周緒綸

?

長(zhǎng)江的發(fā)育與三峽庫(kù)區(qū)的岸坡再造

周緒綸

（四川省地質(zhì)工程勘查院，成都 610072）

以長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)二個(gè)岸坡風(fēng)化層上的古滑坡勘查成果等資料為基礎(chǔ)，探討了長(zhǎng)江的發(fā)育和庫(kù)區(qū)岸坡再造的地質(zhì)時(shí)期、背景、形成過(guò)程和機(jī)制。在自然環(huán)境中，長(zhǎng)江岸坡再造經(jīng)歷了幾十萬(wàn)年由長(zhǎng)江在水平方向上的沖刷、侵蝕和岸坡巖體在垂直方向上的風(fēng)化—崩塌—拉裂—蠕動(dòng)—推移—擠壓—形變—剪出等重力調(diào)整的演變模式。但三峽工程的建設(shè)和建成后，各種人為因素的注入，特別是庫(kù)水對(duì)軟弱巖體長(zhǎng)期的浸泡及反復(fù)的水位升降，各項(xiàng)建設(shè)工程的爆破等都加劇著庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)環(huán)境的惡化，擾動(dòng)和破壞了岸坡巖體重力調(diào)整演變模式，快速甚至于瞬間激發(fā)著岸坡再造，形成了負(fù)向變化的趨勢(shì)，使人深感不安，特向有關(guān)部門(mén)提出建議。

三峽庫(kù)區(qū)；岸坡再造；人為因素；建議

上世紀(jì)末參加了長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)的忠縣東坡大橋[1]，萬(wàn)縣三峽造船廠[2]場(chǎng)地的工程地質(zhì)勘察工作，兩處場(chǎng)地均處在岸坡風(fēng)化層中的滑坡體上?？偨Y(jié)兩處勘察成果，結(jié)合南江水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)提交的 “長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)大型滑坡、崩塌”[3]報(bào)告和近年來(lái)對(duì)庫(kù)區(qū)的奉節(jié)縣、武隆縣與鄂西地區(qū)的巖溶洞穴地質(zhì)考查的認(rèn)識(shí)，針對(duì)長(zhǎng)江的發(fā)育和三峽庫(kù)區(qū)岸坡再造的地質(zhì)背景、演變過(guò)程、機(jī)制以及人為因素對(duì)岸坡再造的影響進(jìn)行了探索研討，并提出對(duì)庫(kù)區(qū)蓄水后岸坡的工程地質(zhì)工作的建議。

1 長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)岸坡再造的兩處實(shí)例

1.1 忠縣東坡大橋場(chǎng)地滑坡

忠縣東坡大橋處于忠縣新縣城中心區(qū)，是設(shè)計(jì)跨荷花溝東西兩側(cè)的大橋。荷花溝是發(fā)育在長(zhǎng)江二級(jí)臺(tái)階（190~210m）上一處上寬下窄呈椅狀的小型盆地中間，東側(cè)是上侏羅系（J36s）的泥質(zhì)粉砂巖，為多級(jí)臺(tái)坎狀的陡坡，平均坡度為42°。兩側(cè)為覆蓋層，碎裂巖與粉砂巖組成的斜坡，平均坡度為32°。東西兩側(cè)斜坡后緣為砂巖弧形陡崖，其上有斷續(xù)張開(kāi)的裂隙帶，陡崖下有零星的砂巖塊石。西側(cè)的坡下有鼓丘，在臨近荷花溝為一低坎，出露了混雜的泥砂巖與粘土巖的碎裂巖滑坡舌。大橋場(chǎng)地古滑坡的東側(cè)斜坡是古滑坡的基巖滑動(dòng)面（滑床），西側(cè)完整地保存著基巖古滑坡地貌。

東坡大橋場(chǎng)地臨近忠縣向斜軸部，地層產(chǎn)狀為N30°~45°E、SE，3°~5°，構(gòu)造裂隙以N50°~60°E、SE，70°~80°和N30°W，SW、＜70°兩組較發(fā)育。

1.1.1 地層巖性

覆蓋層：上部為人工堆積層（Q4）0~2.4m，下部殘坡積層（Q4）砂質(zhì)粘土，細(xì)密、軟塑、夾風(fēng)化砂巖碎塊石，厚度0~5.5m，分布于荷花溝東西兩側(cè)。

