摘要
冀西北蔚县山间盆地经历了中生代以来复杂盆山耦合发育过程，山区岩体破碎、盆地土体疏松，具备构造岩相学孕灾环境背景。研究蔚县山间盆地地质灾害发育特征和易发性分区，对当地建设“首都两区”和全域旅游示范区意义重大。已有地质灾害研究空间尺度较宏观，难以满足减灾防灾实际需求。本文以蔚县山间盆地为研究对象，分析了地质灾害在蔚县山间盆地的分布、发育特征和影响因素，利用信息量模型，基于 GIS平台，评价了蔚县山间盆地的地质灾害易发性。结果表明：蔚县山间盆地地质灾害共有 5类，规模以小型为主，崩塌、滑坡和泥石流主要分布在南部中低山区，地面塌陷和地裂缝主要分布在北部中低山区和中部沉积平原区。蔚县山间盆地地质灾害主要受工程岩组、地形地貌、地质构造等构造岩相学孕灾条件控制，叠加建房、修路和采矿等人类工程活动，以及降水、地震等扰动诱发。蔚县山间盆地整体以地质灾害中易发区为主，面积为 1572.93 km2 ，占比为 48.5%，其次为非易发区，面积为 1153.40 km2 ，占比为 36%，高易发区分布最少，面积为 208.21 km2 ，占比为 6.5%。研究成果可为蔚县山间盆地减灾防灾提供科学参考，为相邻系列山间盆地地质灾害研究提供借鉴。
Abstract
The intermountain basin in Yu County, northwest Hebei Province has undergone a complex process of basin-mountain coupling development since the Mesozoic era. The rock mass in the mountainous area is fragmented, and the soil in the basin is loose, with a typical tectonic petrographic disaster environment background. Studying the development characteristics and susceptibility zoning of geological hazards in the mountainous basin of Yu County is of great significance for the construction of the "Capital Two Districts" and the comprehensive tourism demonstration zone in the local area. The spatial scale of geological disaster research is relatively macro, which is difficult to meet the actual needs of disaster reduction and prevention. This article takes the Yu County Mountain Basin as the research object, analyzes the distribution, development characteristics, and influencing factors of geological disasters in the Yu County Mountain Basin. Using an information quantity model and based on the GIS platform, the susceptibility of geological disasters in the Yu County Mountain Basin is evaluated. The results show that: (1) There are 5 types of geological disasters in the intermountain basins of Yu County, with small scale as the main. Collapse, landslides, and debris flows are mainly distributed in the middle and low mountainous areas in the south, while ground collapse and ground fissures are mainly distributed in the middle and low mountainous areas in the north and the sedimentary plain areas in the central part. (2) The geological disasters in the mountainous basin of Yu County are mainly controlled by the geological conditions of engineering rock formations, topography, geological structures, and other structural petrographic hazards. They are also induced by human engineering activities such as building houses, road construction, and mining, as well as environmental conditions such as precipitation and earthquakes. (3) The mountainous basin in Yu County is mainly prone to geological disasters, with an area of 1572.93 km2 , accounting for 48.5%, followed by non prone areas, with an area of 1153.40 km2 , accounting for 36%. The distribution of high prone areas is the least, with an area of 208.21 km2 , accounting for 6.5%. These research results can provide scientific references for disaster reduction and prevention in the inter mountain basin of Yu County, and provide reference for the study of geological hazards in adjacent inter mountain basins.
