中区段地形上位于第二阶梯东段的鄂尔多斯高原、黄土高原和山西山地，间夹临汾盆地，海拔标高400～1600m，地形高差对比大，大部分地段沟壑纵横，地形地貌条件复杂。属温带大陆性半干旱季风气候，降水量由西往东递增，季节分配不均。生态环境比较脆弱。本区段全为黄河流域，西部水系稀少，东部则有数条一级支流汇入。区域大地构造位置距板块作用带边界较远，除临汾盆地和东西边沿外，地壳稳定性较好。西部人烟稀少，东部人口密度较大，且对地质环境干扰破坏强烈。人类活动主要是大量开采固体矿产（以煤为主，还有铁、铝土、粘土等），西部还有过牧和滥樵（挖）。水土流失十分严重。
本区段地质灾害类型最多，主要有滑坡、崩塌、泥石流和洪水冲蚀、风蚀沙埋、采空塌陷、黄土湿陷和潜蚀；局部地段还有地震液化、盐渍土、瓦斯爆炸和煤层自燃等灾害。以下分别论述。
一、滑坡和崩塌
由于本区段自然地理和地质环境条件的特殊性，滑坡和崩塌是最主要的地质灾害，主要分布于黄土高原和山西山地区。黄土高原区梁峁起伏，冲沟发育，沟深坡陡；黄土深厚，垂直节理发育，湿陷性较强。山西山地区的吕梁山、太岳山、太行山与汾河、沁河相间排列，沟谷发育，地形起伏高差对比大；基岩裸露，大多上覆以薄层黄土。所以在强降雨和河水冲刷等触发因素作用下，易发生滑坡和崩塌，二者常相伴而生，是这两种地质灾害的易发区和危险区。
在评估区内共发现滑坡116处；崩塌在山西段内有45处，陕西段内有6个地段52处，总长约46km，宁夏段有8处，发育极为普遍。
（一）滑坡
黄土高原区的滑坡绝大多数为土体滑坡，以陕西段居多，有83处之多，山西段有14处。滑坡的成因模式可分两种：一种是顺黄土与下伏中生界基岩面或新近系红土的接触面滑动的，一般分布于河流的冲刷岸或梁峁沟壑区（图4-2（a）、（b），它的规模较大，滑动面较深；另一种是在黄土残塬和梁峁边缘，因坡体陡立，黄土顺坡向的垂直节理又很发育，在雨水下渗时导致潜蚀作用而触发滑坡（图4-2（c），这种滑坡的规模一般较小，属浅层滑坡。在陕西段顺下伏基岩面滑动的滑坡较多，且多为大中型滑坡。对管线有较大影响的滑坡有：枣树坪滑坡（DD143—DD144）、王家院滑坡群（DD279—DD281）、梁家渠滑坡（DD288—DD289）和寒砂石水库滑坡（DE003—DE005）等4处。
图4-2 滑坡形成模式
山西山地区发现滑坡19处，其中基岩滑坡8处，土体滑坡11处。基岩滑坡发生在石炭、二叠系灰岩、砂泥（页）岩互层地层中，有顺层滑坡，也有切层滑坡。它们密集分布于阳城县城北、东约20km地段内（EH035—EH114）。滑坡的成因与降雨、河水冲刷和人工筑路切坡等有关，有4处稳定性较差，其中1处距管线仅20m（EG026附近），影响较大。土体滑坡的成因与黄土高原区类似。对输气管线影响较大的有蒿峪村西滑坡（EH086附近）、杜老凹滑坡（EF022）、老炭窑滑坡（EF054）等3处。
（二）崩塌
黄土高原区崩塌主要是黄土体的崩落，而山西山地区则是基岩崩塌。鄂尔多斯高原（宁夏境内）也有少量沟岸坍塌。
