0 引言

随着城市建设的迅速发展，城市土地开发强度也在日益加大，为了避免土地开发中诱发新的环境工程地质问题，开展地质环境安全综合评价，根据评价结果因地制宜、科学合理地安排工程建设用地愈加重要。前人对惠州市地区地质环境稳定性做出了初步评价；大致了解区内地下水基本类型和含水岩（组）的岩性、富水程度、空间分布及断裂构造导水特征，对中心城区建设区内第四系松散岩土层的空间分布特征及其物理力学性质有了比较系统的认识，系统分析了惠州市地质灾害的形成条件与影响因素，归纳总结了地质灾害时空演化规律，并提出了地质灾害防治对策与措施（何珊儒等，2005； 陈珍珍，2018；焦海东，2019；田立新，2021；王涛等， 2021；刘宇嘉，2022；李煜楠等，2023；涂志勇等， 2023）。目前国内外主流的地质环境综合评价方法可分为定性评价方法、基于统计分析的评价方法、基于目标规划模型的评价方法以及多方法融合的综合评价方法等（朱石稳，2007；张坤和邹峥嵘， 2009；张晓波，2020；孟晖等，2021；时彧，2022；郑国栋，2022；周映雯，2023）。

为进一步了解惠州市综合地质情况，本文通过基础地质，水文地质、灾害地质以及环境地质4个方面的调查对惠州市惠南湖片区进行综合地质评价，并对研究区进行工程建设及国土空间规划开发适宜性分区，简述研究区内的综合地质情况，以片及面，从而对惠州市国土空间规划和地下空间开发利用提供基础数据支撑，为惠州市地热资源、水土资源开发与保护提供技术支撑，为重大工程选址与开发建设提供有效保障，为城市地质安全保障提供科学依据，为政府部门提供城市地质信息服务与决策支持，为社会公众提供地质科普资料（王慧军等， 2019）。

1 评价指标

地质环境安全评价指标选取采用灾害风险管理的思想，以及地质环境的变化对人类经济社会的影响，从动力地质作用、地质灾害规模及易发程度、地下水质量和土壤质量4个方面来选取指标。

区域地壳稳定性包括地震活动、断裂活动、地块特征、构造应力场及变形特征、地球物理特征等要素，地质灾害包括突发地质灾害（滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷）和缓变地质灾害（地面沉降）。地下水质量评价按照地下水不同系统进行，进行单项和综合评价，划分水质类别。地下水质量单指标评价，按指标值所在的限制范围确定地下水质量类别，指标限值相同时，从优不从劣。土壤质量地球化学综合等级由评价单元的土壤养分地球化学综合等级与土壤重金属环境地球化学综合等级叠加产生。

2 基础地质特征

2.1 地层

研究区地层主要为上三叠统小坪组（T₃x）、上白垩统—古新统丹霞组（K₂E₁d）和下石炭统石磴子组 （C₁s），由老到新分述如下：

（1）下石炭统石磴子组（C₁s）：隐伏于研究区南部边缘的徐屋一带，岩性为灰—灰黑色厚—中层状灰岩。岩石呈灰—灰黑色，隐晶结构，方解石脉较发育，溶蚀现象不发育。

（2）上三叠统小坪组（T₃x）：出露于研究区南侧岭背塘—徐屋一带，面积约 0.5 km²，岩层总体倾向南东，倾角5°～10°。岩性为灰白色砾岩，含砾砂岩、石英砂岩、泥岩、灰黑色炭质页岩，夹数个煤层。与下伏地层呈不整合接触。

（3）上白垩统—古新统丹霞组（K₂E₁d）：出露于研究区中部河村老屋—沙井头一带和南东部赤陂角—烂岭一带，面积约1. 0 km²，岩层总体倾向北西，倾角 28°～48°，与下伏地层呈不整合接触。岩性主要为砾岩与含砾不等粒岩屑砂岩、粗中粒岩屑砂岩、含砾泥质细砂岩、粉砂岩及少量粉砂质泥岩不等厚互层（图1）。