0 引言
冀西北蔚县山间盆地地处燕山、太行山和阴山交汇地区，在大型控盆活动断裂作用下，北部和南部等地区的元古宙、古生代、中生代基岩地层隆升成山，中部持续断陷成盆，并被第四系广泛覆盖，形成了现今的典型盆-山镶嵌构造地貌格局（周江， 2019；方维萱，2020）。蔚县山间盆地是燕山—太行山生态环境涵养区重要组成部分（张亚光等， 2023），近年来，随着蔚县全域旅游示范区建设和城镇化发展加速（刘诗雯，2023），人类工程活动日益频繁，诱发了崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害，导致人居环境安全受到严重威胁。截止2022年，蔚县山间盆地已发生直接损害经济财产的地质灾害有 37 处，累计经济财产损失达 1930.65 万元（张建武等， 2022①），合理开发国土空间，有效防治地质灾害，是亟待解决的重大问题。研究蔚县山间盆地地质灾害发育规律和易发性分区，可为研究区内地质灾害综合防治工程提供科学参考，对于蔚县山间盆地经济社会可持续发展和保障人类生命财产安全具有重要意义。
冀西北盆-山-原镶嵌构造地貌格局独具特色，是地质灾害易发区和调查研究热点地区（宫凤梧， 2016；郝连成等，2016；李改梅等，2016）。新生代以来，太行山持续隆升和华北平原地区强烈下降耦合作用下，山地斜坡区岩体破碎，串珠状汇水盆地集中分布，具备地质灾害发育的构造岩相学环境背景 （孟晖等，2017；李焕彬，2018；沈石凯等，2023）。朱小龙等（2015）利用工程岩组、地形地貌及植被分布 3个指标，评价了冀西北地区的致灾环境，认为地势起伏和岩体风化强度决定地质灾害发育和分布；戚帮申（2017）通过构造、岩土体和地质灾害耦合结构研究，评价了冀西北地区的区域地壳稳定性，认为冀西北地区不稳定和次不稳定区地质灾害以崩塌、滑坡和泥石流为主；李海旭等（2020）通过将冀西北自然和人为6项因子与灾害隐患点做皮尔森相关性分析，认为年平均降水量、海拔高差和气温年较差与灾害隐患点数量存在正相关；郭秋娜等（2021）基于 GIS 平台对河北省地震灾害进行了分析，认为冀西北地区是地震集中区之一。总结以往研究成果，空间尺度主要集中在市域及以上宏观层面，在减灾防灾实际需求上仍显不足，究其原因，是未能结合冀西北典型盆-山-原镶嵌地貌结构特征，从盆地总体构造岩相学格架出发（方维萱，2020；秦帮策等， 2021，2022），对典型、重点研究区进行遴选和厘定。
本文基于盆地尺度构造岩相学格架，通过对蔚县山间盆地开展 1∶5 万地质灾害调查，分析了蔚县山间盆地地质灾害发育特征和影响因素，根据构造岩相学成灾机制对灾种进行归类，利用工程岩组、地形地貌、地质构造等6类崩塌和滑坡易发性指标； 汇水面积、沟壑密度、植被盖度等6项泥石流易发性指标；顶板岩性、采煤层数、煤层厚度等 5 项地裂缝和地面塌陷易发性指标，评价了蔚县山间盆地地质灾害的易发性。以期为蔚县山间盆地减灾防灾和国土空间合理开发提供科学参考，为冀西北阳原、宣化及怀来—涿鹿等系列山间盆地内地质灾害调查研究提供参考。
1 研究区概况
蔚县山间盆地位于河北省张家口市南部，面积 2237 km2 （图1a），地理位置为东经 114°13'～115° 04'，北纬 39°34'～40°10'（图1b）。盆地地势总体南、北高，中部低（图1b），地貌类型包括剥蚀侵蚀中低山、山前倾斜洪积平原和河流冲击平原等（李泓泉等，2020）。蔚县山间盆地南部中低山海拔 1200～2800 m，最高峰小五台山海拔为 2882 m，北部中低山海拔 1200～1700 m，最高峰月山海拔为 1857 m，盆地内部海拔为700～850 m（图1b）。区内属温带干旱大陆性季风气候，降水主要集中在7—8 月，据中国气象数据网资料显示，蔚县山间盆地多年平均降雨量为 410 mm，最大为 616 mm，最小为 255 mm。