黄土高原区崩塌一般分布于各河流分水岭的线路越梁地带，地貌以黄土梁峁为主，由于冲沟溯源侵蚀和沟谷底蚀强烈，高陡边坡随处可见。黄土的垂直节理发育，在高陡坡肩前缘的土体似悬臂梁板，在弯矩的作用下底部突然断裂而发生崩塌（图4-3（a）。还有一种情况是深切狭窄的河谷地段基岩出露，在河流侧蚀和风化剥蚀作用下，下部的泥岩形成凹龛，上部较硬的砂岩悬空，产生拉裂缝，危岩体最终崩落下来（图4-3（b）。清涧河河谷中三叠统胡家村组（T2h）和大理河河谷下白垩统洛河组（K1l），这种崩塌机制较多见。此外，各河流中上游地段岸坡多由黄土或阶地堆积物组成，在曲流作用强烈的河段，冲刷岸坍岸现象较普遍。崩塌规模一般较小，但数量较多，对公路、管线工程危害较大。
图4-3 崩塌形成示意图
山西山地区发现的34处崩塌都分布于基岩区，地层岩性是：中奥陶统上马家沟组（O2s）厚层灰岩6处，中石炭统本溪组（C2b）灰岩2处，上石炭统太原组（C3t）和山西组（C3s）砂泥岩和灰岩4处，下二叠统下石盒子组（P1x）砂泥岩5处，上二叠统上石盒组（P2s）和石千峰组（P2sh）砂泥岩11处，下三叠统刘家沟组（T1l）细砂岩6处。在阳城县城北、东分布较集中。崩塌一般分布于坡度大于40°和高度大于10m的陡坡地段，岩体陡倾的构造节理较发育，在坡缘部位追踪形成拉裂缝，逐渐扩展，在暴雨、放炮炸石等触发因素作用下发生崩塌。崩塌的规模也较小，一般数十至数百立方米，最大的一处是晋城市下河村（EJ001附近）崩塌体，为2.25×104m3。对输气管线有影响的有20处，有的为管线直接穿越，有的距管线仅数米至十余米，而且目前处于不稳定状态，危岩矗立，应予关注。
二、泥石流和洪水冲蚀
泥石流和洪水冲蚀是本区段输气管道沿线又一较发育的地质灾害。
据调查，宁夏段有泥石流沟20条，主要分布在下河沿至古城子和盐池县东红井子至陕西定边县红柳沟乡两个地段内。前一地段主要为稀性泥石流型。泥石流沟都发源于南部基岩山区，沟道长，流域面积大。出山区后进入并深切山前冲洪积倾斜平原，在倾斜平原沟口形成小的堆积扇，大部分物质冲入黄河。泥石流的固体物质主要来源于倾斜平原，以砂砾石和泥沙为主。这一地段是宁夏段沿线泥石流较严重的地段。古城子至红井子还有5条稀性泥石流沟。输气管线一般都布设在堆积区，且与沟道直交。后一地段为泥流型，上红柳沟南侧为侵蚀严重的白垩系砂岩构成的基岩丘陵，山前堆积的粉土厚达50m，树枝状冲沟极为发育，侵蚀深达15～45m。因宁夏段管线经过地段人烟稀少，未有泥石流遭致人民生命财产损失的报道。
陕西段泥石流分布于靖边县马路壕东南的黄土高原区，是当地常见的地质灾害，多发生于每年7～9月的雨汛期，往往由强降雨激发，突发性强，来势迅猛，致灾力强。显然，对拟建的输气管线危害较大。由于黄土高原沟壑纵横，沟深坡陡，冲沟溯源侵蚀极强；土体结构疏松，崩塌、滑坡发育，皆为泥石流提供了动能优势和丰富的固体物质来源。在强降雨激发下，极有利于泥石流的形成。根据泥石流所含固体物质的颗粒级配特征，常以泥流形式出现，有稀性、粘性和塑性之分，以前两种出现几率较高。暴雨时在沟谷中时常可出现含沙量大于600～900kg/m3的洪流，由密布的毛沟、支沟流向干沟和河流汇集，形成强大的泥流，溃堤毁坝、淤塞水库，分割坝地，造成严重危害。
山西段泥石流也较发育，在评估区内发现泥石流沟15条。根据物源成分不同，可分为泥流、水石流和泥石渣流三种。泥流主要分布于西部黄土高原区，特征与陕西段类似。水石流主要分布于沁水与浮山两县交界处，当地为林场，水土流失较弱，物源主要为沟谷两侧的基岩崩塌堆积物。泥石流沟的流域面积不大。泥石渣流集中分布于沁水、阳城两县的采矿区，固体物质是堆积于沟谷中的煤矸石和铁矿弃渣，一般流域面积不大。据调查，泥石流已造成一定灾害。输气管线有7处与泥石流沟相交，应予关注。