2.2 构造

研究区位于博罗—紫金北东向构造带南西段。研究区地质构造以北东断裂为主，惠州断裂从研究区西侧通过（图2、图3）。

2.3 岩浆岩

研究区内未见出露的侵入岩，岭背塘东侧的 ZK10 钻孔揭露到一闪长玢岩脉，钻孔揭露厚度 21.6 m，玢岩上部和下部为小坪组砂岩（图4）。

岩石呈灰色，类似砂屑结构，显微结构呈变余斑状结构，变余基质斑晶结构，基质具变余霏细结构，微粒结构，微晶交织结构。岩石强蚀变，岩石仍呈致密状，块状构造。其中斑晶矿物主要有斜长石及少量石英。

斑晶主要由斜长石（39%）、蚀变暗色矿物（5%） 和石英（1%）组成，斜长石斑晶形体较大，粒度 0.5～3. 0 mm，以 1.5 mm 的粒度较为多见，可见残余环带结构，大部分斜长石见双晶结构残余，石英斑晶的粒度较细小。偶见个别石英斑晶，明显具熔圆结构及内湾熔蚀结构。岩石基质部分主要由斜长石微晶（10%）、长英霏细物等组成。长石石英共结体组成长英霏细物，呈微细结晶微粒或霏细结构，局部具半自形—微晶结构（微晶交织结构）。斜长石微晶体一般约0. 05～0.15 mm。

暗色矿物无定向分布，基质中的石英尚未完全独立结晶、个别具明亮状光性的石英微粒结构，一般石英与长石呈共结体结构，微粒结晶状结构为主（图5）。

2.4 区域地壳稳定性

（1）新构造运动。研究区内未发现有区域活动断裂通过。新构造运动主要表现断裂的新生与复活，惠州断裂带中红色断层角砾又被后期产生的片理切割，并挤压破碎呈松散状，不同结构面热释光测年结果，证实断裂在晚更新世至少有 3 次以上不同力学性质活动。

（2）地震活动。研究区地处华南地震区的中部。1067—2016年，惠州地区地震约 27次，除 1962 年个别危房倒塌外，各次地震无人员伤亡和房屋毁损的记录。

3 水文地质特征

3.1 地下水类型和富水性划分

根据地下水分类方法，结合研究区地下水赋存条件及含水岩组特征，区内地下水类型划分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水（埋藏型）、基岩裂隙水3大类型。下面分别论述各含水岩组的结构特征。

（1）松散岩类孔隙水含水岩组（Ⅰ）。含水岩组为第四系陆丰组（Ql），岩性为灰白色砾砂、中粗砂、粉砂为主。广泛分布于河流冲积平原和山间冲积平原，包括西兰—河村—龙头—新屋仔—官桥围一带，分布面积 4.5 km²，占研究区面积 75. 0%。水位埋深范围 0.35～10. 00 m，普遍埋深较浅，水化学类型主要以 HCO₃•Cl-Ca•Na、HCO₃-Ca、Cl•HCO₃-Na• Ca、HCO₃-Ca•Na 型为主。据 ZK3 钻孔抽水试验结果，单井涌水量为131.24 m³ /d，含水层水量中等。该区地下水多作为分散式生活用水开采，开采量有限。

（2）碳酸盐岩类裂隙岩溶水含水岩组（Ⅱ）。含水岩组为下石炭统石磴子组（C₁s），岩性为泥晶灰岩。研究区内未见出露，仅在研究区南部徐屋的钻孔揭穿上伏上三叠统小坪组（T₃x）地层至 31.7 m 时见灰岩，至100.9 m时未揭穿。水位埋深2.70 m，为埋藏型碳酸盐岩类裂隙岩溶水。从已揭露钻孔来看，岩性泥晶灰岩质纯，呈厚层状，溶洞不发育，裂隙发育程度一般多呈闭合状。根据ZK12钻孔抽水试验资料，单井涌水量为8.90 m³ /d，含水层水量贫乏。

（3）基岩裂隙水含水岩组（Ⅲ～Ⅴ）

①红层裂隙水含水岩组（Ⅲ）。含水岩组为上白垩统—下古新统丹霞组（K₂E₁d），岩性为砂砾岩、砾岩。分布于中部河村老屋—沙井头一带和南东部赤坡角—烂岭一带，研究区出露面积 1. 0 km²，占研究区面积 16.7%。水位埋深 3.98 m，水化学类型为 HCO₃-Na•Ca。根据 ZK6 钻孔抽水试验资料，单井涌水量仅为4.86 m³ /d，含水层水量贫乏。

