西藏甲玛矿区高速远程碎石流：地下高压气体膨胀喷出造成的灾害

岳中琦

      2013年3月29日6时左右，位于中国黃金集团华泰龙公司甲玛矿区內的西藏墨竹工卡县扎西岗乡斯布村普朗沟泽日山发生了岩体山体崩滑灾害。发生灾害的地方处于两座山之间的普朗沟里，是一个矿区钻探队的生活区。

      崩塌滑坡山坡岩体体积有200余万立方米，岩石碎屑沿沟谷高速运移，总长度达3公里。崩滑碎石流掩埋了位于破坏山坡下方约2公里的居住帐篷、房内83名矿工和11台施工机械。他们当时可能还在睡觉休息。灾害发生后，在崩塌泽日山沟谷里，可见有一道长长的白色土石带。沟谷两岸底部山坡被岩石碎屑流铲刮形成的光滑表面，堆积和铲刮总高度可能有30米。

      碎石土渣堆积厚度和面积均大，给搜救工作增加了很大的难度，只能靠机械來挖掘援救。山体崩滑发生时，空气温度大约4攝氏度，天气干躁。

      崩滑山坡海拔可能在4600到4780米之间，山顶最高海拔5360米。根据Google 地图普朗沟底部的高程有4300米。因此，崩滑碎屑流在沟谷高速运移铲刮的最小平均坡度是5.7度，中间平均坡度是9.1度，最大平均坡度是19.5度。

      根据崩滑碎石体的高角前沿或开挖边坡（图2），可推知，它们的自然修止角为40度左右。

      假设，山坡岩体分别从海拔4600米，4780米，和5360米按照平均坡度滑下，碎石流滑坡体与沟谷的摩擦角为40度。那么，总势能同摩擦力做功的比值将分别是12%，19%和45%。如果碎石流滑坡体与沟谷的摩擦角为30度，那么，总势能同摩擦力做功的比值将分别是17%，28%和65%。因此，单凭重力和重力势能是不能将崩滑山体碎石体沿沟谷面向下方滑移动3公里。

      甲玛矿区是以铜为主的多金属矿区，已发现的主要矿种有金、银、铜、铅等。根据金属矿床成因理论，这个地方是地下深部热液上升的通道或断裂带。因此，地下高压天然气也可从这个地方的断裂带挤胀流出、汇聚喷发，造成大型岩质山体的高速远程岩石碎屑流。

      综合上面各方记者报道的山体崩滑情况和分析，这次山体崩塌高速远程碎石流灾难的真实成因可能是地下高压天然气体的膨胀和喷出。地下高压气体所具有的海量体积膨胀能和膨胀力是山体岩体拉剪破裂、高速抛移、碎石体高速远程运移的主动能和力。

图1：西藏甲玛矿区山体滑坡示意图（据法制晚报，2013年3月29日）



图2：数十米厚、干躁的破碎岩石碎屑、机械开挖形成高坡角和上部山沟长长平缓碎石流堆积体（网上图片）

图3：山崩滑造成的在沟谷平缓、厚厚、长长堆积的干躁碎石体（网上图片）

 

图4：山崩滑造成的在沟谷平缓、厚厚、长长堆积的干躁碎石体和沟谷一侧坡面下部的可能被碎石流铲刮过的、无植被覆盖的、整齐平滑的坡表面（网上图片）

图5：破碎岩块与土体的混合体，抗剪抗压强度很高

图6：很厚、干躁的破碎岩石碎屑堆积体（网上图片）

2013年3月31日写成于港大办公室