三、风蚀沙埋
宁夏段和陕西段西部管线经过地段，正好处于毛乌素沙漠与黄土高原的过渡地带，生态环境脆弱，植被稀少，加之当地乱采滥挖甘草、过度放牧和不适当开发矿业，数十年来土地沙化十分严重，荒漠化加剧。因此风蚀沙埋也是需关注的一种地质灾害。
区段内沙丘以固定和半固定草丛沙丘为主，宁夏段的沙丘主要分布于中宁县双井子至盐池县大水坑的丘间洼地中，呈星点状散布于管线两侧，有些管线则直接穿越其间，一般丘高1.5m以下，由于风蚀作用，许多沙丘呈半丘状。丘间为平铺沙地，沙丘密度30%左右。
陕西段的沙丘分布于定边县红柳沟镇至靖边县李家梁地段内，几乎连续展布在长城以北地域。在定边县的贺圈、帐房湾、羊圈有几处移动沙丘，丘高一般3～10m，沙丘主导移动方向东南，平均移动速率4～6m/a。在靖边县附近，黄土被沙丘掩埋，甚至在梁峁、坡面上有薄层低缓新月形沙丘分布，丘高3～5m，风蚀严重。输气管线基本上都在距沙丘以南3～8km地段的平铺沙地上布设，受风蚀和沙埋影响较小。只有靖边北侧一段长约20km的管线布设于沙丘上，必须采取必要的防护措施，以免风蚀发生。
四、采空塌陷
地下开采固体矿产资源所形成的采空区，在一定的地质结构条件下，采空区上覆岩层在自重和围岩应力作用下会导致顶板冒落和顶底板闭合，而引起上覆岩体的变形破坏，进而产生地面开裂和沉陷。一般煤矿地面塌陷是累进性的，而某些围岩坚硬的金属矿山则往往是突发性的。煤矿等层状矿产采空区地面塌陷机理是：一般地下开采采用柱式采空区的空间结构（图4-4）。若某些矿柱实际强度低于设计承载力，或在长期承载过程中因风化、地震等作用，承载力下降，使得这些矿柱先遭到破坏，它们所担负的荷载就要转移到相邻的矿柱上，从而也使它们相继遭受破坏，累进性破坏将导致整个矿柱系统的破坏。矿柱破坏的形式是采空区顶板冒落。顶板冒落引起上覆岩层变形破坏，自下而上可划分为冒落带（Ⅰ）、裂隙带（Ⅱ）和弯曲带（Ⅲ）三个带（图4-5）。由于采空区面积、采掘厚度和矿层埋深不同，上述三带不一定同时存在。当采掘厚度大而矿层埋深又较小时，冒落带可直达地表而形成塌陷坑。自矿层开采至地面出现沉陷，需要一定的时间过程，它受诸多因素影响。地表沉陷洼地面积一般较采空区大。
本区段固体矿产资源丰富，主要是煤矿，还有铁矿、铝土矿和粘土矿等。
煤矿主要分布在山西境内，分布广且蕴藏量很大。含煤地层主要为石炭系上统的太原组和山西组。太原组含煤5～8层，山西组含煤4层；有的煤层厚达7～8m，稳定可采。现正大量开采，均为地下采掘方式。据调查，评估区内发现有大小煤矿159座，其中输气管线直接在采空区上部通过或距管线较近的矿山有25座之多，总长度有37km。尤其是沁水煤田矿山密布，开采历史悠久，开采方式落后，正在开采和已闭坑的矿山遍布地下采空区，其分布大多无档案记载。在临汾以西的河东煤田，在尧都区和蒲县煤矿也是密集分布，遍布地下采空区，在输气管线两侧连接成片。陕西境内的煤矿在管线经过地段集中于子长和永坪一带。含煤地层为三叠系上统瓦窑堡组，共含煤层7～15层，单层厚度最大3m左右，层位稳定。开采历史也很悠久。目前子长矿区有45座小煤矿，永坪矿区有5座小煤矿，开采方式原始落后，无序开采现象严重，采空区大多无档案记载。输气管线直接在采空区顶部或附近通过的总长度有5km左右。宁夏境内位于西部中卫县的下河沿煤矿，含煤矿地层为石炭系上统的太原组和土坡组，目前可采煤层4～8层。煤层分布于输气管线南部，对管线无影响。