碎裂巖：（Q2+3）母巖為（J36s1）地層的粘土巖，砂質(zhì)粘土巖和粉砂巖，呈碎裂狀，大小不等，仍具層序結(jié)構(gòu)，其特征：全段巖性風(fēng)化嚴(yán)重，巖芯呈餅狀，短柱形，局部為粉砂巖巖屑和小碎石夾硬塑狀粘土，粉砂巖手捏呈砂粒狀，厚度26m。

滑動(dòng)土：于碎裂巖下部，為粘土與豆?fàn)钏槭ㄉ皫r質(zhì)）組成的混雜層，其頂部的碎裂粘土巖層面上有擦痕，厚度0.4~2m。

基巖：上侏羅統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組上部（J36p），（J35p）：為暗紅、紫紅色粘土巖、砂質(zhì)粘土巖、泥質(zhì)砂巖、砂巖不等厚互層，夾軟泥薄層，含石膏脈和砂鈣質(zhì)結(jié)核。有溶孔發(fā)育，厚度大于50m。

（J35p），分布在荷花溝（J36p）下部，為灰白、青灰色長(zhǎng)石石英砂巖，堅(jiān)硬質(zhì)密，弱風(fēng)化，為二級(jí)臺(tái)階的基座。

1.1.2 橋址工程地質(zhì)評(píng)述

東坡大橋場(chǎng)地在三峽庫(kù)區(qū)長(zhǎng)江北側(cè)岸坡上，是近水平地層的順向基巖滑坡。蓬萊鎮(zhèn)組（J36p）地層在長(zhǎng)期的剝蝕地質(zhì)環(huán)境中遭受強(qiáng)烈的風(fēng)化，荷花溝西側(cè)滑坡下的基巖仍有強(qiáng)風(fēng)化帶2~5m。東側(cè)裸露的基巖強(qiáng)風(fēng)化帶11.2~15.3m，強(qiáng)風(fēng)化帶中的薄層狀粘土巖呈泥狀，伊利土含量達(dá)70%~90%，為軟弱結(jié)構(gòu)面，多層的水平軟弱結(jié)構(gòu)面與陡斜的臨空面組成了整個(gè)荷花溝小型盆地的不穩(wěn)地質(zhì)體。

滑坡機(jī)制：不穩(wěn)地質(zhì)體的軟弱結(jié)構(gòu)石受到上覆巖體的重力載荷，以及盆緣砂巖陡崖垂落的崩積體的加載荷重，使不穩(wěn)地質(zhì)體沿軟弱結(jié)構(gòu)面向陡斜的臨空面擠壓，在滑坡后緣產(chǎn)生拉裂，形成張裂帶的地塹式槽溝。暴雨季節(jié)，上游張裂、槽溝呈飽水狀態(tài)，地下水頭上升，增強(qiáng)了對(duì)軟弱結(jié)構(gòu)面的滲透、軟化、泥化，不穩(wěn)地質(zhì)體在飽水的重荷、浮托及抗阻滑功能減小等諸多因素疊加作用下就產(chǎn)生了拉裂—推移式蠕動(dòng)滑坡。荷花溝東側(cè)地勢(shì)陡，坡度大，剪出口通暢，整個(gè)基巖滑體被推移剪出至二級(jí)臺(tái)階下，僅留下后緣拉裂的槽溝和多級(jí)臺(tái)坎狀的滑床。西側(cè)斜坡較緩，地勢(shì)低，剪出口受二級(jí)臺(tái)階前緣基巖微翹影響，滑體剪出受阻，滑體處于長(zhǎng)期擠壓且緩慢的蠕滑狀態(tài)，滑坡下部被擠壓隆起高達(dá)10多米的鼓丘，滑動(dòng)土中較硬的砂巖在長(zhǎng)期的壓碾滾磨狀態(tài)下成為豆?fàn)畹纳傲！?/p>

