环境地质探讨——永城市芒砀山梁孝王王后墓

黄婷  颜少权  逯振芳kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
河南省地矿局第十一地质队  河南商丘  kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
摘要：芒砀山梁孝王王后墓位于永城市芒砀山群的保安山之下，是国家级重点保护的文物，已有近二千多年的历史，是我国迄今已出土的规模最大的石窟古墓之一，充分体现了中华民族的古代文明和聪明才智。由于当地居民开山采石留下的采石坑和陡崖峭壁令王后墓所处的环境地质状况堪忧，安全受到严重威胁，探讨对此的环境治理是十分必要的。kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
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一、概况kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
永城市芒砀山是西汉郡王梁孝王刘武及妻子李氏陵寝之地，蕴藏着丰富的汉文化遗存，最著名的当属梁孝王墓、梁孝王王后墓（简称“王后墓”）和被誉为“敦煌外之敦煌”的壁画墓。王后墓位于保安山北峰，是1991年冬被当地居民开山采石时发现，1993年元月至1994年7月进行考古发掘。该墓与梁孝王墓一样，为“斩山作廓”的隧洞式墓穴，墓道东西长210.5m，最高处4.4m，总面积1600m2。原始状态下的墓道顶部距山体最厚处20m，有东西两个墓道口，结构复杂，规模恢宏，是我国迄今为止发现的最大的“穿山为藏”的墓道，具有丰富的研究和参观价值。kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
二、地质情况kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
永城市在地层分区上属华北地台区鲁西分区。由于第三纪、第四纪的沉陷作用，区内仅在北部芒山一带出露有寒武系和奥陶系地层，其他大面积被第四系所覆盖，地层有老到新叙述如下：kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
寒武系(∈):区内仅北部芒砀山镇的保安山、夫子山等有出露，岩性为各种类型的灰岩及白云质岩，厚度730～1107m。墓道所在地的保安山为白云质灰岩、泥质灰岩、砾状（竹叶状）灰岩等组成，其中泥质灰岩多为薄层状结构，抗风化能力较差。kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
奥陶系(O):在区内北部的芒山镇的夫子山、芒砀山及僖山等出露，缺失上奥陶统地层，岩性为灰岩、白云质灰岩、白云岩、硅质结核灰岩为主，与下伏寒武系底层整合接触，厚度330～566m。kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
石炭系(C):区内仅分布有中上统地层，岩性以灰岩、泥岩、砂岩及薄煤层为主，与下伏中下奥陶统平行不整合接触，缺失下石炭统、泥盆系、志留系及上奥陶统地层，厚度106～168m。kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
二叠系(P):广泛分布于永城隐伏背斜东西两侧，均隐伏在第三系、第四系之下，岩性以砂岩、泥岩、粘土岩、碳质泥岩及煤层，厚度0～1824m。kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
第三系(R):区内广泛分布，岩性以砂岩、砂砾岩及粘土岩为主，顶部含次生碳酸盐岩、钙质粘土及亚粘土等，与下伏各时代地层呈角度不整合接触。缺失三叠系侏罗系、白垩系，厚度90～519m。kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
第四系(Q):区内广泛分布，岩性为细砂、粉细砂层及亚粘土、亚砂土、粘土呈沉积韵律分布，厚度90m左右。kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
三、构造kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
本区隶属中朝准地台鲁西台隆西缘次级构造单元永城断裂褶皱带，西部与华北凹陷之次级构造单元通许凸起毗邻。区内构造为隐伏构造，以北北东-北东向构造为主体，东西向构造次之，局部地区为北西向构造。kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
褶皱构造:永城隐伏背斜为区内一级褶皱构造。在背斜的两翼大量发育有次级褶皱如顺河背斜、城厢背斜、刘河背斜等。kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