②层状岩类裂隙水含水岩组（Ⅳ）。含水岩组为上三叠统小坪组（T₃x），岩性为砂岩、含砾砂岩。分布于南部岭北塘—屋头—徐屋一带，分布面积 0.50 km²，占区面积8.4%。水位埋深范围为0.35～10. 0m，年水位变幅较大，水化学类型主要以HCO₃-Ca•Na为主。据该区ZK10钻孔抽水试验结果，单井涌水量为 65.23 m³ /d，水量贫乏。由于降雨形成面流途经较长，植被发育，同时受到局部性断裂影响，裂隙发育，有利于降雨渗入，局部水量中等。如南部屋头附近，受近北东向断裂切割影响，断裂带岩石破碎，带内出露一处上升泉，自流量4. 0 L/s，作为生活饮用和农业灌溉水源。

③块状岩类裂隙水含水岩组（Ⅴ）。含水岩组为时代不明的闪长玢岩岩脉，仅在 ZK10 钻孔揭露至23. 0 m见，钻孔揭露厚度21.6 m。水化学类型主要以 HCO₃-Ca•Na 为主。据该区 ZK10 钻孔抽水试验结果，单井涌水量为65.23 m³ /d（表1、图6）。

3.2 地下水化学特征

地下水的水文地球化学特征与研究区特定的地质环境、水文气象及地下水的补给、径流、排泄条件等因素密切相关（秦岭，2016；阳习兵，2020）。基岩区是地下水的主要补给区，地下水以溶滤作用为主，基于补给区与排泄区近，径流途径短，地下水化学类型较平原区简单，矿化度低。冲积平原区地下水以水平径流为主，地下径流及循环交替减缓，加上平原地带主要为居民住宅区、耕作区、渔业养殖区，自然环境及人类活动对地下水水质影响较大。相较于基岩区，平原区水化学类型相对较为多样复杂，矿化度数值明显变大，水质明显变差。研究区地下水水化学图见图7。

3.3 地下水质量分类

地下水质量评价按照地下水不同系统进行，根据《地下水质量标准》（GB/T14848-2017）进行单项和综合评价，划分水质类别。地下水质量单指标评价，按指标值所在的限制范围确定地下水质量类别，指标限值相同时，从优不从劣。

Ⅰ类：地下水化学组分含量低，适用于各种用途；Ⅱ类：地下水化学组分含量较低，适用于各种用途；Ⅲ类，地下水化学组分含量中等，以《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）为依据，主要适用于集中式生活饮用水水源及工农业用水；Ⅳ类：地下水化学组分含量较高，以农业和工业用水要求以及一定水平的人体健康风险为依据，适用于农业和部分工业用水，适当处理后可作出生活饮用水；Ⅴ类：地下水化学组分含量高，不宜作为生活饮用水水源，其他用水可根据使用目的选用。研究区地下水质量分区图见图8。

4 地质灾害特征

根据研究区内地质环境条件、地质灾害发育程度与地质灾害危害程度进行危险性分区。其中地质灾害发育程度包括潜在的地质灾害分布密度、规模大小及危险性程度共 3 个要素；地质灾害危害程度包括危害对象、可能的经济损失及社会影响 3 个要素。可将研究区划分为危险性大区、危险性中等区及危险性小区。根据地质灾害易发程度将研究区划分为地质灾害低易发区、地质灾害中易发区及地质灾害高易发区。

4.1 地质灾害分布特征

研究区地质灾害主要来自人工切坡产生的崩塌、滑坡。崩塌、滑坡灾害点及隐患点主要分布在南部的丘陵地貌区。本次地质灾害共调查 9 处，其中现状地质灾害点有 5处，包括崩塌 4处，规模为微型；滑坡 1 处，规模为小型。不稳定斜坡 4 处，均为丘陵地区削坡建房、修路开挖形成，边坡多数无防护措施，潜在地质灾害类型为崩塌/滑坡，规模为小型（图9）。

4.2 危害程度

区内共发现地质灾害点 3处，不稳定斜坡 4处，未造成人员伤亡，造成直接经济损失约 21. 0 万元。目前，地质灾害仍威胁人员及财产安全，预测威胁人员32人，预测威胁财产损失172.5万元（表2）。