图4-4 采空区矿柱系统示意图
图4-5 采空区冒落引起上覆岩层变形与错动的分带
铁矿也主要分布在山西境内。矿体赋存于石炭系底部，属风化残积型窝状矿体，储量小而不稳定，但开采历史悠久。目前，多为乡村和个体开采。据调查，在评估区内有53座铁矿。由于矿坑埋深浅，易引发地面塌陷；但因规模小，对输气管线影响较小。
此外，本区段在河南西北部太行山区还有铝土矿和粘土矿，在输气管线经过地段已发现有60多个矿洞，都是私人开采的小矿山，采深很浅，地面塌陷严重。目前虽已停采，但它对管线的施工和运营带来了潜在的危险。
由上述分析可知，对输气管线将遭致严重危害的是煤矿采空塌陷。从地面调查来看，采空塌陷最严重的地段在山西的浮山、阳城二县境内，浮山县后交煤矿和阳城县柏山煤矿有三处塌陷坑，塌陷面积总计达36×104m2，最大深度6m，已造成3024亩农田和2580间民房破坏，一座学校被迫搬迁，经济损失严重。输气管线正好在塌陷坑地段通过。采空塌陷还导致产生地裂缝。在蒲县—临汾段、浮山后交煤矿、阳城、泽州等地均发现采矿地裂缝。已造成1995间民房开裂，1300亩耕地荒芜，约200户居民搬迁。
在本区段煤矿区还有瓦斯爆炸和煤层自燃灾害。陕西子长县道园煤矿1995年发生瓦斯爆炸，死亡12人；红石峁沟口旧煤窑和南家咀煤矿也都发生过瓦斯爆炸事故。它们距输气管线都较近。宁夏下河沿煤矿历史上有煤层自燃记载，十几年前还有自燃迹象。山西沁水煤田的南端，阳城、泽州段为高瓦斯煤矿，曾发生过多次瓦斯爆炸事故，在泽州段犁川一带还有煤层自燃现象。
采空塌陷对输气管线工程会导致严重后果，甚至是致命的危害，应引起高度重视。由于不少地段老煤窑较多，目前乡镇企业和私人经营的小煤矿又无序开采，采空区的空间分布范围很难查明。此次调查虽在重点地段进行浅层地震勘探，初步查清了一些采空区，但仍然不能满足工程设计的要求。今后，应在陕西段的子长煤矿焦家沟—王家湾段（DD184—DD277），山西段的蒲县—临汾煤矿密集分布区（EC119—ED073）、浮山后交煤矿区（EF043—EF056）和泽州煤矿密集分布区（EJ002+1—EJ058）进一步加强勘查。
五、黄土湿陷和潜蚀灾害
黄土湿陷和潜蚀往往相伴发生，一般是突发性的，对建筑物和人民生命财产构成危害，是黄土类土分布地段的一种特殊地质灾害。
（一）黄土湿陷
本区段地处黄土高原东缘和山西山地区，地面普遍分布有以上更新统（Q3）风成黄土为主的黄土类土，其中Q3、Q4黄土具湿陷性，且多属自重湿陷类型。据统计，输气管线经过黄土连续分布地段，陕西段长185km，山西段长71km（陕西靖边马路壕至山西临汾盆地以西）。分布厚度大，主要为梁峁沟壑地形，湿陷性最为强烈。临汾盆地以东，浮山段较强，往东逐渐减弱。沿线黄土因其形成时代、成因、结构和所处地貌位置不同，湿陷性有所差异。一般情况是：Q3风成黄土湿陷性最强，属中等—强烈湿陷；Q4坡积—冲积黄土状土，湿陷性弱些，属中等湿陷；而Q2黄土则为轻微湿陷—无湿陷。表4-1列出了陕西和山西段黄土湿陷性指标。
