———————————————————————————————— 作者: ———————————————————————————————— 日期:
ﻩ
防 灾 科 技 学 院
毕 业 论 文
题 目 学生姓名 系 别 班 级
地质构造与地质灾害的相关性分析----以怀柔地区为例
王杨阳 地震科学系
业
2014年6月7日
副研究员
称
讲师
学 号 专
资源勘查工程 10504１２11
开题时间 2013年1０月１７日 答辩时间
职
指导教师
王学良 袁四化
地质构造与地质灾害的相关性分析
——以怀柔地区为例
作 者：王杨阳
指导老师：王学良、袁四化
摘要:本文对北京怀柔地区近年来地质灾害的发生情况进行调查分析，统计出三种主要地质灾害崩塌、
滑坡、泥石流的分布特征,利用GＩS平台生成ＤＥM数据，并结合研究区断裂构造等地质构造的空间分布,运用相关关系分析,进而获取两者在空间分布上的相关性。结果发现，该地区的地质构造对地质灾害具有重要的控制作用，构造的发育情况也影响着灾害发生的概率。
关键词：怀柔地区；地质灾害；岩性；断裂;构造
Absｔracｔ: Tｈｉs ｐａper investigateｓ ａnｄ anａlｙsｅs geｏlogｉcal
dｉsａｓｔers in re
ｃent years in Ｈｕaｉrｏu dｉstｒict, Bｅｉjiｎg. Thiｓ aｕthor ｇathｅrｓ distriｂuｔion oｆ the three major ｇeｏlｏgical disaｓters incluｄing ｃoｌｌａpse， ｌandslideｓ, dｅbrｉs ｆlow, by tｈe use ｏｆ GIS plａtform to geｎeraｔe DEＭ daｔa, ｃombｉnｅｄ with spatiaｌ disｔribｕtｉon of faults ａnd otheｒ gｅologic ｓtｒｕctures in study aｒeａ, ｕｓｉng coｒrelation aｎaｌｙsis, ａｎd then ｇｅt bｏｔh iｎ the ｓpatiaｌ dｉsｔrｉbｕtiｏn of corｒeｌaｔion. It proｖes tｈａt ｇeologｉｃal strｕctuｒes of ｔhe areａ play an imｐortanｔ roｌe ｉn ｃontrｏｌling ｇeologｉｃａl ｄisasters dｅvｅlopmentaｌ ｃｏｎdｉtiｏｎｓ , alｓo affeｃｔ ｔhe proｂaｂiｌity ｏf ｇeoloｇical ｄisaｓｔers．
Keｙ ｗｏｒd: Ｈｕａiｒoｕ ｄistrict;Gｅｏloｇiｃal ｄisａsｔers;Lｉthologiｃal charａcter;Faul
ｔ;Geologｉｃａｌ sｔｒuctuｒｅ
ﻬ目录
１．引言 ………………………………………………………………．.2
1．1 研究区概况…………………………………………………………………..2 １.2 数据的调查收集……………………………………………………………..2 1.3 研究内容及意义……………………………………………………………..2
2.地质环境条件..．.....．．．..．．....．．.................．．..．..．..．....．.............．.....．...．...．....3
2.１ 地形地貌…………………………………………………………………… 3 ２.２ 水文气象………………………………………………………………….... ５
３. 地质构造与地震……………………………………….．.……………6
3.１ 地质构造…………………………………………………………………….6 ３.２ 地震………………………………………………………………………….9
4. 地层岩性与水文地质特征………………...………………………．.１0
4.1 地层岩性分布特点……………………………………………………….. 10 4.２ 工程地质岩组…………………………………………………………….. １2 4.3 水文地质特征…………………………………………………………….. 13
5． 地质灾害及发育特征……………………………………………….１4
5.1 地质灾害总体类型…………………………………………………………………… .1４ 5.2 具体地质灾害类型及发育特征……………………………………………………… .1６ 5.3 统计结果分析…………………………………………………………………………. 22
6.地质灾害空间分布规律及影响因素分析………………．..…………２6
6.1地质灾害空间分布规律……………………………………………………..２6 ６.2 影响因素分析……………………………………………………………….２7
7.结论……………………………...………………………．.33
致谢……………………………………………………………………．３4 参考文献…………………………………………………………...…．.35 附录1………………………………………………………………….．３6
1.引言
1.1研究区概况
怀柔区位于北京市北部,地理坐标: 北纬40°４１′－41°０４′,东经116°17′－116°５３′。东邻怀柔区,南与顺义县相接，西南靠昌平县，西与延庆县、河北省赤城县毗邻，北与河北省丰宁县、滦平县交界,县域面积2128.7平方千米,南北长９0千米，东西最宽处３7千米，最窄处11千米（图 １-1)。设9个镇、2个乡，总人口37.３万人（截止2０1２年）。
图 １-1怀柔区地理位置图
1.2 数据的调查收集
笔者在2013年7月~8月对北京怀柔的宝山镇、汤河口镇、雁栖镇、怀北镇、琉璃庙镇、长哨营和喇叭沟门等一些地区的地质构造发育情况、地质灾害近年来的发生分布情况以及所威胁的人口财产情况进行详细地统计分类，并录入相关的地质信息收集系统。在日后利用地质灾害普查资料，并在地理信息系统和相关ＧＩＳ软件的支持下,对该地区地质构造与地质灾害在空间上的相关性进行分析与研究[2］。 1.３研究内容及意义
地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的，对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)。如滑坡、泥石流、岩溶地面塌陷、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化,以及地震、火山、地热害等。城市的建设需要防止地质灾害的影响，人民的正常生活也需要避免受地质灾害的危害,因此我们应知道引起这些地质灾害的地质因素，以更好的预防潜在的地质灾害。
笔者在对该地区的调查中发现,在诸多地质因素中,似乎地质构造起着控制崩塌、滑坡、泥石流发生与分布的作用。为此，本文从地质灾害(隐患）点与断裂构造、新构造运动的相关性研究入手,深入探索突发性山地地质灾害的空间分布规律,以便为山地环境评价与区划、山地防灾规划提供科学依据。
2.地质环境条件
2．1 地形地貌
怀柔区地处燕山南麓,境内大部分地区为山区，平原仅占全县面积的１1.3%,山区占88.7%，也是本次调查的研究范围。区内山峦起伏，海拔高度大部分在500-1００0米之间,地势北高南低,地貌类型包括中山区、低山区、丘陵区、盆地、河谷及沟谷（图２－１）。
2．1.1 中山区
调查区地貌类型多样，包括中山、低山、丘陵和平原四个地貌单元。中山区主要分布在中部黑坨山一带,北部与河北省交界的南猴顶一带,海拔高度在800米以上,最高峰为南猴顶,海拔高度为1696.９米。怀柔区中南部，海拔最高的黑坨山为1534米，东部县境的云蒙山为１５４３米。中山区面积约占怀柔区总面积的28.28%。这些中山地貌由中上元古界沉积岩、碳酸盐岩及燕山期侵入岩所构成,山体多呈线状延伸的高山和耸立的孤峰，山势陡峻,地形坡度多在２5°以上,岩石较易风化剥落,地形切割强烈，常形成狭窄的“Ｖ”型沟谷,沟床平均纵坡较大,多在15°以上。该区为泥石流的发生提供了良好的地形地貌等地质条件,是怀柔区泥石流最为发育的地区,该区所发生的泥石流流域占怀柔区总泥石流流域的52.25%。由于中山区山体陡峻、植被覆盖率较高、人类活动较弱，所以崩塌灾害和不稳定斜坡灾害相对较少。