区域构造上，研究区地处阴山近东西向构造带与北东向新华夏构造带交接部位，区内断裂构造发育，主要为北西向和北东向 2组（图1b）。松枝口— 右所堡断裂、阳原南山断裂、蔚县南山断裂及大湾—暖泉断裂在盆-山过渡带行迹明显，主要表现为三角面、断层崖和沟谷等微地貌，是蔚县山间盆地的主要控盆活动断裂（图1b）。新构造运动期间，蔚县山间盆地主要以较剧烈的山区抬升和盆地陷落、地壳垂直运动为特点（周江，2019）。蔚县山间盆地地震峰值加速度为 0.15 g，历史发生地震以小震为主，5级以上地震仅有4次。区内平原区被第四系沉积物广泛覆盖，山区基岩地层主要为古近系、侏罗系、奥陶系、寒武系、蓟县系、长城系及桑干群等（张亚光等，2023）。
研究区内人类工程活动主要包括城村建设、道路修建、旅游开发和矿产开发等。随着建设美丽乡村、打造全域旅游示范区和加速城镇化发展，削坡扩基、坡脚开挖和景区修建等，改变了斜坡的坡面条件，降低了岩土体结构的稳定性，盆地北西部阳眷镇—南留庄镇—杨庄窠乡一带采煤活动强烈，形成大量地下采空区（李延申，2015），导致崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝和地面塌陷等不良地质现象发生。
2 地质灾害类型、分布及发育特征
经调查，蔚县山间盆地发育的主要地质灾害类型有 5 类，即崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷和地裂缝。灾点共计83处，其中崩塌12处，滑坡2处，泥石流 22 处，地面塌陷 42 处，地裂缝 5 处。其地质灾害空间分布情况如图2所示，地质灾害发育规模基本为小型，个别为中型，无大型及以上规模的地质灾害。
2.1 崩塌
崩塌主要分布在蔚县山间盆地的南部中低山区，在道路及沟谷两侧陡峻斜坡上相对密集（图2）。崩塌发育高程一般为 1200～1800 m，分布的地层主要有桑干群、长城系、蓟县系及侏罗系等，岩性以石英岩、石英砂岩、流纹岩、凝灰岩、白云岩及白云质灰岩为主，岩体碎裂岩化发育。岩体岩质坚硬，风化较强，多组节理发育，受卸荷裂隙贯通，呈块状、层状、碎裂状结构，稳定性较差（图3a、b）。崩塌体在坡脚往往形成倒石堆，方量在100 m3 以下。
图1蔚县山间盆地地理位置图（a）及地貌、构造及地理要素分布图（b）
A—内蒙地轴；B—宣龙复向斜；C—军都复背斜；D—山西台拱；E—蔚县复向斜；①—尚义—平泉深断裂；②—张家口—刁鹗大断裂；③—洋河大断裂；④—松树林—武家沟大断裂；⑤—大河南—赤城大断裂；⑥—松枝口—右所堡大断裂；⑦—蔚县—延庆大断裂；1—张家口市南部行政边界；2—构造单元界线；3—研究区范围
图2蔚县山间盆地地质灾害分布图
蔚县山间盆地崩塌成因机制主要为倾倒式，多发育在碎裂岩化的厚层硬质岩体上（图3a），裂隙间距较大，岩块粒径较粗，顶部结构面倾陡，底部临空，受蠕变张拉、卸荷裂隙以及构造裂隙控制（图3b），在地震水平力等作用下，叠加降水侵蚀，结构面扩大、贯通，岩体重心外倾，以底部为支点发生旋转倾倒（周静静等，2019）。
图3蔚县山间盆地典型崩塌特征
a—国道K308+400段崩塌；b—国道K328+300段崩塌
2.2 滑坡
滑坡主要分布在蔚县山间盆地南部中低山区和北部的盆-山过渡带内（图2）。滑坡分布的地层岩性主要为第四系马兰组风积黄土和奥陶系马家沟组泥质灰岩及白云质灰岩。其发育形式均为土质堆积滑坡，堆积成分主要为第四系马兰组黄土、坡积和洪积碎石土（图4a、b），土体有蠕滑迹象。滑坡的坡度为 35°～69°，高度为 10～29 m，长度为 15～81 m，宽度 23～296 m，滑体厚度为 1～10 m，滑体体积均小于 10×104 m3。滑坡的平面形态主要为弧状和不规则状（图4a），剖面形态主要为凸型和阶梯型，前缘剪出口较明显。滑坡侧缘土体中可见剪切裂缝，裂缝宽 20～30 cm；后缘土体中可见拉张裂缝，裂缝宽 0.2～1.8 m，裂缝落差最大为0.8 m（图4b）。