1.2 萬(wàn)縣三峽造船廠場(chǎng)地滑坡

位于萬(wàn)縣（州）城關(guān)東面，長(zhǎng)江下游北岸7km二級(jí)臺(tái)階（200~240m）的雙堰塘滑坡群中部的雙堰塘滑坡上。雙堰塘滑坡上部為較陡的斜坡，有二口數(shù)畝面積大的堰塘，其后緣與獅子山淺丘陡壁連接，中下部地形平緩，縱向坡長(zhǎng)約200m，坡角5°~8°。雙堰塘為覆蓋層滑坡，在二級(jí)臺(tái)階前緣有斷續(xù)的基巖出露，滑床受基巖的頂托，被分割成東、南東、南三個(gè)剪出口，形成三個(gè)次級(jí)滑體，滑移至一級(jí)臺(tái)階。

1996年前后造船廠場(chǎng)地施工由于處理不當(dāng)，導(dǎo)致古滑坡復(fù)活，使上方較陡的斜坡出現(xiàn)密集的弧形張裂帶，有的張裂橫貫整個(gè)滑坡臺(tái)面，裂寬0~50cm，裂面傾向下游，傾角70°~85°，中部平緩的滑坡坡面變形，呈北西陡南東緩不對(duì)稱(chēng)椅狀地形。為了穩(wěn)定場(chǎng)地古滑坡的災(zāi)變，有關(guān)部門(mén)在斜坡至平緩臺(tái)階轉(zhuǎn)折地帶施工防滑樁群，但因地質(zhì)條件不明，數(shù)個(gè)占孔深達(dá)100m以下，遇到風(fēng)化的砂巖層（所謂流砂）均被埋占而失敗，致使造船廠停工。

1.2.1 場(chǎng)地地質(zhì)

地質(zhì)構(gòu)造：場(chǎng)地位于豐都—忠縣向斜軸部，由NE軸線(xiàn)方向朝NEE向的扭轉(zhuǎn)處，地層水平，兩組張扭和壓扭裂隙發(fā)育，場(chǎng)地下部沿N25W、NE，∠70°斷裂發(fā)育著一條深溝，斷層面為角礫巖，有帚狀裂隙。

地層：覆蓋層，第四系的Q1+2、Q12、Q11、松散松軟地層；基巖：侏羅系上沙溪廟組（J23s）碎屑巖。

（Q1+2）為紫紅、褐紅色粉砂質(zhì)粘土夾飄礫、礫石及碎塊石，粉砂質(zhì)粘土細(xì)膩、硬塑至堅(jiān)硬、切面光滑，可搓條1m/m，迂水軟化，干燥黽裂。在剖面上可見(jiàn)1~2m深的楔狀張開(kāi)的裂縫，是地表水滲入通道。飄礫、塊碎石以砂巖為主，次為粘土巖和泥灰?guī)r等，直徑大者在2m以上，一般0.1~0.2m，分布極不均一，在楔裂中居多。該層為殘坡崩積，經(jīng)長(zhǎng)期風(fēng)化，粘土成分以伊利土為主，砂巖塊石可捏成砂粒，是場(chǎng)地古滑坡的主體層，厚度20~30m。

（Q12）灰、灰褐色粉砂、泥質(zhì)粉砂。結(jié)構(gòu)較均一，有清晰的水平紋理和微交錯(cuò)紋理，密實(shí)，粉砂中的長(zhǎng)石被風(fēng)化后呈高嶺土化，該層為典型的湖相沉積，厚度1~4m，最厚可以8.4m。

（Q11）灰白色粘土，細(xì)膩，切面光滑，迂水軟化，主要成分為伊利土。該層在個(gè)別鉆孔中出現(xiàn)鈣質(zhì)土、鈣質(zhì)結(jié)核或砂質(zhì)鈣核，是古滑坡的滑帶土，厚度1.15~5.05m。

基巖：（J23s）砂巖、粘土巖類(lèi)不等厚互層。

砂巖為灰白、灰綠色，細(xì)—中粒，中厚至塊狀，水云母膠結(jié)，少許鈣質(zhì)膠潔，具水平層理和斜層理，巖相不穩(wěn)定，可在短距離增厚或尖減。粘土巖類(lèi)（包括粉砂質(zhì)粘土巖、砂質(zhì)粘土巖），層理不清，性軟，迂水軟化，風(fēng)化的粘土巖類(lèi)的表面呈不規(guī)則狀或貝殼狀剝落，在強(qiáng)風(fēng)化帶中夾軟塑性的粘土層，其礦物成分伊利土達(dá)70%~90%。