2．１.2 低山区
低山区广泛分布于整个怀柔区,海拔高度在30０－8０0米，其面积占整个怀柔区总面积的48．82%。 该区域的岩性由变质岩、碳酸盐岩、沉积岩、火山碎屑岩及燕山期侵入岩所组成,地貌总的特点是坡陡峰峻，地形起伏大，相对高差在300-700米，沟谷狭窄,以“V”型谷最发育，沟床纵坡在8-15°。本地貌区的人类活动强烈,如道路建设和城镇建设等; 植被覆盖率低,水土流失严重，是灌丛草地,人工造林的主要分布区。由于土层薄,自然环境破坏严重，植被生长受到很大限制，该地貌区也是泥石流的重要发育区[3]。由于人类活动频繁和崩塌有利的地质条件等,该地貌区的潜在崩塌灾害和不稳定斜坡最为严重，其面积占全区总崩塌和不稳定斜坡灾害面积的48.84％和6８.３3%。
2.1.3 丘陵区
该地貌区主要分布在汤河、白河河谷两侧,长城以南至平原之间，海拔高度多在１0０－３00米之间，其面积占整个怀柔区总面积的１1.0１%。该区域的岩性主要由剥蚀残丘组成，丘陵山体浑圆,坡度较小，山坡坡度一般在5-１5°之间,地形相对高差小，一般不超过200米，沟谷切割深度小，沟床纵坡缓，平均小于5°。此地貌区泥石流不发育，崩塌灾
害和不稳定斜坡灾害一般发育。
２.1．4 怀柔平原区主要分布在中部和东南部,其面积占整个怀柔区总面积的1１.89%。其中，中部主要分布在汤河和白河河谷两侧。东南部主要分布在山前平原区。该地貌区土层较厚,地势开阔，水利条件较好,是重要的旱粮作物、秋淡季蔬菜和鲜果产地等。此地貌区的地质灾害不发育。
除直接与地质灾害发育特征相关外,地形地势、海拔高度还影响制约降雨的形成和分布,进而影响泥石流和崩塌的产生[1]。黑坨山、云蒙山海拔高度均达1５０0米以上,呈北东方向排列，夏季盛行东南风,恰与山脉总体走向正交，气流云团在山前受阴,因而形成局部大暴雨。据华北暴雨研究，地形爬坡对降水的增幅作用，燕山大地形增幅20％,小地形增幅达２60％。
图2-1 北京怀柔区地形地貌图
2.2 水文气象
本区地处燕山南麓，纬度适中，四季分明,属暖温带大陆性季风气候区,冬夏长、春秋短。冬季受西伯利亚冷空气控制,盛行西北风，寒冷干燥少雪，夏季受海洋性气团影响,多吹偏南风，暖热湿润，春季干旱多风,秋季天高气爽。年平均气温6-１2℃。一月平均气温-５－１2℃,七月平均气温１9-2５℃,全年日照总时数２74８－２８78小时，无霜期140-200天。
本区年降水量较多，在470-８50mm之间,是年均降水量的高值区，由于受地形高差、山脉走向及气候风向的影响,造成区域降水分布的明显差异，云蒙山-黑坨山一线以南的八
道河-椴树岭一带为北京市的多雨中心,年平均降雨量在850ｍｍ以上,而且出现暴雨频率较高,长哨营以北为少雨区，年均降雨量小于500mｍ。年内降雨分布不均,多集中在汛期（6－8月份),占年降水量的7１－７6%,(图2-２）、（表2－2)
表２－２ 怀柔区多年平均降雨统计表 单位（ｍｍ) 名称 怀柔 汤河口 沙峪 多年平均 ６67、3 49０、4 汛期平均 501、2 343、9 510、25 名称 枣树林 八道河 琉璃庙 年平均 783、０ 808、0 汛期平均 ５63、95 638、０４ ３８４、４7
图２-2 北京怀柔区多年平均降雨曲线
上述降雨背景与降雨特点对区内泥石流的形成暴发起着极为重要的作用,地形地貌条件确定之后，降雨就成为泥石流的激发因素,它决定了泥石流暴发时间、范围、规模及其类型。
境内多河富水,水资源较充足。发育有潮白河、白河、怀河等17条４级以上河流。大部属潮白河水系。潮白河由怀柔区流经县境东南,入顺义县境，经宝山寺、汤河口,在琉璃庙乡青石岭出境，注入密云水库;其支流有汤河、天河、流璃河和菜食河等。南部山区大部分为怀河流域；怀九河、怀沙河向东南流入怀柔水库,雁栖河、沙河、红螺寺牤牛河和庙城牤牛河在水库下游汇入怀河，向南于顺义县史家口流入潮白河。南端桥梓镇一带,还有白浪
河、茶坞河、牤牛河等向南流入顺义县境，属北运河水系。
３．地质构造与地震
3.1 地质构造
3.1.1 主要断裂构造
研究区位于燕山台褶带之承德迭隆断与密（云）怀（柔)中隆断交汇部位,包括花盆－四海迭陷褶东部,密云迭穹断西部、三岔口－丰宁中穹断的南部及八达岭中穹断的少部分。由于所处大地构造位置的特殊性，区内褶皱断裂构造十分发育，褶皱以线性或规模较大的宽缓褶皱为主。断裂构造以近东西向、北东向及北北东向为主，由于东部、北部穹断的不断隆起,西部迭陷的相对下陷,以及岩浆岩的大规模侵入造成区内构造特征的进一步复杂化。本区域内断裂构造发育,主要集中在中部、中北部地区，规模较大，均以破碎带、摩棱岩带,挤压片理带和动力变质带的形式出现。它们不仅控制了地层和侵入岩的分布,更重要的是造成了岩石的极度破碎,为地质灾害的形成和发展提供了丰富的物质来源。
（１)、长哨营-古北口断裂带：东西向展布,横穿怀柔区北部山区，由多条断裂挤压动力变质带组成,展布宽度可达7-8千米，并发育有近南北向、北东、北西向次级断裂,以破碎带形式出现,沿断裂带均有中生代酸性、中基性岩浆侵入。致使岩石更加破碎,产生大量固体碎屑物质。
(2)、青石岭断裂:由南至北呈近南北向展布于云蒙山岩体西部,以构造岩浆活动带、断裂破碎带和结晶基底深埋突变带形式为特征。断裂带宽数百米，最宽的后山铺、枣树林一带可达1千米。其活动时期较早并具多期活动的特点。受该断裂带强烈作用，附近地形切割强烈,山高谷深,同时山体岩石遭受严重破坏，崩塌极为发育，致使沟谷内积累了大量崩落物，松散固体物质极为丰富。
(3）、崎峰茶-琉璃庙断裂:位于怀柔区中部,于琉璃河流域穿过，为本区北东向一般断裂的代表,其北东端与青石岭断裂相接,该断裂经历了多期活动。有较复杂的相对运动和变形过程,破碎带宽50-2００米,岩石破碎为角砾岩。派生了一系列次级北东向及北西向小型断裂,造成附近地形切割强烈，山体破碎，不良地质现象发育。
3.1.2 断裂构造区的岩体结构
怀柔区的主要断裂构造大多分布在中部的琉璃庙地区和北部的长哨营地区。在琉璃庙地区，主要包括两个时期的断裂体系（详见附录1）,其一为印支期形成的走向北北西,倾向南西的剥离断层;其二为燕山晚期形成的走向北北东，倾向北西的逆冲断层和正断层等。其中，第2个断裂体系更为发育。
这两个时期的断裂构造体系对琉璃庙地区的岩体结构发育具有明显的控制作用。这主要体现在:
（1）控制岩体结构面的形成与发育特征。对琉璃庙镇地区的208条结构面进行测量和统计, 得到了３组主要结构面(图3-1）。结合该地区两组构造体系的产状特征（详见附录１)可以看出:第1组结构面(32°/3０4°)和第２组结构面（88°/243°)为构造裂隙，分别伴生于北北东和北北西两组构造体系;第3组结构面为卸荷裂隙，主要由于该地区近南北向公路建设的扰动作用卸荷而成。这三组结构面的广泛发育使得该地区的岩体切割严重，为崩塌的产生提供了丰富的物源条件；
（2）控制岩体结构面的组合特征。构造体系的不同切割，造就了上述3组岩体结构面的多种组合,由此也控制了该地区105处崩塌的多种破坏模式。
图3－1 怀柔区琉璃庙镇断裂及岩体结构分布特征
在长哨营地区，主要包括两个时期的断裂体系,其一为印支期形成的走向近东西，倾向北的逆断层;其二为燕山晚期形成的走向近东西、倾向南，走向北北东，倾向西的逆冲断层和正断层等。其中,第2个断裂体系更为发育(详见附录1）,且该时期的断裂构造体系对该地区的岩体结构发育具有重要的控制作用。例如，对长哨营地区的６5条结构面进行了测量和统计, 得到了3组主要结构面(表2-３,图３-2)。结合该地区两组构造体系的产状特征
可以看出:第1组结构面（６７°／２7０°)和第３组结构面(48°/174°）为构造裂隙,分别伴生于北北东和近东西向构造体系；第３组结构面为卸荷裂隙。两期构造作用使得三组结构面存在这多种不同组合，从而控制着该地区3２处崩塌的多种破坏模式。
图3-2怀柔区长哨营镇断裂及岩体结构分布特征
３.2 地震
3.2.１ 北京地区历史强震
京津唐张地区(北纬38．５°-４１°,东经114°－1０2°)，自西晋以来，共发生5级以上地震60余次(不含余震)。计5级水平的20次，５-5.2级20次，5．7５－6级6次6.2５-6.5级6次，6.75-7级4次,7.5级以上的1次。平均１0年发生一次，频率虽不高但破坏极大。仅就北京市行政区划所属范围来说,已经发生过大至８级的各级别的强震，这些地震距市中心区距离仅几十公里[4］ (表3-1)。
