡面形态呈折线状。滑体物质为含碎石粉质粘土，灰褐色，结构松散，稍湿，土石比7:3，碎石粒径为0.5~3 cm不等，成分为强风化的绢云母石英片岩。
Figure 6. Zhaigou landslide landslide panorama
图6. 寨沟滑坡滑坡全景
1、第四系全新统滑坡堆积；2、元古界武当岩群杨坪组；3、含碎石粉质粘土；4、绢云石英片岩；5、推测滑坡滑向；6、挡墙变形；7、拉张裂缝
Figure 7. Schematic diagram of Zhaigou landslide profile
图7. 寨沟滑坡剖面示意图
根据上述两处典型岩质滑坡与岩土混合滑坡的特征分析研究区岩质滑坡与岩土混合滑坡地质灾害发育特征：
① 变质岩中的片岩地层分布最大，是区内最易滑地层，初步统计分析认为，绢云母片岩滑坡最多。
② 通过滑坡形成的地形地质条件对比，初步归纳出低山区，沟谷切割150~300 m之间，坡体植被覆盖率较低，绢云母片岩地层最易形成滑坡，最易滑的斜坡结构是顺向坡与斜向坡。
③ 针对片岩地层滑坡形成机理认识方面的深入，表现在滑坡类型划分上存在较大的不同。详查时多数是表层土质滑坡，滑体厚度一般为2~5 m；而本次调查显示，部分土质滑坡实质上为岩土混合滑坡，强风化片岩也产生了滑动，岩土质滑坡数量增加，滑体厚度一般都大于10 m。
④ 岩质滑坡主控因素取决于岩体结构面组合关系，通常包括顺片理、顺层面、岩强弱风化接触带滑坡等。岩土混合滑坡通常表层土体厚度不等，下部强至全风化岩体软弱，力学强度较低，易沿片理、顺层或强弱风化带产生控滑结构面。
5. 结论
1) 丹江口市中部地质灾害类型主要有滑坡、不稳定斜坡，规模以中型和小型为主，灾害分布广泛。
2) 土质滑物质成分多为粘土、含砾粘土及卵石土等，松散土体主要为粘土、粉质粘土夹碎块石、碎块石土，坡规模一般较小，分布广，遇水易软化，变形相对缓慢。
3) 岩质滑坡与岩土混合滑坡发生在坡度25˚~45˚陡坡地形，变质岩中的片岩地层分布最大，特别是绢云母片岩地层最易形成滑坡，最易滑的斜坡结构是顺向坡与斜向坡。
4) 丹江口市中部地质灾害形成和发展受地形地貌、地质条件、地质构造等内在因素和降雨和人类活动等对地质环境的改变和破坏改造的外在因素的影响，在分析内外因共同作用、相互影响下通过对研究区地质灾害全面规划和有效防治，可全面提升地质灾害减灾防灾的保障能力和综合效益，更好地促进当地经济社会发展。
5) 丹江口市中部地质灾害对土质滑坡及岩质滑坡与岩土混合滑坡中的发育特征和规律进行了总结。研究区包含丹江口水库，在现场调查中未对丹江口水库塌岸进行详细调查，建议完善区内地质灾害监测预警系统。布置长期自动监测站点，及时掌握地质环境的动态变化，对可能发生的变形的岸坡进行动态监测，严格掌握其变形发展情况，为拟定防治方案和减轻灾害损失提供可靠的依据。
NOTES
*第一作者。