該層風(fēng)化帶強(qiáng)度和深度受巖性、含水性等地質(zhì)因素影響極不均勻，在古滑坡覆蓋層的下伏基巖多為弱風(fēng)化狀，但在孔深100m以下仍?shī)A有風(fēng)化的砂巖。

1.2.2 場(chǎng)地工程地質(zhì)評(píng)述

鉆孔和槽探揭露，場(chǎng)地處于覆蓋層蠕動(dòng)的古滑體上，滑床為蓋基接觸界面，滑帶土（Q11）層位穩(wěn)定、上覆的（Q12），（Q1+2）層接觸界面清楚，程序正常，（Q12）粉砂層水平紋理清晰連續(xù)，未經(jīng)攪動(dòng)，說(shuō)明覆蓋層滑體是整體蠕動(dòng)，（Q11）、（Q12）有粉質(zhì)粘土層和粉砂層結(jié)構(gòu)緊實(shí)，為半成巖狀，是經(jīng)受長(zhǎng)期壓實(shí)作用所至。造船廠場(chǎng)地在施工前廠辦對(duì)雙堰塘古滑坡監(jiān)測(cè)的滑移速度為雨季3~4mm/月，旱季1.2mm/月，古滑坡滑舌上的沼澤濕地每年有小股泥土向一級(jí)臺(tái)階流失。船廠場(chǎng)地施工不當(dāng)，對(duì)古滑坡下部覆蓋層開(kāi)挖達(dá)10多米深，使覆蓋層中的軟弱結(jié)構(gòu)面裸露于地表，受日照和地表水，地下水侵蝕作用呈泥化，也使古滑坡前緣土體重量減輕、抗阻能力減弱，加之開(kāi)挖的1.2萬(wàn)m3土料，推壓在古滑坡的中上部，增加了荷重，增強(qiáng)了滑體向新開(kāi)挖臨空面的平推擠壓作用，于是造船廠場(chǎng)地在施工不久就沿多個(gè)泥化結(jié)構(gòu)面，從不同的方位，朝新開(kāi)挖的斷面和深溝由蠕滑演變?yōu)榱骰?，甚至于崩滑。萬(wàn)縣造船廠場(chǎng)地占孔揭露的（Q11）、（Q12）地層剖面與川西（Q12），時(shí)期成都粘土層湖相沉積層可對(duì)比[7]，都反映了早更新世中后期在穩(wěn)定的地質(zhì)時(shí)期剝夷面上河湖相物質(zhì)的沉積環(huán)境和地表水的賦存狀況。

2 長(zhǎng)江的發(fā)育

長(zhǎng)江起源第三紀(jì)新近世至第四紀(jì)早更新世的四川盆地東部豐都—忠縣向斜寬谷的軟弱巖組地層，早更新世中晚期貫通了川鄂湘黔斷褶帶的碳酸鹽巖堅(jiān)硬巖組地層，流至江漢平源，中更新世的喜山運(yùn)動(dòng)給長(zhǎng)江注入了活力，向西襲奪了四川盆地的西部水系，向東開(kāi)劈了三峽天險(xiǎn)，發(fā)育成亞洲的第一大河。但長(zhǎng)江的發(fā)育卻有著漫長(zhǎng)復(fù)雜的地質(zhì)背景。

2.1 地質(zhì)背景

三疊系中統(tǒng)的印支運(yùn)動(dòng)，結(jié)束了四川盆地和川鄂湘黔地槽的海相沉積，奠定了四川內(nèi)陸湖盆和川鄂湘黔山岳與盆地地貌格局。之后，在上三疊世和侏羅紀(jì)炎熱干燥的地史環(huán)境中，四川省盆地包括三峽庫(kù)區(qū)西部奉節(jié)縣城關(guān)至重慶段和鄂西稊歸盆地沉積了一套數(shù)1 000m厚的河湖相堆積物。這套陸相巖組為粘土巖類(lèi)巖層：包括粘土巖、粉砂質(zhì)粘土巖、砂質(zhì)粘土巖、鈣質(zhì)粘土巖等，和砂巖類(lèi)巖層；包括泥質(zhì)粉砂巖，長(zhǎng)石石英砂巖、長(zhǎng)石砂巖、鈣質(zhì)砂巖等。兩類(lèi)巖層均具有巖性成分不穩(wěn)定，有薄層、厚層、塊狀結(jié)構(gòu)，且相互交錯(cuò)穿插，迭置變換，可在短距離增厚、減薄、分岔、尖減，均含易溶礦物和易溶巖薄膜或薄層。兩類(lèi)巖層雖然在硬度、孔隙率、含水性、抗風(fēng)化能力等隨著巖石成分，膠結(jié)物的不同差異很大，但均屬軟弱巖組地層。