表3-1 北京及周边地区历史强震一览表 时间 273.4 157.3.24 １０纬度 40.3 39.5 39.９ 40.4 经度 116.0 116.３ １１6.4 １15.７ 地点 居庸关一带 固安 北京 怀柔 震级（M) ５1/４ 63／4 5 6１/2 烈度（Ｉ0) 7 ９ 6 8 076.12 1337.9.８ 1５36.10．2２ 1665.４.16 16７9．9.２ １７20.７.12 173０.９.30 ３9．8 39.9 40．0 40.4 4０．0 116.８ 116.7 １1７．0 11５.５ 116.2 部 谷 通县南 通县 三河、平沙城 北京西6 61/２ ８ 6３／4 61/２ ７－8 8 10-11 9 ８ ３.2.2怀柔区地震
据历史记载,怀柔区曾于１337年9月8日发生过6、５级地震,烈度8度，具体地点不详。自此之后至今6０0余年间未再发生过灾害性强震。据北京市地震会战资料显示，怀柔区历史上仅发生过3—3、９级地震6次，其余均为小于3级地震。绝大部分地震震中分布在北台上水库—黑坨山一带的狭长地带，且大致以黑坨山附近为中心。
按《北京地区地震烈度区划图》(1/１０0万）划分,怀柔区平原区位于地震烈度Ⅷ度区内，山区与平原交界的山前倾斜丘陵地带位于地震烈度Ⅶ度区内,北部山区位于地震烈度Ⅵ度区内。
4．地层岩性与水文地质特征
4.１ 地层岩性分布特点
怀柔区的地层岩性由多时期形成:在太古代，由火山作用,形成了奥长花岗岩和英云闪长岩等,目前主要在琉璃庙崎峰茶一带出露;由变质作用形成了花岗闪长质片麻岩、韧性构造片岩和变粒岩等（图4-１)，主要在琉璃庙中部,长哨营局部等地出露。
在元古代(长城系（Ch)-蓟县系（Jx)),由沉积作用形成了含硅质条带粉晶白云岩、灰岩、页岩和石英砂岩等，主要在在琉璃庙镇杨树下-雁栖镇八道河－渤海镇庄户-渤海镇兴隆城周边,以及桥梓镇峪口-雁栖镇雁栖湖附近出露（图4-2)。
古生界分布在四道河-汤河口-牤牛沟－大地一带（图4－３）,呈弧形展布，由一套以碎屑岩为主，碳酸盐岩及粘土岩次之的岩石所组成，岩性组合为长石石英砂岩、石英砂岩、砂岩、页岩、白云岩、白云质灰岩等，岩石呈层状,质地坚硬、节理裂隙发育,多形成陡峭、直立的高山景观，在外力作用下极易发生垮塌现象。
图4-1太古代岩性分布区 图4-２ 元古代岩性分布区
在古生代，由变质作用形成了变质橄榄辉长岩、变质二长辉长岩等,主要在长哨营北部局部，喇叭沟门东南部和宝山西北部局部出露。
在中生代（侏罗系(Ｊ）-白垩系（Ｋ）），由火山作用形成了二长花岗岩、正长花岗岩、闪长岩和安山岩等(图4－4），主要在云蒙山地区、怀柔北部大片、渤海镇和九渡河镇北部地区广泛分布；由火山灰沉积形成了凝灰岩、含火山集块火山角砾岩等,主要在怀柔中西部和东北部出露;由沉积作用形成了凝灰质砂岩和砂砾岩等，主要在汤河口中东部和长哨营西南部出露。
图4-3 古生代岩性分布区 图4-4 中生代岩性分布区
在新生代,主要由第四纪沉积作用,形成了砂砾石、亚粘土和砂砾土堆积等。
图4-5 新生代岩性分布区
4．2 工程地质岩组
区内主要岩土体类型有六类,包括:坚硬块状岩浆岩类、坚硬层状碳酸盐岩类、坚硬块状变质岩类、坚硬-较坚硬层状碎屑岩类、坚硬-较坚硬层状碳酸盐岩与碎屑岩互层类、卵砾石类土等。其中前三种类型占全区面积的60%以上，分布在北部及中下部地区,是地质灾害最发育的地区。
表4-2 怀柔区岩土体类型表
岩土体类型 主要岩石类型 花岗岩、闪长岩、花岗正长岩 工程力学特征 分布地区 碾子－喇叭沟门以北地区、渤海镇-八道河-云蒙山一带、凤坨梁以东、黄花城一带以及大华山周围地区。 黑坨山、吹风坨、九渡河-红螺山一带 坚硬块状岩浆岩类 中－粗粒结构，致密坚硬、孔隙很少,透水性较弱,抗性较强 坚硬层状碳酸盐类 灰岩、白云岩、白云质灰岩 片麻岩、麻粒岩、石英片岩、混合岩 砾岩、角砾岩、砂岩 坚硬块状层状变质岩类 坚硬-较坚硬层状碎屑岩类 岩石致密坚硬，强度较高，稳定性很少。但受溶蚀后,岩体连续性和整体性被破坏,岩体强度降低，透水性增加。 岩石坚硬,强度高,抗水能力也较强。但在接触变质岩体中,断裂发育的接触带附近岩体抗风化能力降低。动力变质岩体的破裂岩强度低、透水性强,易风化。 颗粒较细,力学强度高。结构面发育的岩体或加油粘土类岩层,岩体力学强度和稳定性较差 七道河-喇叭沟门一带、崎峰茶-琉璃庙一带。 宝山寺-汤河口－长哨营一带、七道河以东地区、凤坨梁西南地区以及怀岩土体类型 主要岩石类型 灰岩、白云岩、页岩、砂岩、粉砂岩 卵石、砾石、砂 工程力学特征 分布地区 柔水库西北一带。 坚硬-较坚硬层状碳酸盐岩与碎屑岩互层 卵砾石类土
碎屑－碳酸盐岩－粘土岩互层,纵向相变大，软硬相间,性质迥异，岩体强度不一，稳定性较差 山区河谷卵砾类土，颗粒粗大,分选性差 西石门－汤河口南-八道河一带 山区河谷及山前地区 4.3 水文地质特征
4．3．1 地下水类型
本区以山区为主,占全区总面积的8８.7%，是由沉积岩类、岩浆岩类构成的中山、低山地形,大部分岩体及构造体系裸露于地表，可直接接受大气降水的补给（图4－６）。岩石的断裂、节理、层理和裂隙等,是地下水的贮存场所和运移通道［8]。不同的岩性、裂隙的发育条件和发育程度,富水性也不一样。主要分四个含水岩组。
(1) 碳酸盐岩类和夹有碎屑岩的碳酸盐岩类含水岩组，这类含水岩组主要是指灰岩、白云岩、板状灰岩、硅质灰岩夹砂岩、页岩。裂隙、溶隙、溶洞发育，是主要含水岩层。
(2) 碎屑岩类含水岩组,主要是指砂页岩、砾岩、砂砾岩、泥岩等。裂隙、节理均不甚发育，往往是缺水地区。
（3) 岩浆岩类含水岩组,主要指花岗岩、闪长岩类岩石。岩石表层风化裂隙发育，含水量不大。
(4） 变质岩类含水岩组,岩石抗风化能力强，成层性较好，裂隙较发育，含水量较好。
4．3.2 地下水的补给、径流、排泄条件
区内最主要的地下水类型为基岩裂隙水，分岩溶裂隙水和裂隙孔隙水两类。 (1) 岩溶裂隙水：存在于寒武系及中上元古界的碳酸盐岩中。
中上元古界分布面积较广。岩性主要是燧石条带白云岩，可溶性并不好,但性脆裂隙发育,地下水主要存在于裂隙中。
寒武系灰岩质地不纯,溶蚀作用较差，很少有大泉出露。
(2) 裂隙孔隙水:包括碎屑岩裂隙孔隙水和岩浆岩裂隙孔隙水。
碎屑岩裂隙孔隙水赋存在侏罗系下统后城组、髫髻组及白垩系东岭台组岩层中,岩性以凝灰质砂岩—粉砂岩、砂质页岩为主。地下水存在于裂隙发育的砂岩中,水量比较丰富,多为层间水,具有承压性,在有利部位可自流。由于受页岩阻水，泉出露较多，沟谷中往往汇成小
溪，终年不断。
岩浆岩裂隙孔隙水主要赋存在喷出岩含水岩组中。岩性为侏罗系玄武岩、安山岩、火山集块岩。岩性坚硬，裂隙不发育,储水条件差。
区内地下水的补、径、排受地形地貌、大气降水、地层岩性及地质构造的影响。补给方式主要来自于大气降水入渗及土地灌溉回渗补给。径流特征为低山区向邻近沟谷径流，丘陵区向平原区径流。总体径流方向是由北西向南东。排泄方式包括自然蒸发、向地表及平原区的侧向径流和人为开采。
图4-6 北京市水文地质图
５.地质灾害及发育特征
5．1地质灾害总体类型
5.1.1 灾害总体类型
在划分地质灾害类型时，以引起灾害或具有潜在危害的崩塌、泥石流和不稳定斜坡等野外实地调查资料为依据，不考虑未引起灾害或不具潜在危害的滑坡、地质环境点。依据中国地质调查局《滑坡崩塌泥石流灾害详细调查规范（１:５00００）》,结合调查区实际情况，划分出调查区地质灾害主要类型有:崩塌、滑坡、泥石流、不稳定斜坡、地面塌陷5类。怀柔区境内类型主要为泥石流,其它类型包括崩塌，滑坡,和不稳定斜坡等［１4]。
野外实地调查地质环境点840个,确认地质灾害及隐患点6８8个，其中崩塌415处,泥石流20５处，不稳定斜坡63处，滑坡5处,地面沉降0处。分别占地质灾害点总数的60.3％、
29.８％、９.2％、０.７%和0.0%（图５-1,表5－１),以下对怀柔区各类的主要地质灾害类型进行详细的论述。
表5-1 地质灾害统计表
灾害类型 崩塌 泥石流 不稳定斜坡 滑坡 地面沉降 合计 数量（个) ４15 205 63 ５ 0 6８８ 百分比(％） 60．3 29.８ 9.２ 0.７ 0.0 100
图5-１ 调查区内灾害类型饼状图
5.１.２ 地质灾害总体发育特征