蔚县山间盆地滑坡成因机制包括牵引式和推移式2种。牵引式滑坡由于前缘修建道路和房屋开挖形成高陡边坡，滑坡体黄土结构松散（图4b），在雨水下渗侵蚀，浸入坡体后强度降低，坡体稳定性下降，前缘土体先行启动，中、后部土体被拖拽，土体深部发育成多级滑动面，向下收敛于剪出口，直至失稳破坏（宋德东等，2022）。推移式滑坡由于坡体的坡积、洪积碎石土结构松散（图4a），透水性强，降雨下渗降低土体抗剪强度，使得后缘土体先行启动，挤压前缘土体，导致松散坡积物沿坡面下滑形成滑坡（万佳威等，2020）。
图4蔚县山间盆地典型滑坡特征
a—草沟堡乡推移式滑坡；b—南留庄镇牵引式滑坡
2.3 泥石流
泥石流主要分布在蔚县山间盆地南部中低山区（图2），发育高程为 1100～1900 m。泥石流物源区沟谷发育，汇水面积基本大于5 km2。物源区岩性以白云岩、灰岩、安山岩、砂页岩、泥岩、火山碎屑岩为主，风化强烈，岩体破碎，堆积松散。流通区的沟谷落差 5～180 m，两壁较陡，横剖面为 U 型和 V 型 （图5a、b），纵剖面为阶梯状。蔚县山间盆地多年平均降雨量410 mm左右，且集中在7—8月，当季泥石流多伴随山洪发生，洪流不断冲蚀和侵蚀，并携带碎屑物运移而形成泥石流，在下游形成堆积区，导致村民房屋遭受破坏及耕地、林地等土地流失。
人类活动是蔚县山间盆地泥石流发生的主要原因（赵东亮等，2021）。人类活动主要包括建房挖基、修路削坡、砍伐植被、采矿活动等，建房挖基和修路削坡改变了边坡坡面条件，导致边坡稳定性降低形成崩塌，崩塌形成的碎屑堆积物一定程度为泥石流形成提供了物源基础（图5a、b）；植被砍伐导致基岩和土体裸露，加剧了水土流失和岩土体风化碎裂，一方面为泥石流提供了物源，另一方面也降低了泥石流下垫面条件；采矿活动导致坡面岩体破碎，并且堆放的渣堆和渣坡，也为泥石流形成提供了丰富的物质基础。
图5蔚县山间盆地典型泥石流特征
a—盘南头村泥石流；b—柳河口村泥石流
2.4 地面塌陷和地裂缝
地面塌陷主要分布在蔚县山间盆地北部中低山区和南部冲洪积平原区内（图2），地裂缝主要伴随在地面塌陷附近分布，地面塌陷和地裂缝主要由采矿活动和备战备荒时期开挖地道引起。蔚县煤炭资源丰富，含煤地层主要为中生代侏罗系下花园组，可采煤层顶板岩性为砂岩、页岩、泥岩等（周江， 2019），因地质年代相对较短、成岩较差，岩体具有易风化、遇水易软化、抗压强度低等特点，伴随煤层采空，上覆岩体形成自由面，进而在重力作用下形成冒落带，冒落带上部岩层在重力作用下弯曲形成弯曲带，在地表表现为坑状塌陷（图6a、b）。
20 世纪50—70年代，蔚县山间盆地内修建了大量防空土洞（图6c），由于开挖方式为人工开挖，无支护措施，洞壁结构疏松，年久失修，洞体周围土体多为第四系马兰组黄土（图6c），饱水后强度较低，具有湿陷性（张忠义等，2020；秦帮策等，2022），在降雨、地下供水管道、排污管道渗漏等促使下，形成地面塌陷。地裂缝是地面塌陷的同生地质灾害，成因机制与地面塌陷具有相似性，在地面塌陷中岩土体变形、破裂、位移，形成裂隙带，在地表表现为地裂缝（图6d）。
3 地质灾害发育影响因素
3.1 地形地貌
蔚县山间盆地地质灾害在盆-山镶嵌结构下的各类地貌单元内均有分布。滑坡、崩塌、泥石流主要分布在剥蚀侵蚀中低山地貌单元内；地面塌陷和地裂缝主要分布在剥蚀侵蚀中低山和倾斜洪冲积平原内。剥蚀侵蚀中低山基岩地貌区，高程、坡度、地形起伏以及坡向，均与崩塌、滑坡、泥石流关系密切，整体而言，地势高、坡度大、高差大、坡型直线和凸型，沟壑发育，坡向阳面，可为崩塌、滑坡、泥石流发育提供有利条件（刘宝生等，2023）。地裂缝和地面塌陷受人类活动影响严重，受地形地貌影响较小。
图6蔚县山间盆地典型地面塌陷和地裂缝特征
a—史家堡地面塌陷；b—张李堡地面塌陷；c—南梁庄地面塌陷下的防空洞；d—大固城地面塌陷和地裂缝
3.2 地质构造