三峽庫(kù)區(qū)東部（從奉節(jié)縣城以東至稊歸縣三斗坪）的川鄂斷褶山岳主要為中三疊世以前古生代、前寒武系碳酸鹽巖和火成巖的堅(jiān)硬巖組地層，其次夾有頁(yè)巖、煤系、泥灰?guī)r等軟弱巖組。

燕山運(yùn)動(dòng)使四川盆地和稊歸盆地等的河湖相沉積地層褶皺成一系列由寬闊平緩的背向斜軸部和陡斜狹窄的翼部組成的箱形構(gòu)造，使川鄂的山岳褶皺構(gòu)造更加緊湊、斷塊間的差異抬升變強(qiáng)烈。白惡紀(jì)至第三紀(jì)古近世，我國(guó)西部地區(qū)為炎熱干燥的氣候，整個(gè)庫(kù)區(qū)的地層都經(jīng)受了長(zhǎng)期強(qiáng)烈的剝夷作用，四川盆地中東部被剝蝕的碎屑物沉積到四川盆地西部的龍門(mén)山系斷陷坳槽，川鄂斷褶帶的剝蝕碎屑沉積至仙女山、建始、恩施斷陷盆地中。兩處斷陷坳盆沉積了數(shù)1 000m厚、含鈣質(zhì)夾石膏、芒硝的紅色砂巖和粘土巖的陸相地層，到近新世后，由于氣候轉(zhuǎn)變，我國(guó)西部地區(qū)（包括庫(kù)區(qū)）降水量增多，使豐都—忠縣向斜剝夷面才具備孕育長(zhǎng)江的水源條件。

2.2 長(zhǎng)江孕育地—四川盆地的豐都—忠縣向斜

近新世后，四川盆地逐漸變?yōu)闇責(zé)釟夂?，雨量增多，?duì)豐都—忠縣向斜經(jīng)受長(zhǎng)期剝蝕，但抗風(fēng)化強(qiáng)度不均一的軟弱地層，在地表水的淋漓、沖刷、片蝕等作用下，使平坦的地表產(chǎn)生高低隆陷的變化，并演變成泥流、積水濕地和池湖。因向斜軸向張性裂隙發(fā)育的優(yōu)越條件，其間的池溝沿向斜寬谷的走向得到合拼（匯合）發(fā)展，逐漸以豐都—忠縣向斜為中心擴(kuò)大延長(zhǎng)，向南西臨近重慶、東北到達(dá)奉節(jié)夔門(mén)，形成長(zhǎng)達(dá)近400km的內(nèi)陸河—即長(zhǎng)江的誕生。幼年期的長(zhǎng)江河床在向斜寬谷的底部，即現(xiàn)在二級(jí)臺(tái)階前緣的眉坎，高程在190~210m間，高差很小，河水平緩。長(zhǎng)江兩岸二級(jí)臺(tái)階的橫向?qū)挾?~nkm，可想當(dāng)時(shí)長(zhǎng)江只是流淌在二條莽莽低丘間，于開(kāi)闊平原上的小河，這景象非常像現(xiàn)在四川紅原—若爾蓋高原剝夷面上于淺丘—寬谷中的黃河支流—白河（上世紀(jì)六十年代以前）的地貌。那里雨季、沼澤、濕地、河流、湖泊聯(lián)成一片，形成澤國(guó)，旱季白河蛇曲，蜿蜒迂回于萬(wàn)塘千湖之間。萬(wàn)縣三峽造船廠二級(jí)臺(tái)階的湖相沉積層和長(zhǎng)江二級(jí)臺(tái)階約400km長(zhǎng)且近于水平的眉坎都相互映證著早更新世早期豐都——忠縣向斜地表水賦存在剝夷面上的地質(zhì)環(huán)境。