本区各类地质灾害发育特征主要表现为:1. 种类多、数量大、密度高,规模以小型为主,部分为中型或大型;2. 滑坡规模较小,以土质滑坡为主，危害一般;3. 崩塌规模相对较小、以拉裂式、滑移式及倾倒式为主,危害性一般;4. 泥石流主要为中小型泥石流,危害性较大；5. 不稳定斜坡坡度跨度较大,坡型以平直型为主，潜在危害一般;6. 本区地质灾害诱发因素清楚、宏观前兆相对明显,可预测性较强,采取适当措施可以进行防治。
５．1．3 地质灾害总体危害程度特征
怀柔区地质灾害主要以危害村镇、居民点、农田、公路、输电线路为主,根据地质灾害种类不同、发育部位的不同其危害程度也存在较大差别。依据本次地质灾害调查结果统计分析可得出，怀柔区地质灾害比较发育,截止到2013年12月,共发育地质灾害隐患点６88个,其中有绝大多数点使人民生命财产直接受到威胁。据本次详细调查结果分析，怀柔区突发性地质灾害分布在1１个乡镇及矿山水库、道路、山区、景区等范围内。其中，琉璃庙镇、雁栖镇、宝山镇三镇地质灾害分布最多,总计３58处,占总数的52.０%;且琉璃庙镇各类型地质灾害数量最多，主要以崩塌和泥石流为主,共计1８1处。据本次怀柔区地质灾害详细调查结果分析，各种类型地质灾害威胁人数约3４88人,计10５７余户，威胁财产3亿余元。
5.2 具体地质灾害类型及发育特征
5.２.1崩塌的主要类型
据本次怀柔区地质调查统计结果，共调查415处崩塌，崩塌类型主要为岩质崩塌，分布广泛，对沿线各级公路危害较大;土质崩塌数量很少,且影响范围有限。
(1）、按崩塌物质组成划分
按崩塌的物质组成可划分为土质崩塌和岩质崩塌两类。本次调查的４１５处崩塌中，土质崩塌8处，岩质崩塌407处，以岩质崩塌为主（表5－2)。
（2）、按崩塌规模划分
根据《规范》，按崩塌的规模可划分为小型崩塌、中型崩塌、大型崩塌、特大型崩塌等四类。本次调查的４１5处崩塌中，小型崩塌4０5处，中型崩塌10处,大型崩塌0处，以小型崩塌为主。
表5-２ 怀柔区崩塌类型统计结果表
崩塌分类依据 项目 崩塌类型 物质组成 崩塌数量（处) 百分比（%） 崩塌类型 崩塌规模 崩塌数量(处) 百分比（%) 崩塌类型 形成机理 崩塌数量(处） 百分比(%） 崩塌类型及数量 土质崩塌 8 1.９ 小型崩塌 ４05 97．6 倾倒式崩塌 41 9.９ 岩质崩塌 4０7 98.１ 中型崩塌 １0 2．4 滑移式崩塌 170 ４1 大型崩塌 拉裂式崩塌 202 4８.７ 巨型崩塌 错断式崩塌 2 0.4 （３）、按崩塌形成机理划分
根据《规范》,按崩塌的形成机理可划分为倾倒式崩塌、滑移式崩塌、鼓胀式崩塌、拉裂式崩塌、错断式崩塌等五类。本次调查的4１５处崩塌中,倾倒式崩塌41处,滑移式崩塌170处,拉裂式崩塌202处、错断式崩塌2处、鼓胀式崩塌0处(图5-2)。
图５-2 不同机理崩塌所占的比例
5.2．2 崩塌发育特征 (１）形态与规模特征
本次调查的4１5处崩塌中，岩质崩塌占98．1%。岩质崩塌一般发育在地形坡度在30-９0°的坡面上，崩塌下落的大量石块、碎屑物在陡坡坡面或较开阔的地带形成倒石堆；土质滑坡崩塌体多为松散土质，坠落破碎,堆积体不易保存。
（2)边界特征
崩塌的后部往往具有垂直裂缝,一般由2～3组岩体裂隙交叉切割贯通，由于崩塌体不易于保存,除发生的崩塌处,其崩塌体大都被全部或部分清除。
发生崩塌的陡坡原始坡度主要介于70～90°当陡坎坡度<4０°时则难以发生崩塌灾害(表5-3，图5-3)。
表5－3 怀柔区崩塌原始坡度统计结果表
坡度范围 崩塌数量（处） 百分比(％) <４0 9 2.２ 40-50 12 ２.9 5０-60 60-70 １９ ４.6 ３５ 8．４ ７０-80 75 18．1 80-90 25４ 63.8 总计 41５ １00
图5-3 崩塌数量与原始斜坡坡度关系
(3） 岩体结构控制特征
怀柔区崩塌灾害危岩体一般受2~３组结构面切割而成.这些结构面主要包括原生的构造裂隙/层理和次生的卸荷裂隙等. 由于这些结构面产生机理/发育特征/产状组合等的差异性，导致了不同区域崩塌发生规模/频次/破坏机理/类型的差异性.为了对崩塌发育特征和机理在区域上的差异性进行分析,分别对不同区域易发崩塌的岩体结构特征进行了统计分析．
1）宝山镇崩塌岩体结构及破坏模式
对宝山寺镇地区的1３2条结构面进行测量和统计, 得到了4组主要结构面(图５-４). 这四组结构面的不同组合控制着该地区6３处崩塌的破坏模式,其中３3处(52%)将发生滑移式破坏,２７处（43%）将发生拉裂式破坏,3处(５%)将发生倾倒式破坏．
图5-4 宝山镇岩体结构面赤平极射投影极点图
2）长哨营镇崩塌岩体结构及破坏模式
对长哨营镇地区的65条结构面进行测量和统计, 得到了3组主要结构面(图5－5)． 这四组结构面的不同组合控制着该地区3２处崩塌的破坏模式,其中1８处（5６%）将发生滑移式破坏，14处(44%)将发生拉裂式破坏.
图5－5长哨营镇岩体结构面赤平极射投影极点图
3）渤海镇崩塌岩体结构及破坏模式
对渤海镇地区的56条结构面进行测量和统计, 得到了2组主要结构面(图５-6 ). 这四组结构面的不同组合控制着该地区２９处崩塌的破坏模式，其中4处(1４%）将发生滑
移式破坏,18处(6２%）将发生拉裂式破坏,7处(24％)将发生倾倒式破坏.
图,5-6 渤海镇岩体结构面赤平极射投影极点图
4)怀北镇崩塌岩体结构及破坏模式
对怀北镇地区的７3条结构面进行测量和统计, 得到了4组主要结构面(图5-7). 这四组结构面的不同组合控制着该地区39处崩塌的破坏模式,其中1处(3%）将发生错断式破坏,20处（5１％)将发生滑移式破坏， 5处（13%)将发生拉裂式破坏，13处（33%)将发生倾倒式破坏.
图５-7 怀北镇岩体结构面赤平极射投影极点图
5）九渡河镇崩塌岩体结构及破坏模式
对九渡河镇地区的73条结构面进行测量和统计, 得到了4组主要结构面(图5-８). 这4组结构面的不同组合控制着该地区37处崩塌的破坏模式，其中１0处(２７%)将发生滑移式破坏， 2５处(68%)将发生拉裂式破坏,2处（5%)将发生倾倒式破坏.
图５-8 九渡河镇岩体结构面赤平极射投影极点图
6)喇叭沟门镇崩塌岩体结构及破坏模式
对喇叭沟门镇地区的47条结构面进行测量和统计, 得到了4组主要结构面(图 ５－9). 这4组结构面的不同组合控制着该地区20处崩塌的破坏模式,其中１１处(55%）将发生滑移式破坏, ８处（40％)将发生拉裂式破坏,１处(5%）将发生倾倒式破坏．
图5－9 喇叭沟门镇岩体结构面赤平极射投影极点图
7)琉璃庙镇崩塌岩体结构及破坏模式
对琉璃庙镇地区的208条结构面进行测量和统计, 得到了4组主要结构面(图5-10). 这４组结构面的不同组合控制着该地区105处崩塌的破坏模式,其中４４处(42%)将发生滑移式破坏, ５２处(50％）将发生拉裂式破坏,9处(9%）将发生倾倒式破坏.
图５-10 琉璃庙镇岩体结构面赤平极射投影极点图
８）汤河口镇崩塌岩体结构及破坏模式
对琉璃庙镇地区的64条结构面进行测量和统计, 得到了3组主要结构面(图５－1１)． 这４组结构面的不同组合控制着该地区30处崩塌的破坏模式,其中１4处(47%)将发生滑移式破坏, 13处(43%）将发生拉裂式破坏,3处（1０%)将发生倾倒式破坏．
图5－11 琉璃庙镇岩体结构面赤平极射投影极点图
９）雁栖镇崩塌岩体结构及破坏模式
对琉璃庙镇地区的１０５条结构面进行测量和统计, 得到了3组主要结构面（图5-12)． 这3组结构面的不同组合控制着该地区55处崩塌的破坏模式，其中１处（２%)将发生错断式破坏， １５处(27%）将发生滑移式破坏, 36处(65%)将发生拉裂式破坏，3处(5%）将发生倾倒式破坏．
图5-12 雁栖镇岩体结构面赤平极射投影极点图
5.3 统计结果分析
（1)群发性
本区发生的地质灾害与降水关系密切，在岩土、斜坡等条件具备的情况下,降水是地质灾害形成的主要诱发因素。当降雨量和降雨强度达到泥石流发生的阈值后，同地区的多条泥石流沟将同时发生泥石流,造成泥石流灾害.例如,１96９年8月,怀柔区琉璃庙镇孙胡沟的6条泥石流沟,在降雨诱发作用下同时发生泥石流;损毁房屋，农田甚多,致死31人,牲畜数十头.另外,怀柔区怀北镇椴树岭村,琉璃庙镇的得田沟村,九渡河镇的杏树台村和渤海镇的三岔村的泥石流等都具有明显的群发性特征.