蔚县山间盆地的地质构造类型主要为断裂和褶皱，主要形成于燕山期以来，由于区域抬升，构造进一步发展、加强。区内岩体经过多期次构造作用破坏，节理、裂隙、碎裂岩化发育，叠加后期风化剥蚀和降水侵蚀，岩体结构稳定性降低，导致卸荷、崩塌、垮落等地质作用显著。整体而言，地质构造通过控制岩、土体结构及其组合、地形地貌、地下水分布和运动规律、破碎带表水下渗、斜坡内部结构等，来影响崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害发生（秦宇龙等，2021）。
3.3 工程岩组
工程岩组是地质灾害发生的介质条件。蔚县山间盆地中，崩塌和滑坡主要分布在黄土状土、坚硬块状碳酸盐岩岩组、坚硬块状岩浆岩岩组中；泥石流分布与物源区和流通区的崩塌、滑坡关系密切，崩塌、滑坡产生的堆积物为泥石流发育提供了丰富的物源条件；地面塌陷和地裂缝多分布在黄土土体中，这与黄土具有湿陷性密切相关。
3.4 斜坡结构
蔚县山间盆地的斜坡结构主要影响崩塌、滑坡和泥石流地质灾害，地面塌陷和地裂缝主要受人类活动影响。崩塌主要分布在岩质斜坡上，滑坡和泥石流主要分布在岩土混合斜坡上。崩塌均为岩质崩塌，岩质斜坡结构中的横向坡、逆斜向坡和逆向坡 3 种结构类型下部软岩与风化层接触面较大，有利于崩塌危岩体形成。岩土混合斜坡的上覆松散堆积物孕育了浅表滑动的土质滑坡，同时发育软弱层的顺向坡是利于滑坡形成的斜坡结构类型。岩土混合斜坡为泥石流提供了更丰富的物源。
3.5 水文地质条件
蔚县山间盆地根据含水层岩性、地下水赋存条件和水动力特征的不同，地下水可划分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水、岩浆岩类裂隙水及变质岩类裂隙水5类。地下水主要受大气降水、灌溉渗入、凝结水等补给。对于蔚县山间盆地而言，主要灾种为崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷和地裂缝，地下水水位较低（李泓泉等，2020），地面塌陷和地裂缝主要为人类活动引起，受水文地质条件影响也较小。
3.6 降水
大气降水对蔚县山间盆地地质灾害的诱发作用强烈。区内降雨不均匀，主要集中在每年7~8月。降雨主要通过软化软弱夹层、提升孔隙水压力、贯通扩大节理裂隙、增加岩土体重度、坡脚冲刷、汇水形成洪流、诱发黄土湿陷等，来促进崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷和地裂缝地质灾害发生（支泽民等， 2023）。
3.7 植被
植被可有效降低崩塌、滑坡及泥石流的易发性。植被根系具有良好的力学锚固效应和水文效应（万佳威等，2020），可有效防止水土流失，提升坡体的整体性和稳定性，提升泥石流下垫面条件，对于崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害防治具有积极意义。
4 地质灾害易发性评价
4.1 数据来源和预处理
本文收集的数据包括蔚县 1∶5 万区域地质图，工程岩组分布图、地形地貌分布图、构造分布图等专题图件，来源于河北省地质资料档案馆；蔚县 DEM（分辨率为 12.5 m）及 NDVI（分辨率为 30 m）数据，来源于中国科学院资源环境与科学数据中心 （https://www.resdc.cn/）；蔚县行政边界、水系、路网等地理要素数据，来源于蔚县自然资源与规划局。
将以上数据导入 GIS 平台进行空间校准；使用行政边界对以上数据进行裁剪；对系列专题图件进行矢量化，提取工程岩组、地貌单元、地层岩性、地质构造等关键信息；利用 DEM 数据进行空间分析，提取高程、坡度、坡向、地形起伏等信息。
4.2 评价方法和评价因子
蔚县山间盆地地质灾害易发性采用信息量模型，基于 GIS 平台进行评价。信息量模型是适用于中-小尺度有效的地质灾害易发性评价模型（李信等，2022），GIS 具有强大的数据处理和空间分析能力（肖文进等，2021；张建国等，2023），是地质灾害易发性评价高效实用平台（万佳威等，2020）。