2.3 穿越川鄂湘黔斷褶帶

長(zhǎng)江在早更新世東西擴(kuò)張過(guò)程也是川鄂湘黔碳酸鹽巖的山原期巖溶發(fā)育期。在內(nèi)陸河未到達(dá)奉節(jié)之前，當(dāng)?shù)氐牡乇硭畱{著低礦化度、具強(qiáng)碳酸的優(yōu)勢(shì)，沿溶隙，小型洞穴等通道滲入碳酸鹽巖體內(nèi)，以地下水逕流方式穿過(guò)瞿壙峽、巫峽、向較低的稊歸盆地流出。之后又與當(dāng)?shù)氐牡乇硭畢R合，伏流至西陵峽，向江漢平源排泄。當(dāng)長(zhǎng)江內(nèi)陸河水東擴(kuò)至奉節(jié)（或奉節(jié)地表水向西朔源襲奪內(nèi)陸河），并與碳酸鹽巖的地下水系產(chǎn)生水力聯(lián)系后，長(zhǎng)江內(nèi)陸河的性質(zhì)就發(fā)生了性質(zhì)的改變，成為一條由地表河、地下河組合的大陸河。由于外來(lái)水的增加，三峽碳酸鹽巖中的地下河也得到了迅速的發(fā)育，在山原巖溶期中與川鄂湘黔碳酸鹽巖地表被巖溶作用剝蝕而降低的同時(shí)，地下河徑流的巖溶形態(tài)也從拓寬、加深，直到洞頂坍塌，而演變成地表河。也就是說(shuō)早更新世后期，長(zhǎng)江由豐都—忠縣向斜孕育的內(nèi)陸河，演變成了一條可從地表貫通三峽流向大海的大陸河，完成了河流幼年期的全過(guò)程發(fā)育。長(zhǎng)江幼年期的發(fā)育是四川盆地豐都—忠縣向斜發(fā)育的內(nèi)陸河與川鄂湘黔碳酸鹽巖的地下水在地質(zhì)時(shí)空中的耦合之果。

長(zhǎng)江三峽段碳酸鹽巖由地下河演變?yōu)榈乇砗拥谋硎鼋^不是憑空推理或臆造，而是根據(jù)目前長(zhǎng)江流域仍保存著這種巖溶地貌實(shí)例為依據(jù)的。

例一：三峽庫(kù)區(qū)南岸的武隆縣廣泛分布著碳酸鹽巖，屬川鄂湘黔斷褶帶構(gòu)造體系。該縣境的羊子河為長(zhǎng)江支流烏江的二級(jí)支流，羊子河上游分布非碳酸鹽巖和碳酸鹽巖。碳酸鹽巖地段發(fā)育著山原期典型的巖溶地貌，有著名的巖溶天生三橋形態(tài)景觀[4]，也是一段可以充分佐證長(zhǎng)江由非碳地區(qū)的地表水浸入碳酸鹽巖后再流出至非碳地區(qū)演變過(guò)程的實(shí)例。羊子河上游非碳區(qū)的地表水在河谷高程1 039m從西進(jìn)入碳酸鹽巖便轉(zhuǎn)為伏流，如今在河谷非碳酸鹽巖與碳酸鹽巖接觸帶處，于后者巖體上還遺留下眾多的伏流洞口。巖溶地下水開(kāi)始在較平緩的地下河道逕流，現(xiàn)在天生橋下游的黑龍橋的拱穹部位仍保存著寬平的地下河斷面，地下河流到東側(cè)非碳區(qū)較低的子房溝。隨著山原期巖溶作用強(qiáng)烈的發(fā)育，地下河的底觸深度達(dá)100余米，寬度193~212m，成為一條地下深谷狀的河道。當(dāng)山原期的巖溶作用繼續(xù)發(fā)育，洞跨增大，在洞拱的承載力小于洞頂山巖壓力時(shí)，地下河就產(chǎn)生坍塌，并導(dǎo)致地下河向地表河轉(zhuǎn)換。現(xiàn)在保留在羊子河上的巖溶天生三橋就是在山原巖溶期形成地下河，后又在長(zhǎng)期的巖溶作用下由地下河演變成地表河過(guò)程中殘留的三段地下河的斷面[4]。