（2)区域分布的差异性
由于区域地质条件和诱发因素(降雨)量值分布的差异性，怀柔区泥石流灾害的发生具有明显的区域差异性. 怀柔区的泥石流灾害主要主要围绕黑坨山、云蒙山等高大山体沟谷分布,并沿山脉走向展布,海拔高度大部分在300－90０米和50０－1200米之间,如分布在云蒙山-黑坨山两侧的沙河流域/琉璃河流域和雁栖河等流域（表5-４).
表５-４ 怀柔区泥石流活动情况调查表
时间 1８６7年 1900年 １９09年 192９年 19３9年 主要发生地带及沟谷 沙河流域：峪道沟、枣树林西沟、黍子峪沟 沙河流域:峪道沟、干河峪至太平厂一带 琉璃河西沟门一带 汤河流域北甸子南沟 琉璃河流域：大根沟、白土沟、北沟、二道沟、北岔沟 怀沙河流域：关外沟、塔窑沟 白河北岸:骚达沟、中心社南沟 资料来源 资料收集 1959年 1969年 1972年 沙河流域:冷水峪南西沟、三岔西沟、北沟 雁栖河流域:石板沟 雁栖河流域:交界河北沟等 沙河流域:自河防口-黄土梁一线约16条支沟沟谷 琉璃河流域：孙胡沟、老丁香沟、头道子沟、二道子沟、大乱石沟等 怀沙河流域:黄龙背沟、白枣峪、西后峪 沙河流域:东刺沟、毡帽沟、大云蒙涧 白河北岸：柯太沟汤河流域：西石门沟 遥感解译 资料收集 遥感解译 1989年 19９1年 (3）、泥石流形态与规模特征
本次调查的205处泥石流中，除6处为坡面泥石流外,其余1９9处均为沟谷型泥石流。沟谷型泥石流均发育有形成区、流通区和堆积区;坡面泥石流则基本上没有流通区。沟谷型泥石流形成区地势较高，坡度较缓,一般３0~５0°，发育多条小冲沟呈树枝状分布，沟床纵坡较大一般10～３0°。流通区一般为“V”型谷,两侧斜坡坡度较大,一般>40°，沟床纵坡坡度一般5～10°。堆积区主要位于沟口附近，其形态往往呈扇形，因而沟口泥石流堆积物一般又称其为堆积扇。本区泥石流规模相对较小,以小型为主 （表5-5)。
泥石流沟谷的平面边界特征:总体上呈哑铃形或亚葫芦状,表现为形成区和堆积区范围较大而宽缓,流通区则范围小且狭窄。
表5－5 怀柔泥石流规模统计结果表
泥石流规模类型 泥石流数量（处） 百分比（％） 小型泥石流 165 ８0．５ 中型泥石流 大型泥石流 巨型泥石流 37 １8.0 3 １．５ 0 0 总计 20５ 1０0.０ (4)、堆积物特征及补给来源
本区泥石流堆积物颗粒粗大，级配相差悬殊。中小型泥石流沟物质分选性较差，砾石一般呈次棱状,磨圆度相对较差,但个别物质来源中混杂了河床相物质，则显现出较好的磨圆度。大型泥石流沟物质分选性较好，砾石一般呈次圆状,磨圆度相对较好。砾石成分主要为花岗岩、砂砾岩、砂岩及变质岩。据野外调查,本区泥石流堆积物中最大砾径可达５m。泥石流固体物质主要来自沟床和坡面，由于不同沟谷泥石流形成上的差别,沟床与坡面自身物质的贮存方式、储备方量及组成成份等方面有较大差别，其参与补给泥石流的方式与规模是不相同的。主要补给方式有以下两种：
ａ沟床补给：以水力侵蚀及以触发形式形成的泥石流其物质主要来自沟床,即以沟床物质补给为主，其补给量一般较大。调查表明,在本县内沟床补给是泥石流的主要物质来源,可占泥石流总补给量的8０%以上，沟床物质多以阶地、滩地、坝地等形式存在。其物质组成主要有：古泥石流堆积物、冲积－冲洪积及洪积物、崩积物、坍塌堆积物及流失土壤，沟道坝阶块石与壤土。
b坡面补给:坡面泥石流和以坡面侵蚀为主形成的沟谷泥石流其物质来源于坡面。补给形式主要是崩塌,坍滑或坡面泥石流，均发生在25°以上的坡面。坡面物质主要是基岩块石、残坡积的碎石土,亚砂土等。本区境内泥石流物质来源中坡面补给量仅占总补给量的5-20%。
(5)、运动特征
泥石流的速度快，危害性大。本区泥石流主要为水石流和泥石流。其相应的运动特征如下：
a 以沟源崩、滑塌触发沟床物质活动而形成的水石流:此类泥石流是坡面侵蚀与水力侵蚀复合作用带动沟床物质形成的泥石流。其运动过程为:首先在沟源陡坡出现崩滑体，堆堵在狭窄的沟床内构成“雍坝”，拉蓄了上游水体,随着水量增加,水位不断加高,由碎块石组成的“雍坝”发生溃决,强烈冲击并带动已被雨水侵蚀的沟床物质活动，形成泥石流；而另一些滑塌体则是借助陡峻的地形,在洪水的裹携、翻滚、移动下，如同滚雪球愈滚愈多,从而形成泥石流。泥石流穿过流通区到达沟口后，由于地形相对开阔平坦，流动的碎屑物质向四周发散流动、能量减小,逐渐堆积，形成了扇形堆积物。堆积物总体上具有沟口砾石粒径较大，而堆积扇边缘则砾石粒径较小的特点。此类泥石流在本区以至北山地区最为普遍,约占泥石流总数的７0-80%。
b 以水力强烈侵蚀沟床形成的泥石流：这类泥石流的形成主要是地表水流在沟谷的中上游地段不断侵润冲蚀着沟床物质或沟内坝阶地,随着冲蚀强度的加大,在某些薄弱地段出现了固体物质或坝阶石块的松动、铲刮并与水流搅拌,混合而形成泥石流，此种方式形成的泥石流在本县内数量很少，且规模不大。
c 以坡面侵蚀为主形成的泥石流:此类泥石流的形成过程是坡面土层受雨水侵润击打,颗粒之间及土层与下伏基岩之间的凝聚力与摩擦力减小,下滑力超过抗滑力，土体失稳并沿斜坡发生下滑。下滑过程中，一部分由于土体与水体混合，对坡面做强烈侵蚀下切，形成坡面泥石流，一部分则发生重力侵蚀成为崩滑体汇入沟谷。当地农民将此类坡面泥石流或滑塌体称为“水鼓”或“龙扒掌”。此类泥石流多发生在水土流失严重，植被破坏强烈以及山坡坡度大，坡面松散固体物贮备较多及降雨强度大的坡面或地区。且以中、小规模为主。
（6）、泥石流发育状况及活动现状
怀柔区山区泥石流十分发育,泥石流面积约占山区总面积的１7、61%，远高于北京地区的9.9%，仅次于与其相邻的怀柔区。根据本次调查统计，全县共发育有泥石流及潜在泥石流2０5条,在北京地区所占比例均较高。
由于受地形、地貌、构造、降雨及人为等因素的影响，本县泥石流主要发育在雁栖镇(八道河）、琉璃庙乡(崎峰茶）、怀北镇、渤海镇及九渡河镇的部分地区。另外，在喇叭沟门乡、汤河口镇、宝山寺乡等地区也有分布。
据现有资料显示，本县泥石流发育可追溯到上个世纪。且近代活动十分活跃，186７－1９98年北京市发生灾害性泥石流27次,其中包括怀柔区的有1１次，自１949年以来,北京市泥石流灾害严重的年份有:19５0、196９、１9７6、19８9和1991年，其中除1950年和１97６年外，其余4个年份均包括有怀柔区（表5-６)。
表5-６ 怀柔区各乡镇泥石流沟统计表
乡镇 雁栖镇 怀北镇 九渡河 渤海镇 汤河口 怀柔镇 泥石流沟(条） 乡镇 １3 ２8 1４ 3３ 9 ２ 琉璃庙 长哨营 桥梓镇 喇叭沟门 宝山镇 泥石流沟（条） 74 1９ １ 5 7
６.地质灾害分布规律及影响因素分析
6.1地质灾害空间分布规律
6．1.1 总体分布规律
（１)崩塌、不稳定斜坡灾害总体上呈北东向—北北向-北西向带状展布
怀柔区广泛发育崩塌和不稳定斜坡灾害，其空间分布明显受到断裂构造、地形地貌和人类工程活动的控制。例如,北东向的断裂构造对崩塌的空间分布具有明显的控制作用。怀柔区主干道呈现了南北、北东和北西向展布的总体特征。同时,这些主干道又多是沿着沙河、汤河、白河、琉璃河等流域谷地而建。由于上述因素的综合作用,使得怀柔区的崩塌灾害总体上呈现了南北向-北东向—北西向带状展布的特征。
（2)泥石流、滑坡灾害总体上中南部面状分布，北部零散分布的特征
怀柔区泥石流灾害严重，滑坡灾害较少。其空间分布明显受到地形地貌和降雨因素的明细控制。从地形上来看，怀柔区中南部和北部边界区地形较高，南部和中北部地形较低。高地形条件为泥石流的形成提供了良好的水流和物源汇聚条件。从多年平均降雨来看,怀柔区的降雨主要集中在中南部地区。这为泥石流的发生提供了必须的水流来源条件。因此,在地形和降雨等因素的综合控制下，怀柔区的泥石流和滑坡灾害主要在中南部分布，在北部也有零散分布。