基于蔚县山间盆地崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝5类地质灾害影响因素分析结果，根据构造岩相学成灾机制的相似性，崩塌和滑坡在岩土体的连续蠕变导致瞬间破裂或因外力作用瞬间破裂具有相似力学机制，将崩塌和滑坡归为一类；地面塌陷和地裂缝与人类采矿活动密切相关，将地面塌陷和地裂缝归为一类；泥石流跨越山区—盆地，将泥石流单独为一类。对分类灾种进行单独评价，并将评价结果进行耦合，对地质灾害易发性进行综合评价。选取的崩塌和滑坡易发性评价指标为高程、坡度、地形起伏、坡向、工程岩组及与断裂的距离共计 6 个；选取的泥石流易发性评价指标为高程、坡度、沟壑密度、汇水面积、植被覆盖度及工程岩组共计 6 个；选取的地面塌陷和地裂缝易发性评价指标为开采深度、采煤层数、顶板岩性、平均厚度及停采时间共计 5 个。在地面塌陷和地裂缝易发性评价中，选取的 5 项指标主要评价由采煤活动引起的地面塌陷和地裂缝易发性，由人防工程引起的地面塌陷和地裂缝，由于评价指标难以厘定和获取，其易发区采用人工勾绘方式进行。
4.3 评价模型和评价过程
根据以上评价方法和选取的评价指标，根据地质灾害空间分布情况，对评价指标进行分级，进而统计二级因子内的灾点数量，通过式（1）计算二级因子的信息量，再通过层次分析法（AHP）确定一级因子的权重（周静静等，2019；沈石凯等，2023），从而构建出灾种分类易发性评价模型（表1~表3）。评价模型中，二级因子的信息量值越大，指示对应的二级因子对地质灾害发生的影响程度越高，同时一级因子的权重通过一致性检验，权重设置合理（表1~表3）。
(1)
式（1）中：I为评价单元的信息量，n为参评因子数，S为研究区总单元数，N 为研究区含有地质灾害的单元总数，Si为研究区含有指标因素 Xi的单元个数，Ni为分布在指标 Xi中特定类别内的地质灾害单元个数。
表1崩塌和滑坡易发性评价模型
注：Ⅰ代表坚硬碎块状、碎裂状碳酸盐岩岩组；Ⅱ代表软弱层状碎屑岩岩组；Ⅲ代表坚硬碎块状岩浆岩岩组；Ⅳ代表黄土状土；Ⅴ代表冲洪积物。
表2泥石流易发性评价模型
注：Ⅰ代表坚硬碎块状、碎裂状碳酸盐岩岩组；Ⅱ代表软弱层状碎屑岩岩组；Ⅲ代表坚硬碎块状岩浆岩岩组；Ⅳ代表黄土状土；Ⅴ代表冲洪积物。
表3地面塌陷和地裂缝易发性评价模型
根据建立的地质灾害易发性评价信息量模型 （表1~表3），对各评价指标栅格进行信息量赋值后，将栅格加权叠加，采用“自然断点法”，对加权叠加后的信息量值进行区间划分，采用“4 分制”的打分方式，对划分出的区间进行打分，从低值区间到高值区间，依次打为 1、2、3和 4分（肖文进等，2021；张建国等，2023），分别指示地质灾害易发性等级为非易发级、低易发级、中易发级和高易发级。进而将3 类灾种易发性评价结果，进行栅格叠加，提取叠加后栅格的像元最大值，将最大值以斜坡单元为单位进行归集，从而获得蔚县山间盆地的地质灾害易发性综合评价结果。
4.4 评价结果
根据构建的3类地质灾害易发性评价模型，基于以上易发性评价方法和流程，通过GIS平台，获得蔚县山间盆地地质灾害易发性评价结果（图7）。评价结果中，蔚县山间盆地地质灾害易发性分为高易发、中易发、低易发和非易发4个等级，对应的易发性分区面积分别为：高易发区面积 208.21 km2，占比为 6.5%；中易发区面积1572.93 km2，占比为48.5%；低易发区面积 303.44 km2，占比为 9%；非易发区面积 1153.40 km2，占比为36%。蔚县山间盆地地质灾害易发性分区整体以中—低易发区为主，非易发区次之，高易发区分布较少（图7），各易发性分区分述如下：
（1）非易发区（A）广泛分布于蔚县山间盆地的内部沉积盆地中，西起暖泉镇，东到北水泉镇—桃花镇一带（图7）。区内分布有1处地面塌陷，由人防工程引起，灾点密度为 0.0009 个/km2。该地区地貌主要为河流冲积平原，地势平坦广阔，海拔为750～1000 m，工程岩组主要为第四系冲洪积物软弱松散土体，人类工程活动为建房、修路、耕地等。