表4-1 黄土湿陷性指标
有关黄土湿陷的形成机制有多种解释，其中“加固凝聚力降低或消失的假说”较有说服力。黄土湿陷是一个复杂的物理化学过程，是由黄土固有的特殊成分和结构以及外界诱发条件共同作用的结果。湿陷性黄土含有一定量的碳酸盐胶结物和大孔性的结构特征，是湿陷作用的内因，而浸水和加压则是外部条件。当黄土浸水受压后，水膜楔入和水的溶解作用，使由盐类结晶胶结产生的加固凝聚力降低甚至消失，并使土粒散化。使处于大孔性而呈欠压密状态的土体发生沉陷，结构遭到破坏。
黄土湿陷导致的灾害是多方面的，有地表大面积不均匀下陷、地裂缝，还可诱发滑坡和崩塌的发生。因此它对输气管线可构成危害。
（二）黄土潜蚀
黄土潜蚀分布地域与湿陷性黄土基本一致，多见于Q3、Q4黄土中，形成陷穴、落水洞、盲沟、漏斗、竖井及天生桥等“黄土喀斯特”现象。潜蚀的发育受控于地形、地层及降雨等因素。在河谷阶地及坝、
表4-2 潜蚀陷穴与地形、黄土地层关系统计表
由于潜蚀的形成与黄土湿陷性密切相关，加之其作用过程较为隐蔽，常有暗沟分布，一旦突然陷落，将给输气管道的安全带来严重后果。
六、其他地质灾害
（一）地震液化
分布于宁夏段黄河冲积平原和山西段临汾盆地内。该二地段均为地震烈度Ⅷ—Ⅸ度的强震区，历史上曾多次发生过7～8级大地震，是输气管线经过的地震危险区。
宁夏段地震液化分布于中卫县境的黄河冲积平原一级阶地上，岩性为Q4的粉土、粉砂和细砂，埋深1.5～5.3m，潜水位埋深0.8～3.0m。经现场标准贯入试验判别，CA123—CA136和CA164—CA170液化等级轻微，CA144—CA164液化等级中等。
山西段临汾盆地地震液化分布于汾河河漫滩和一级阶地上，岩性为Q4的中细砂和粉砂；夹有粉土和粉质粘土，潜水位埋深0.7～2.6m。经现场标准贯入试验判别，在管线ED089—ED103长约4km的地段内，Ⅶ度地震力条件下液化等级为中等—严重。该地段史藉上曾有地震时喷砂冒水等砂土液化现象的描述。显然，输气管线的安全将会受到严重影响。
（二）盐渍土的腐蚀和盐胀灾害
分布于宁夏段和陕西段内。经查明，宁夏段盐渍土有三段。其中中卫县黄河冲积平原为碳酸（碱性）盐渍土和硫酸盐渍土相间分布，管线长度约42km，危险性小；中宁县古城子西的沼泽地为硫酸盐渍土，长约0.75km，危险性中等；盐池县两个盐碱滩洼地为硫酸盐渍土，长约3.5km，危险性大。陕西段盐渍土主要分布在定边县安边镇屈园子—郝滩乡四十里铺（DA056—DA076）及靖边县小滩则等地段，累计管线长度约21km。盐渍土易溶盐含量一般为0.34%～1.73%，为硫酸盐，经判定，屈园子—四十里铺以中度盐渍土为主。
（三）地面沉降
输气管线临汾段（ED089—ED103）经过地面沉降区，沉降中心位于临汾城西汾河谷地。累积最大沉降量240mm。该地段地面沉降是由于超采中深层地下水引起的。自20世纪70年代中期开始，地下水开采强度逐渐加大，由于超采，地下水位持续大幅度下降，至1986年已形成一个波及面积超过50km2的椭圆形降落漏斗，中心水位较1978年下降了30m，年降幅近4m。1986年以后，水位仍以平均3m/a的速率下降。目前该降落漏斗中心最大降深已达80m。地面沉降现状条件下不会对输气管线造成危害。