6.1.2 典型区域崩塌、泥石流分布规律
怀柔区中南部在地质上发育有云蒙山-黑坨山山脉。该山脉控制区也成为怀柔区地质灾害发育的最典型区域。位于该区域延的天池峡谷-云蒙山公路、硫辛路、延琉路、范崎路等均大范围的发育有崩塌群发的危险路段，由此使得这几条公路成为怀柔区受崩塌灾害威胁最严重的的道路。另外,穿过该区域的G１11和其它县乡道等也受到严重的崩塌灾害威胁。
受暖湿气流和山体的阻挡作用，云蒙山－黑坨山南侧降雨丰富,形成了怀柔区的主要降雨区。该区域具有沙河流域，琉璃河流域和雁栖河等流域。由于地形和降雨等因素的综合作用,使得该地区的泥石流极为发育。如琉璃河流域在1９72年发生过严重的泥石流灾害,致死５0余人;沙河流域在1969年约16条泥石流沟发生了泥石流等。从整个区域上来看,该地区的泥石流呈面状分布;具体到各流域来看,各泥石流多沿流域或主河呈带状分布。
a b
图6-１ 地质灾害空间分布特征：a 崩塌和不稳定斜坡；b 泥石流和滑坡
6.２影响因素分析
6.2．１ 地貌地貌与地质灾害的相关性分析
为了对全区地形条件和地质灾害的相关关系进行分析,首先基于矢量化的全区1:1万地形图,利用GIS生成了ＤEM数据，随后提取了全区坡度分布和坡向分布数据[11］。考虑到高度值（高差）与地质灾害也有一定的相关性，借助GＩS平台,利用DＥM数据计算得到了怀柔区地形起伏度分布图。地形起伏度是指一定搜索范围内高程最高值和最低值的差值。地形起伏度越大显示该范围内地形高差越悬殊。其次，考虑到怀柔区地质灾害主要为崩塌和泥石流灾害,基于现场调查和1：1万地形图,生成了全区崩塌和泥石流的面积分布图[7］;最后,借助GＩS平台的空间分析等功能，分析了不同量值范围内地质灾害的发生面密度［9］。
从图6-２、图６－3可以看出,随着坡度的增大,崩塌和泥石流的面密度均增大。这显示了崩塌和泥石流与坡度因素具有较大的相关性,随着坡度的增大，崩塌和泥石流发生的可能性均增大。对所调查的泥石流统计表明,82%的泥石流发生在坡度>３2°的区域,15%发生在2５°-32°的范围,３%发生在15°-2５°的范围。对所调查的崩塌统计表明，8２%的泥石流发生在坡度大于70°的区域。然而，其与坡向的相关性较小,尤其是泥石流,各坡向的泥石流发育密度几乎一致，也就是说坡向对泥石流的发生几乎没有影响（图6-3、图6－4)。地形起伏度与崩塌和泥石流灾害也具有一定的相关性,随着地形起伏度的增大,崩塌和泥石流的面密度增大,也即发生的可能性增大。地形相对高差越大，泥石流的动能就越大，流速也快，冲击力与破坏力极强。
此外，山体的坡型、沟谷形态和发育程度、沟床纵坡大小和曲直状况都直接影响泥石流的形成和运动。例如,泥石流多集中分布在末级和二级沟谷或沟谷上游狭谷段的中小沟谷内,主沟纵坡中大于12°的有４0％,６°-12°的占4９%,3°－６°的占11%，流域面积多在0.5-２.5平方千米之间。
图6-2 坡度与崩塌和泥石流的相关关系
图6－3 坡向与崩塌和泥石流的相关关系
图6－4地形起伏度与崩塌和泥石流的相关关系
６.2.2 地层岩性分布特点
不同强度特征的地层岩性与地质灾害的发生具有一定的相关性。如硬脆性岩石更利于发生崩塌，土质斜坡和软岩等较易发生滑坡等。为了对地层岩性与全区地质灾害的相关性进行分析，首先基于不同岩性特征，对全区地层岩性进行了归类处理(表６-1）,共分为８类岩性(图６-5）；然后,借助ＧIS平台的空间分析等功能,分析了不同岩性区域内地质灾害的发生的面密度和点密度特征[1０]。
表6－1 怀柔区岩性分类表
级别号 岩性 1 太古代、中生代花岗岩／侵入岩 40.3% 2 中生代凝灰岩/火山角砾岩 12.６% 3 中生代砾岩/砂岩 4 元古代页岩/粘土岩 5 元古代白云岩／灰岩 6 太古代板岩/片麻岩 7 古生代辉长岩 8 第四纪堆积(土、砂砾石等) 17．３% 面积比
4.1％ 1.4％ 12.1％ ８.5% 3.9%
图6－5 怀柔地质灾害与岩性叠加图
从图6-5可以看出，崩塌和泥石流与类型1、２、5和6四类岩性的相关性较大。其中崩塌与白云岩/灰岩最相关。这与白云岩和灰岩的硬脆性容易发生崩塌有关。泥石流与花岗岩和闪长岩最相关。这与现场调查发现怀柔区泥石流主要以水石流为主的现象相呼应。不稳定斜坡与岩性的相关性不明显(图6-6）。怀柔区的6个滑坡体均属于坡体风化岩土层。
从上述分析可见,太古代的板岩和片麻岩，元古代的白云岩和灰岩与现今崩塌灾害的分布具有密切相关性。元古代的白云岩和灰岩，中生代的花岗岩和闪长岩等与现今泥石流灾
害的分布具有密切相关性。
图6-６ 岩性与怀柔地质灾害相关关系
6.2.３ 断裂构造与地质灾害的相关关系分析
通过上述分析可以看出：断裂构造对怀柔区的地质灾害，尤其是崩塌灾害具有重要的控制作用。断裂越发育（断裂线密度越高)的地区，崩塌灾害发生的可能性越大。为了对构造断裂与全区地质灾害的相关性进行分析,首先基于全区断裂分布图,生成了全区断裂线密度分布图;其次,考虑到怀柔区地质灾害主要为崩塌和泥石流灾害，基于现场调查和１:１万地形图,生成了全区崩塌和泥石流的面积分布图[5];最后,借助GIS平台的空间分析等功能，分析了不同量值范围内地质灾害的发生面密度。
图6-7 怀柔地质灾害与断裂密度分布图叠加
从图６-6可以看出,随着断裂线密度的增大，崩塌的面密度增大，也即相应级别内崩塌发生的可能性增大。 然而，泥石流面密度与断裂线密度的相关性不大,这可能与该地区断裂对泥石流灾害的控制作用不明显有关（图6-７)。同样,为了分析断裂与不稳定性斜坡的关系，计算了各级别断裂密度区不稳定斜坡的点密度。结果表明:不稳定斜坡的点密度随着断裂线密度的增加逐步增加，即随着断裂线密度的增加,不稳定斜坡的发生概率增大（图6-8）。
图６-８ 断裂密度与怀柔地质灾害相关关系
6.2.4 水文条件对地质灾害的影响
地表水与地质灾害关系密切，这里主要指降水、河流与水库中的地表水。
降水条件主要包括平均年降水量和暴雨程度。近两年北京市天气气象变化复杂，怀柔区夏季７-８月份往往出现短时间的集中强暴雨天气，而年际降水变化比较大。本区多年平均降水量6６7.３毫米,一年以内降水分布不均，大约有7１－７6%以上集中在每年的6、7、8三个月，降水多以暴雨形式出现，暴雨多发区主要分布在山区，降雨在短时间内汇集,形成具有较强侵蚀能力的地表水流，使得第四系松散地层遭受冲蚀，进而引发地质灾害。据统计，本区的崩塌、滑坡、泥石流主要由暴雨和连续性降雨引起的。因此,崩塌、滑坡、泥石流发生的时间分布与降水的时间分布大体一致或稍有滞后,亦主要发生在每年夏季。由于降水只是控制崩塌、滑坡、泥石流活动的若干条件中的一个因素，所以要完全量化降水、暴雨与崩塌、滑坡、泥石流的关系,或确定触发崩塌、滑坡、泥石流的临界降水量、雨强还比较困难[６]。但泥石流对降水、暴雨的依赖程度最高。不同地区因岩土性质和地形地貌差异,形成地质灾害的最小雨强不尽一致。
河流发育期不同对地质灾害的影响也不尽相同。水库中的蓄水一般不会对地质灾害的形成起有决定性作用。调查区内较大的水库有怀柔水库、北台上水库、青龙峡水库。水库一般建在隔水能力较强的石灰岩地层中，岩层倾向一直,地层构造稳定，不易引发崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。
地下水对地质灾害也存在影响
地下水对地质灾害的影响按储水介质及所处位置的不同而不同，地下水活动的影响作用主要表现在以下几个方面：
一是斜坡上的上层滞水的存在,降低了土体强度，增加了土体的重量，易触发斜坡变形失稳；
二是在连阴雨过程中或大雨之后，水分入渗途中在古土壤层受阻，使古土壤以上的土
体含水量增大,虽尚未饱和或形成上层滞水。但是,由于含水量增大,降低了土体强度,也同样触发斜坡变形失稳;