（2）低易发区（B）进一步可划分为 3 个亚区，分别为 B1、B2和 B3（图7）。B1主要分布在陈家洼乡西部（图7），面积为58.92 km2，B2主要分布在吉家庄镇北东部（图7），面积为147.35 km2。B1和B2区内无灾点分布，地貌主要为剥蚀侵蚀中低山和黄土丘陵，海拔为 750～1500 m，工程岩组以第四系黄土状土和冲洪积物软弱松散土体为主，人类工程主要为建房、耕地、修路。B3主要分布在蔚州镇—代王城镇— 西合营镇南东部（图7），面积为97.17 km2，B3区内分布 12 处人防工程引起的地面塌陷，灾点密度为 0.1235 个/km2。B3区内地貌以倾斜洪积平原为主，海拔为 750～1200 m，工程岩组以第四系冲洪积物软弱松散土体为主，人类工程活动主要为为建房、耕地、修路等。
（3）中易发区（C）进一步可划分为 2 个亚区，分别为C1和C2（图7）。C1主要分布在蔚县山间盆地北部阳眷镇 — 杨庄窠乡一带（图7），面积为 414.20 km2，C1区内共分布33处地质灾害，包括滑坡1处、地裂缝 5 处、地面塌陷 27 处，灾点密度为 0.0797 个/ km2。C1区内地貌主要为剥蚀侵蚀中低山区和黄土丘陵，海拔为 1000～2000 m，工程岩组主要为软弱层状碎屑岩岩体和第四系冲洪积物软弱松散土体，人类工程主要为建房、耕地、修路和采煤。C2主要分布在蔚县山间盆地南部下宫村乡—小五台山自然保护区一带（图7），面积为1158.73 km2，C2区内共分布 15 处地质灾害，包括崩塌 6 处、泥石流 8 处，地面塌陷 1 处，灾点密度为 0.0129 个/km2。C2区内地貌以剥蚀侵蚀中低山为主，海拔为 1500～2500 m，坡度为25°～50°，工程岩组主要为坚硬碎块状、碎裂状碳酸盐岩岩组和坚硬碎块状岩浆岩岩组，岩体节理裂隙发育强烈，人类工程活动主要为建房和耕地。
（4）高易发区（D）进一步可划分为 4 个亚区，分别为D1、D2、D3和D4（图7）。D1主要分布在草沟堡乡北部（图7），面积为71.38 km2，D1区内共分布11处地质灾害，包括泥石流 7 处、崩塌 3 处，滑坡 1 处，灾点密度为0.1541 个/km2。D2主要分布在草沟堡乡西南部（图7），面积为 67.44 km2，D2区内共分布 6处地质灾害，包括泥石流 5 处，1 处崩塌，灾点密度为 0.089 个/km2。D3主要分布在草沟堡乡中部（图7），面积为 16.36 km2，D3区内共分布5处地质灾害，包括泥石流 2 处、崩塌 2 处、地面塌陷 1 处，灾点密度为 0.3507 个/km2。D1、D2和 D3区内地貌以剥蚀侵蚀中低山为主，海拔为 1500～2500 m，坡度为 25°～50°，工程岩组主要为坚硬碎块状、碎裂状碳酸盐岩岩组和坚硬碎块状岩浆岩岩组，岩体节理裂隙发育强烈，人类工程活动主要为建房、修路和耕地。D4主要分布在南留庄东部—涌泉庄西部（图7），面积为53.05 km2，区内无灾点分布。D4区内地貌主要为山前洪积扇裙，海拔为 1000～1500 m，工程岩组主要为第四系马兰组黄土土体，该区属开滦（集团）蔚州矿业有限公司南留庄矿、单候矿的矿权范围，采煤活动强烈，村庄、人口较密集，目前单侯矿仍处于开采状态。
5 讨论
蔚县山间盆地发育的地质灾害规模以小型为主，个别为中型，无大型以上地质灾害。地质灾害发育受岩土体结构、地形地貌、地质构造等构造岩相学孕灾条件控制，同时在建房、修路、采矿等人类工程活动和降雨环境条件下诱发（李焕彬，2018；万佳威等，2020）。根据地质灾害的综合成因，对不同易发性分区采取不同程度及类型的防治措施，可有效提高蔚县山间盆地人居环境安全。
5.1 地质灾害综合成因