例二：在松潘黃龍風(fēng)景名勝區(qū)丹云峽景區(qū)東側(cè)，涪江從海拔2 000m左右的龍滴水跌落到1 700m的非碳酸鹽巖區(qū)的盆地中。遠(yuǎn)望涪江被一座東西向山巒如“鐵門(mén)”阻擋，近視江水像柄白刃，將近百米高的絕壁劈開(kāi)，為一條谷底只有10~20m寬的嶂谷，其谷長(zhǎng)約200m，穿過(guò)整個(gè)碳酸鹽巖體，在高出嶂谷底部30余m的谷壁出現(xiàn)一段橫向的、寬大窟窿狀的溶蝕面。其中間被斷開(kāi)，像似嶂谷中展開(kāi)的折扇面，故老鄉(xiāng)稱(chēng)之“扇子洞”.在溶蝕面的下部有邊槽，槽中有數(shù)枚渾園的卵石，又名為“天鵝抱蛋”。扇子洞是山原巖溶期發(fā)育的巖溶穿洞，是涪江西部上游非碳酸鹽巖區(qū)的地表水，先沿巖溶構(gòu)造裂隙呈伏流穿過(guò)碳酸鹽巖區(qū)排至東部非碳酸鹽巖區(qū)低海拔的河谷，后隨著巖溶鹽巖作用的增強(qiáng)被擴(kuò)大成流水洞穴（地下河）并在江水底蝕作用增強(qiáng)過(guò)程中留下邊槽以及江水搬運(yùn)來(lái)的卵石，扇子洞下部的嶂谷是涪江在中更新世青藏高原抬升時(shí)下切的河道。扇子洞上部的一線(xiàn)天峭壁是扇子洞頂早期的天溝與地表的溶槽或地縫在地表水長(zhǎng)期的沖刷和溶蝕作用并伴有崩塌作用形成的。

2.4 中更新世—全新世的發(fā)育

中更新世的喜山運(yùn)動(dòng)（鄂西稱(chēng)元謀運(yùn)動(dòng)），四川盆地產(chǎn)生了北西強(qiáng)南東弱的整體掀升，終止了龍門(mén)山前的成都湖盆早更新世的冰川、冰水、流水堆積，調(diào)整了整個(gè)盆地的水系格局。早更新世川西龍門(mén)山區(qū)的地表水主要沿SW—NE向，從雅安—名山進(jìn)入成都湖盆[6]，到中更新世整個(gè)四川盆地和龍門(mén)前后山的主要水系轉(zhuǎn)為近N—S向，朝南面與川滇黔接壤的盆緣地區(qū)逕流。此時(shí)，沿豐都—忠縣向斜軸部發(fā)育的長(zhǎng)江處于掀升最弱的部位，成了四川盆地最低的排泄基準(zhǔn)面，于是以強(qiáng)勁的朔源侵蝕作用逐步將烏江、嘉陵江、岷江、金沙江襲奪歸拼至長(zhǎng)江水系，并從二級(jí)臺(tái)階眉坎下切20~50 m（重慶以西地區(qū)），形成30°~60°的臨空面（岸坡）。此時(shí)的長(zhǎng)江已進(jìn)入了青年發(fā)育期。

元謀運(yùn)動(dòng)對(duì)川鄂湘黔斷褶帶產(chǎn)生了在整體抬升背景下的斷塊間的差異抬升作用，其中以黃陵背斜西翼最強(qiáng)烈，仙女山斷陷洼地的古近世（E）地層被抬升至1 200m的嶺嵴部位，燈影峽中沉積有卵礫石層（Q1）的溶洞被抬升至840m，三峽地區(qū)碳酸鹽巖在山原巖溶期形成的剝蝕面隨著斷塊抬升至不同的高程而被破壞。但長(zhǎng)江卻以不斷增多的流量沿著早更新形成的地表河道和岸坡對(duì)各個(gè)抬升強(qiáng)度不一的碳酸巖斷塊產(chǎn)生不同強(qiáng)度，不同形式的侵蝕作用，形成綿延近300km長(zhǎng)的雄壯險(xiǎn)秀的峽谷景觀。