4.3 地质灾害形成条件及影响因素

地质灾害形成条件可概括为自然因素和社会经济因素两大方面。其中自然因素包括各类地质作用、地形地貌条件、气象水文条件、植被条件等。社会经济因素包括人类工程活动强度、灾害防治力度等。通过地质灾害发生的难易程度和危险性大小（王志等，2020），对研究区域进行划分（白春艳， 2021；图10、图11）。

5 城市环境地球化学特征

土壤质量地球化学综合等级由评价单元的土壤养分地球化学综合等级与土壤重金属环境地球化学综合等级叠加产生，共分为5等。一等为优质：土壤无污染风险，土壤养分丰富至较丰富；二等为良好：土壤无污染风险，土壤养分中等；三等为中等：土壤无污染风险，土壤养分较缺乏或土壤污染风险可控，土壤养分丰富至较缺乏；四等为差等：土壤无污染风险或污染风险可控，土壤养分缺乏；五等为劣等：土壤污染风险较高，土壤养分丰富至缺乏。

研究区土壤质量整体一般（图12），以三等（中等）为主，占比达到 70.69%，在全区广泛分布；一等 （优质）、二等（良好）土壤分布面积较小，合计占比仅为 20.36%，主要分布在研究区西部田心村—井头岭一带的大片蔬菜种植区；四等（差等）土壤占比为 18.81%，主要分布在研究区东部的丘陵山区；五等（劣等）土壤仅在研究区东南角零星分布，占比为 0.86%（陈春良，2017）。综上表明研究区内土壤环境质量总体优良，影响区内土壤质量的最主要因素是土壤中营养元素的大面积缺乏。

6 地质环境安全综合评价

（1）通过对研究区进行基础地质调查，发现调查内断裂近期活动性一般，地壳稳定性的不利影响较小，新构造运动仅表现为微拱曲作用，处于地震基本烈度Ⅵ度区，因此区域地壳稳定性属稳定。

（2）经过对不同含水层进行抽水试验，查明研究区内整体富水等级为贫乏。地下水质量较差，Ⅲ 类水占比 20%，Ⅳ类水占比 46.7%，Ⅴ类水占比 33.3%。

（3）通过对研究区进行灾害地质调查，经综合分析，地质灾害中易发区占比 53%，地质灾害低易发区占比 47%。地质灾害危险性中等区占比 53%，地质灾害危险性小区占比47%。

（4）通过对研究区进行土壤质量地球化学调查，知研究区内土壤环境质量总体优良，影响区内土壤质量的最主要因素是土壤中营养元素的大面积缺乏。其中一等土壤占比 3.32%；二等土壤占比 17. 04%；三等土壤占比 60. 09%；四等土壤占比 18.81%；五等土壤占比0.74%。

综上将研究区进行工程建设及土地规划适宜性分区，具体分为适宜区、基本适宜区、适宜性差区及不适宜区（图13）。适宜区面积 2.43 km²，占比40.50%，分布于研究区的西北部和中部大面积区域，该区综合地质环境安全性高，属于工程建设开发适建区；基本适宜区面积0.69 km²，占比11.50%，主要分布于研究区的西北部和中部的赤陂角一带，该区综合地质环境安全性一般，属于工程建设开发较适建区；适宜性差区面积 2.18 km²，占比为 36.33%，主要分布于研究区中西部沙井头、东部研究区东部官桥围—旱塘一带、南部的对面岭—烂尾岭—徐屋一带，该区综合地质环境安全性较差，属于工程建设开发限建区；不适宜区面积0.69 km²，占比 11.50%，主要分布于岭背塘一带，该区综合地质环境安全性差，该区属于工程建设开发禁建区。

7 结论

（1）通过实地野外调查采样分析，查明了该区内地层岩石、地质构造等特征以及地下水类型、地质灾害发育情况和水土环境质量与污染状况。

（2）将研究区进行建设开发适宜性划分，其中适宜区面积 2.43 km²，占比 40.50%；基本适宜区面积 0.69 km²，占比 11.50%；适宜性差区面积 2.18 km²，占比为 36.33%；不适宜区面积 0.69 km²，占比 11.50%。

参考文献