三是水库地表水转化为地下水，通过地下水渗流作用影响斜坡的稳定性。 6.２.5 降雨对地质灾害的影响
北京市受气候与地形影响，降雨量具有年际变化大,地区差异显著、季节分配不均,汛期降水集中等特点。全市年平均降水量为6０0毫米,怀柔区的八道河与枣树林多年平均降水量分别高达808毫米和7８３毫米,排在第一、二位，而汛期降水可占年降水的７0%以上。降雨量集中和雨强大是引发泥石流灾害的激发因素。从时间上来看，1950、196９、1９７2、19７6、１989和19９１年北京地区均出现了灾害性大暴雨，并诱发了大规模的地质灾害。从空间上来看,同一日期,上述灾害性大暴雨具有明显的空间差异性。其中，在八道河、杨宋、沙浴和枣树林等地的降雨量明显偏大(表6-2)。
表6-2 怀柔区汛期降水量统计表 单位(mm)
日期 196９年 19７2年 198９年 １９91年 黄坎 ２２4.４ 杨宋 8０8.6 5９７.2 八道河 213.4 八道河 667．6 397.５ 沙峪 ４43.4 枣树林 848．1 42３.4 日最大 琉璃庙 160.0 汛期最大 八道河 1２86．4 汛期平均 7３0．２ 暴雨激发泥石流是前期雨量与短历时暴雨共同作用的结果。前期雨量的作用是使沟坡土体物质水份饱和，降低物质颗粒之间及坡面土体与下伏岩层之间的磨擦力,造成岩土体处于临界失稳状态,而短历时强降雨则激发沟坡处于临界平衡状态下的松散碎屑物，引发泥石流。根据雨量及泥石流资料分析，怀柔区泥石流属于大暴雨－特大暴雨型。总体而言，当前期雨量达80毫米，日降雨在１50毫米以上，一小时雨强一般在5０毫米左右，就可暴发泥石流。总之，强降雨控制着本区泥石流形成的范围、规模与强度。
7．结论
从上述地质构造与地质灾害相关性分析研究结果，可得出以下初步结论: (1) 山体地形条件影响地质灾害发生的面密度,控制灾害发生的可能性； (2) 不同强度特征的地层岩性与地质灾害的发生具有一定的相关性；
(3) 地层岩性是决定地质灾害发生的物质基础，地质构造则不仅为地质灾害的发生提供结构条件，而且控制着区内的地貌格局,对气候水文条件也有极为重要的影响。地层岩性与地质构造是孕灾环境中最为重要的两个因子;
(4) 断裂构造对怀柔区的地质灾害，尤其是崩塌灾害具有重要的控制作用。断裂线密度越高的地区,崩塌灾害发生的可能性越大。它在更高层次上控制着山地灾害的发生和分布。
致谢
我的毕业论文是在王学良博士和袁四化老师的悉心指导和帮助下完成的,在论文过程中，导师们渊博的学识和严谨的治学态度给我留下了深刻的印象。从大三的专业实习到论文的撰写,一直离不开两位导师的辛勤付出。在撰写论文的过程中，我遇到了不少的困难和疑惑，除了通过自己搜集资料解决部分问题外,主要是与导师们进行交流和沟通,讨论所遇到的问题,两位导师每次都对我的问题进行了耐心和细致的解答，并给出指导建议,为我今后的学习打下了良好的基础。在此对王学良博士和袁四化老师表示深深的感谢，以后我会更加的努力，希望会有更大的进步。
在论文撰写过程中参阅了大量的资料、文献,在此感谢文章中的作者，感谢我的同学，感谢大家的帮助和照顾，使得整个论文写作过程如此顺利的完成！
ﻬ参考文献
［1] 李铁峰.灾害地质学[M].北京:北京大学出版社,2002.
［2] 付小林、黄学斌、郭希哲、徐开翔、程温鸣. “3Ｓ”技术整合在地质灾害调查评价中的应用[Ｊ].地质力学学报，2004,10(1)：81~87.
[３] 张梁,张业成，等.地质灾害灾情评估理论与实践［Ｍ］.北京：地质出版社,1998:20－28． [４] 赵忠海. 北京地区突发性地质灾害易发区划及危险度评价[J].资源调查与环境，２009，30(３）:２13~2２1.
[5] 吴良林、周世武、郑世科.GIＳ支持下的土地石漠化与山地气候空间相关性分析[Ｊ］.安徽农业科学，２012,40（23):１17８7~11790.
[6] 胡光韬．滑坡动力学[Ｍ].陕西:陕西科学出版社，1９95：3０~33.
[7] 国土资源部.《县(市)地质灾害调查与区划基本要求》实施细则［Z］.2００6-10.
[8] 蔡向民、栾英波、郭高轩、刘鸿. 北京平原地区地质系统［J].理论探讨，2009,4（3）:6～1２． [9］ 陆丽江. 基于ArcGIS、MapGＩＳ对岩溶石漠化与坡度的相关性分析[J]．科技视界,２01２，25:５3~５４．
[10] 黄文者、方国平. ＭapGIS软件在地质灾害调查与区划信息建设系统中的应用[J］.丽水学院学报,２009,31（2):60~６4.
[1１］ 张琳．MapGＩS软件在地质灾害调查与区划中的应用[Ｊ].科技向导,２０1１，２0：3５0~３61. ［12] 胡宝荣.基于MａｐGIS的地质灾害数据库建设［J］.四川地质学报，2008，28（３）：236~238. [13］ 段永侯．中国地质灾害[M].北京：地质出版社, １９93.
[１4] 张春山,张业成,等.中国地质灾害时空分布特征与形成条件[J］.第四纪研究, 2０00,(６）：559-５６４．
[15] 张滨生.利用MAＰＧＩS快速制作点位数据图的一种方法［J]．物探化探计算技术，２001,（1）：30-32.
ﻬ附录１ 琉璃庙地区主要断裂一览表
序列号 断裂名称 规模 1 四海向斜长约9底部滑脱公里,断层（Ｆ宽度0~401） 米 产状 走向东北~北北东，倾向北西，倾角24°~７0° 走向北东。前安岭～崎峰茶段：２85°~３00°∠４５°~70°；断裂构造主要地质特征 类型 断层发育于四海向斜东断层 翼髫髻山期火山岩底部，与下伏中上元古界~下古生界角度不整合面之上。断层主要表现为火山岩系底部发育片理化（滑石化）角砾凝灰岩，滑石片岩等构造岩;火山岩系中形成类侏罗山式褶皱（隔档式）组合。 断层具有明显的线性特断裂征，为直线型冲沟和一破碎系列山鞍,南东侧发育带 断层三角面。北西侧为断层陡崖。断层切割了太古代变质岩、中上元古界、古生界沉积岩及侏罗系髫髻山组火山岩和早期断层。沿断层带有燕山晚期靠细岩和正长岩等岩体侵入并被破碎、断带中发育碎裂岩、砕斑岩、碎粉岩、断层角砾岩及断层泥。主断面和次级断层面上发育擦痕、阶步等。 性质 顺角度不整合面向北西滑脱断层 活动时期 备注 燕山晚期 在大黄木厂一带被大黄木厂滑覆体掩盖 2 崎峰茶断裂（F２) 区内长约21公里,宽15０~40０米 早期左燕山晚期 行斜冲；中期右行平错(断距达２.5公里）；晚期正断活动 断裂具多次活动性质，沿断裂岩浆活动强烈、并伴有黄铁矿化、绢云母化、硅化等蚀变;铜、铅、金、银等金属矿化均较明显。杨树底下金３ 4 崎峰茶杨树底下段：３1５°~340°∠45°～8０°。 大黄木厂长约1西缘滑覆断层４公断层（F3） 里，宽倾向度十南余米~东,５０倾角米 10°～20°;东缘倾向南西、倾角４5°～70° 大地~神长约7走向洞沟～范公里，北~家庄断层宽北（Ｆ１3、２～3西，Ｆ12） 米至倾向百米2２以上。 0°～２８0°∠４7°～70°矿。得田沟金矿即位于断裂带上或旁侧。黄石?？蓝晶石矿为断裂早期活动产物。 断层上盘为中元古界长城系沉积岩，下盘为太古界变质岩、长城系沉积岩、上侏罗统髫髻山组火山碎屑岩、老公营单元正长岩体等。断层呈?？闭状,上盘长城系呈飞来峰形式产出。断带内为碎裂岩、断层角砾岩、断层泥等。 断层 滑覆断层（由南东向北西滑动） 燕山晚期 与大黄木厂滑覆断层性质相同的断层还有Ｆ6F１9F2２ 断带内岩石具明显的糜棱岩化特点,石英呈塑性变形的条带状，长宽比达１0:1;斜长石具双晶纹弯曲现象;黑云母定向排列,呈条带状，岩石中发育矿物生长线理。上下盘均为太古代变质岩。 韧性早期为剥离低角度断层 正断层，后被改造成高角度正断层 印支早期 被崎峰茶断裂断为两截（Ｆ13、F1２),与之性质相同的断层还有Ｆ２3 （局部倒转） 5 大地~神洞沟～范家庄断层（F9、Ｆ１1） 长约12公里，宽约2~１6米。 