蔚县山间盆地受蔚县南山断裂、阳原南山断裂、大湾—暖泉断裂、松枝口—右所堡断裂系列控盆断裂影响，边山隆升，接受剥蚀侵蚀，盆地下陷，接受侵蚀沉积，形成的典型盆-山镶嵌结构，为崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷和地裂缝等多种地质灾害发育创造了空间条件（周江，2019；方维萱，2020； 李泓泉等，2020）。蔚县山间盆地南、北部中低山区，地势较高，地形起伏较大，沟系分布较密，工程岩组主要为坚硬碎块状、碎裂状碳酸盐岩岩组、软弱层状碎屑岩岩组和坚硬碎块状岩浆岩岩组，岩体受风化剥蚀较强，节理裂隙发育，岩体结构稳定性较差，局部地区覆盖较薄第四系沉积物，具备发育崩塌、滑坡和泥石流地质灾害的构造岩相学环境地质条件。蔚县山间盆地中部广阔平原区，地势较低，地形平坦，起伏较小，工程土体主要为黄土土体和冲洪积物软弱松散土体，特别是黄土土体具有湿陷性，在降水和人类工程活动扰动下，土体结构易失稳，具备发育地面塌陷和地裂缝地质灾害的构造岩相学环境地质条件。蔚县山间盆地的降雨主要集中在每年夏季 7—8 月，汛期降雨对山区崩塌、滑坡、泥石流和平原、丘陵区地面塌陷、地裂缝地质灾害均有诱发作用。蔚县山间盆地人类工程活动中，采煤和人防工程主要诱发地面塌陷和地裂缝地质灾害，其余如建房、修路、耕地等活动，主要诱发崩塌、滑坡和泥石流地质灾害。
图7蔚县山间盆地地质灾害易发性综合分区图
5.2 易发性分区及防治措施
蔚县山间盆地地质灾害易发性分为高易发、中易发、低易发和非易发 4 个等级。高—中易发区累计面积为 1781.14 km2，占比为 55%，主要分布在南部山区和北西部山区。南部山区在修路、建房等边坡开挖时，应充分考虑边坡岩体结构稳定性，必要时可采取主动网支护、被动网防护、锚喷支护等工程措施进行防治（宫凤梧，2016；李改梅等，2016）。北西部山区在进行采煤活动时，应充分考虑采空区对地表岩土体结构稳定性的影响，必要时可对采空区进行充填、支护等工程防治（宫凤梧，2016；李改梅等，2016）。低—非易发区面积为 1456.84 km2，占比为 45%，主要分布在沉积平原区和北东部丘陵、中低山区，该地区地质灾害分布较少，但需要加强地质灾害监测，避免汛期降雨诱发地质灾害对人类生命财产造成威胁。
6 结论
本文在蔚县山间盆地1∶5万地质灾害构造岩相学调查基础上，分析了蔚县山间盆地地质灾害发育特征和成灾机制，并采用信息量模型评价了蔚县山间盆地的地质灾害易发性，主要结论如下：
（1）蔚县山间盆地发育的地质灾害主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷和地裂缝5类，地质灾害规模以小型为主。崩塌、滑坡、泥石流主要分布在蔚县山间盆地南部中低山区，地面塌陷和地裂缝主要分布在蔚县山间盆地北部中低山区和中部沉积平原区。
（2）蔚县山间盆地地质灾害主要受工程岩组、地形地貌、地质构造等构造岩相学孕灾条件控制，受建房、修路、耕地、采矿等人类工程活动，以及降水、地震等环境条件诱发。
（3）蔚县山间盆地地质灾害共分为高易发、中易发、低易发和非易发 4 个等级。中易发区规模最大，面积占比为 48.5%；非易发区规模次之，面积占比为 36%；高、低易发区规模较小，面积占比分别为 6.5%和9%。
（4）蔚县山间盆地南部山区在建房和修路进行边坡开挖时，应注意边坡岩体结构稳定性；北西部山区采煤和平原区修建人防工程时，应注意采空区对地表稳定性影响；沉积盆地内需加强地质灾害监测，避免地裂缝和地面塌陷扩展发育。
致谢 感谢蔚县自然资源和规划局在资料收集中提供的支持；感谢河北省煤田地质局第四地质队及水文地质队张建武、许亚东、刘宇轩等野外一线成员的辛勤付出；感谢河北省地质矿产勘查开发局白永辉教授、王兴宝教授提供的宝贵建议。
注释
① 张建武，刘军伟，席晓娟，王静，向长峰，张旭，高正军，陈满，章洋，陈晓雪，邢再亮，杨春楠，刘宇轩，高宇航，刘峰旭，蔺博，赵龙，杜倩兰，盛超宾，武晓明，赵静辉，尚志文，刘全刚，张果园，张新博，周建飞，任建帅，秦邦策.2022. 河北省蔚县1∶5万地质灾害风险调查评价报告[R]. 邯郸：河北省煤田地质局水文地质队.