断裂构造：焦作-商丘深断裂东延部分太平集断层、夏邑-太和断裂、永城-阜阳断裂等区域性断裂及多组次级断裂。在芒砀山附近可见许多小断裂，据保安山南侧和北侧的采石坑揭露，有一断裂构造呈南北向横穿保安山，正好切穿王后墓墓道，在采石坑的峭壁上可明显见到其踪迹。其中焦作-商丘深断裂的东延部分太平集断层是永城煤田的北界，对芒砀群山的形成起决定性作用，落差1200～1500m左右。kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
岩浆活动：主要有两期，一是华力西期的基性岩浆岩形成的辉绿岩；二是燕山期的酸性岩浆形成的花岗岩、花岗斑岩、石英斑岩等，出露于永城市北部的渔山、芒砀山、磨山等，同时侵入到永城隐伏背斜东西两翼的煤系地层中。kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
四、环境地质现状kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
保安山南北侧为当地居民开山采石时形成的陡崖峭壁，山顶采石坑纵横交错，采石坑一般深3～5m，（现今王后墓顶部的山体的厚度多小于20m）。王后墓发现后永城市政府采取了封山措施，采坑用山上的残、破积物及采石遗留下来的碎石进行封填，透水性很强，现在山顶除了原来少部分松柏等植物未被采石破坏而残留下来外，其余大部分灌木、野草等丛生。南北两侧的临空面的岩层在开山采石时放炮震动使原始结构遭到严重破坏，导致雨水等顺岩层破坏面渗透，冬季残存在裂隙中的水结冰对裂隙产生冰劈作用，在加上岩层裂缝中生长的植物的根劈作用，使裂隙进一步扩大，年复一年，松动的岩石向临空面张裂，当重力失去平衡时即发生崩塌，现在看到的南北两侧悬崖峭壁下部堆积的碎石就是崩塌留下的痕迹。据目测，北侧峭壁崩塌速度每年不少于5cm～8cm，王后墓北壁自西向东距临空面最近处仅10m左右，最大距离不超过30m，以此估算，久而久之将对王后墓产生严重威胁。kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
保安山山顶采石坑交错密布，最深的5m左右，大多深度在3m以下。王后墓之顶原来距山顶最大厚度20m左右，由于开山采石，从西向东仅山顶未采石处距墓顶有20m，从山顶向东西山坡处，岩层距墓顶最薄处仅8m左右。如前所述，因采石放炮震动，岩石结构遭受严重破坏，加上南北向断层切割，导致王后墓多处发现渗（漏）水，日久天长，石灰岩遭渗（漏）水溶蚀作用，使岩石裂隙扩大，由渗漏而形成流水，这是对王后墓安全的又一威胁。kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
综上所述，王后墓所处的环境地质状况堪忧，安全受到严重威胁，要给后人留下一处宝贵历史文化遗产，使之可持续利用，造福子孙后代，对此的环境治理是十分必要的。 kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
五、环境地质灾害治理意见kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
（1）保安山山顶采石坑治理kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
要把采石坑清理干净，在坑底铺设隔水层（厚度不小于50cm），然后用从采坑中清理出来的残破积物把采坑填平，并使之与未破坏的地形相吻合，形成自然地坡降，不给积水留下空间。隔水层可用当地的红粘土均匀的平铺于采石坑底部并夯实。kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
（2）保安山北侧悬崖峭壁的治理kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
沿峭壁顶部采用锚固法固定岩层，主要作用是防止崩塌。峭壁北缘离开峭壁1.5～2.5m处打入5～10m的锚杆（直径15～25mm的螺纹钢筋即可），采用三角形布置法，布置两排锚杆，间距4～5m，行距1.5～2m，锚杆孔隙采用PO42.5号水泥浆灌注。在锚杆顶部铺设不少于20cm厚的水泥浆，防止峭壁顶部渗水。在此需要说明的是要严格控制雨水顺峭壁流入岩石缝隙，避免残存在岩石裂隙中的水分在冬季结冰产生冰劈作用导致岩层崩塌。kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
（3）山顶修建排水系统和种植花草树木kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
顺山势修建排水沟，保护山体不让水流冲刷；花草树木的种植要加以科学规划，使之既能对山顶的岩土层进行保护，又起到美化环境的作用，供游览者参观。建议对墓道渗（漏）水的山顶处修建凉亭，供游人休息并彻底杜绝渗水源头。kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
六、小结kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ
科学治理，及时保护，加以生动的语言引导，必将吸引更多的游人前来游览。使地质遗迹之历史价值与人文景观互相结合，互相渗透，必将浑然成趣。kJýÂÐ#!¤Fíwww.0370qmw.com@2Áˋþچ