走向北~北西，倾向225°~280°∠47°～8０°（局部倒转） 走向北~北西,倾向220°~28０°倾角60°～85° 走向北北东,倾向北西，倾角6０°~70°(局断层上盘为中元古界长脆韧城系,下盘为太古代变性剥质岩。断带内为断层泥、离断微角砾岩，有时被正长层 岩脉侵位。上盘常州沟组下部层位有覆层流失现象，显示具有韧性~脆性变形特点。 早期活动为低角度正断层,后被改造成高角度 印支早期 被崎峰茶断裂所截,分为两段(F21、F９），与之性质相同的断层还有F16、F2０ 6 大地～神洞沟～范家庄断层(F14、Ｆ15) 长约10公里,宽2～20米 断层上盘为太古代构造片麻岩,下盘为中元古界长城系，断带内有挤压片理化、糜棱岩化岩石和透镜体化岩片，大部分被正长岩脉侵位 脆韧性断层 早期活动为低角度逆冲性质,断距大于１0公里,后被改造成高角度 印支晚期 被崎峰茶断裂截为两段（Ｆ１4、F15）与之性质相同的断层还有Ｆ32 7 青石岭断裂（F3４) 区内长度大于３6公里,一段宽２8~10０米 断裂的航片影象明显的线性特征,为直线型山鞍及冲沟;断裂西侧为断层陡崖，东侧为一系列断层三角面;断裂两侧地质体具明显的位错。断裂在地表以破碎带形式产出,且见有分支复合现象。断裂切割了除第四系外的所有地层和早期断裂，断距达500~10０0米,断带内广脆性早期活燕山晚期 断裂 动为上盘上升的逆断;晚期为左形平错 断裂中有花岗岩、辉长辉绿岩脉和碳酸盐岩脉，并均有不同程度的碎裂 部大８９°) 泛发育碎裂化岩石、碎裂岩、断层角砾岩和断层泥等,表现为脆性构造岩特征。 8 牛盆峪~峪口断层破碎带（Ｆ42) 区内长约3０公里，宽度一般25～350米 总体走向北东,倾向南东，东段:130°~1６0°∠45°～60°。中段：115°∠40°~60°。西段：165°∠３2°～50°。 总体呈以云蒙山单元侵入体为核心的断层在航片上显清晰的脆性沿山前展布的“S”型断裂 线性特征。上盘与青白口系景儿峪组、寒武系、侏罗系中、下统，白垩系下统东岭台组;下盘为蓟县系雾迷山组、铁岭组及河防口闪长岩、大水峪二长花岗岩,上下盘岩石均程度不同地发生碎裂，断带内发育碎裂岩化岩石、碎裂岩、断层角砾岩及断层泥等。 早期活动为东岭台期火山岩系同沉积断层;晚期活动为高角度正断层性质。 燕山晚期至喜马拉雅期 断带中有花岗岩、辉长辉绿岩侵位并发生碎裂。挽近时期仍有活动,唐山地震（1９7６)时,大水峪一带房屋倒塌严重。 9 云蒙山变形变质滑脱带(F２1、F2４~F27、F29～F３2、F3５～F３呈环状展布于云蒙山单元侵入体边部滑脱带由发育于太古代变质岩、变长城系、变闪长岩及云蒙山单元二长花岗岩内的十余条韧性剪切强带和韧性剥离断层构成,断层构造岩类型主要有片麻状岩石、各类初糜棱岩、糜韧性剪切带 早期为自北而南的构造推覆，晚期随云蒙山隆起发生燕山晚期 莲花池～苇店韧性剪切带（F25）和牛盆峪~峪口断层(河防口东区段F４8、F39～F41、F4６～F47) 及其外围,宽度2～8公里 外侵产状。倾角变化较大，云蒙山侵入体中部1０°左右，边部及围岩中15°~68°。 总体走向北北东,倾向北西,糜棱叶理产状：2９0°~300°∠４０°～７2°。拉伸线理产状：2７0°棱岩、超糜棱岩等。滑脱带内广泛发育透入性糜棱叶理、拉伸线理、a型褶皱等构造标志，显示韧性构造的主要特征。 以云蒙山单元二长花岗岩为核心的外倾构造滑脱。 2）早期均为顺本滑脱断层发育的断层。 10 莲花池~苇店韧性剪切带（F２8) 出露长度大于20公里，宽度一般300~500米,局部小于150米。 剪切带北部发育于大石门子、五道河二长花岗岩与云蒙山单元二长花岗岩界线及其附近；中部发育于五道河岩体与官地岩体边界附近;南部切割了长园单元闪长岩、花刚闪长岩及其中发育的韧性剪切带。剪切带内各类糜棱岩化岩石、糜棱岩。广泛发育糜棱叶理、拉伸线理等透入性构造，显示韧性构造岩特征。 韧性剪切带 早期为燕山晚期 自北而南的低角度推覆断层；晚期为高角度正断层（沿用早期断面发育而成)。 早期为云蒙山变形变质滑脱带的组成部分 ～２９0°。 １1 下李家~神堂峪逆冲推覆断层(F45） 区内出露长约15公里、宽约30~100米 产状总体走向北东，倾向南东(局部南西）13０°～19５°∠４0°~8５°。 糜棱叶理产状170°~2００°∠3０°~38°。拉伸线理方向10５°～１10°。 断层上盘为蓟县系雾迷逆冲山组、铁岭组、洪水庄断层 组和青白口系、寒武系、侏罗系;下盘为铁岭组、洪水庄组合青白口系下马岭组、长龙山组。断带内发育断层泥砾、片理化断层泥和挤压透镜体。主断面具宽大的断坪和较平缓的断坡。断层下盘局部被长园单元闪长岩间构造侵位和五道河单元二长花岗岩所破坏,断层上盘伴生一系列褶皱和叠瓦逆冲断层。 早期为燕山晚期 低角度逆冲断层,断距达1０公里以上。受岩体侵位影响,倾角变陡 在河防口、柏崖厂一带被青石岭断裂(Ｆ３4）和牛盆峪峪口断层(F42)切断。伴随早期活动形成长园单元侵入体同构造岩浆热动力构造（Ｆ43、F4４) 12 龙潭～莲花池韧性剪切带(Ｆ４3) 区内出露长约65公里，宽度２00~８00米。 剪切带位于长园闪长岩体北部内接触带,带内构造岩主要为各类糜棱岩和超糜棱岩,发育纹层状构造、糜棱叶理、拉伸线理等透入性构造。显示强烈的韧性构造岩特征。 韧性剪切带 剪切方向自南东向北西 燕山晚期 在莲花池一带被Ｆ28切割与F4４为同成因同构造期韧性剪切带 1３ 下李家~甘涧峪韧性剪切带（Ｆ4４） 区内出露长约为13公里，宽１50~60０米 糜棱叶理产状12０°~１７０°∠35°~81°。拉伸线理方向1０５°～110° 总体倾向南东,倾角10°～4０°，呈环形封闭状。 剪切带位于长园单元闪韧性长岩体南部内接触带。剪切带内构造岩主要为糜棱带 岩化闪长岩、闪长质糜棱岩、闪长质超糜棱岩等。广泛发育糜棱叶理、拉伸线理等透入性构造，与外接触带蓟县系岩层中发育糜棱叶理,拉伸线理近于一致。显示强烈的同构造韧性剪切构造特征。 剪切方燕山晚期 向：自南东向北西，早期倾角3５°左右,后被晚期岩体侵位改造,局部呈高度性。 与Ｆ43为同成因、同构造期韧性剪切带。 14 河防口逆冲(掩）断层系（F54、F55) 区内出露长度大鱼公里，宽度几十厘米～1０米 断层主要发育于河防口一带的青白口系、寒武系、侏罗系（中、下统)岩层中，由十余条断层组成断层系,断带内主要为碎裂岩，断层角砾岩和断层泥。断层面呈波状起伏,断层上下盘地层时代明显差异，岩性固然不同。剖面上不同时代地层相互叠置,平面上不同岩性“指状穿插”,断片中发育一系列反向陡倾逆断层,由于后期剥蚀作用，常见一系列飞来峰构造。 断裂在航磁、重力、电法、人工地震等物探测量中均有明显的反映。航磁图上为正异常梯度带；在重力布伽异常等值线图上表现为重力等值线扭曲和异常性梯度带;人工地震剖面表现为波阻抗界面、波速层层数等明显的变化等。叠瓦自南东状地向北西层系 的逆冲（掩）断层 燕山晚期 形成于牛盆峪~峪口断层(F4２)之前，在中下侏罗统岩层内部亦较发育。 15 乐园庄～瞳型隐状断裂（F50) 区内长度约22公里 走向北东40°～５0°，倾向南东,倾角8断裂带 高角度早期活动正断层 为燕山晚期，喜马拉雅期仍有明显活动 挽近时期仍有活动，唐山地震(1976)期间,断裂沿线房屋破坏较为严重。 ０°。 钻探综合剖面资料显示自断裂北西盘向南东盘,第四纪沉积物厚度迅速增大，中富乐一带小于50米,在两公里距离的乐园庄一带增大到３00米以上，地表表现为乐园庄～庙城（区外）沉陷。
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容