中更新世晚期至晚更新世早期長(zhǎng)江在四川盆地（庫(kù)區(qū)）經(jīng)歷了一段穩(wěn)定的時(shí)期，形成了一級(jí)臺(tái)階。晚更新世至全新世隨著四川盆地中小幅度的震蕩抬升，形成了一級(jí)臺(tái)階前緣陡坎和高低漫灘。而在三峽碳酸鹽巖區(qū)中更新世晚期至全新世仍以強(qiáng)勁的侵蝕作用，繼承性地塑造峽谷形態(tài)，其間，長(zhǎng)江也步入壯年發(fā)育期。

3 長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)的岸坡再造

3.1 岸坡巖體的風(fēng)化和不穩(wěn)地質(zhì)體

長(zhǎng)江岸坡巖體不論是軟弱巖組還是堅(jiān)硬巖組在新近世前都遭受了長(zhǎng)期干熱環(huán)境下的強(qiáng)烈風(fēng)化，新近世后隨著長(zhǎng)江的發(fā)育，在岸坡加深拓寬的過(guò)程中，促進(jìn)了岸坡巖體風(fēng)化作用的縱深發(fā)育和不穩(wěn)地質(zhì)體的形成。

3.1.1 岸坡巖體的風(fēng)化作用

三峽庫(kù)區(qū)岸坡巖體經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期的物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化、生物風(fēng)化，三種風(fēng)化作用在自然界是相互影響、相到疊加，使巖石結(jié)構(gòu)產(chǎn)生由表及里、由輕加重的切割支離，溶蝕變質(zhì)，導(dǎo)致完整的巖體碎裂解體及砂化、泥化。

物理風(fēng)化：可分熱力風(fēng)化和凍融風(fēng)化。巖體表層對(duì)氣溫（熱力），濕度變化反應(yīng)敏感，在反復(fù)的日、月、年的溫差，濕差劇烈變化作用下，巖石頻繁的膨脹收縮導(dǎo)至結(jié)構(gòu)松馳、孔隙率增加，比重減小，細(xì)微裂隙的擴(kuò)張，使整體塊狀結(jié)構(gòu)的巖石逐漸碎裂、砂化、泥化。

在相同的地質(zhì)環(huán)境下，物理風(fēng)化對(duì)軟弱巖石的風(fēng)化強(qiáng)度和深度、速度比堅(jiān)硬巖石要?jiǎng)×?。但凍融作用無(wú)論對(duì)軟弱巖體和堅(jiān)硬巖體都能產(chǎn)生巨大的楔狀裂隙，如萬(wàn)縣造船廠場(chǎng)地的砂質(zhì)粘土層地表廣乏分布著楔狀裂隙；三峽碳酸鹽巖近臨空面的巖體發(fā)育巨大的“V”形張裂隙就有凍融作用的參于。

化學(xué)風(fēng)化：巖石在水和水溶液的化學(xué)作用下，其物質(zhì)成份被（包括膠結(jié)物）軟化、松馳、溶蝕、崩解，使物理力學(xué)性質(zhì)降低、孔隙度增大，巖石中活潑元素如鉀、鈉、鈣、鎂等產(chǎn)生遷移，并形成新的礦物成份。

巖體化學(xué)風(fēng)化的強(qiáng)度、深度主要與巖石的成份、結(jié)構(gòu)有關(guān)，軟弱巖石中的長(zhǎng)石砂巖抗風(fēng)化作用較差，中粗粒結(jié)構(gòu)，水云母膠結(jié)，是較好的孔隙——裂隙含水層，豐富的地下水對(duì)巖石中活躍的元素和親水的礦物產(chǎn)生化學(xué)作用，使其部分礦物成份遷移和溶解而流失，并出現(xiàn)高嶺土成份。萬(wàn)縣三峽造船廠場(chǎng)地的長(zhǎng)石砂巖在孔深100m余仍含有高嶺土質(zhì)的砂粒正是化學(xué)風(fēng)化所至。忠縣城關(guān)的長(zhǎng)江岸坡二級(jí)臺(tái)階下的陡壁，為抗風(fēng)化作用強(qiáng)的中細(xì)粒結(jié)構(gòu)、鈣硅質(zhì)膠結(jié)的長(zhǎng)石英砂巖，巖石完整、堅(jiān)硬，含水性差，即在地表僅為弱風(fēng)化。堅(jiān)硬巖組的碳酸鹽巖為細(xì)微晶結(jié)構(gòu)，致密堅(jiān)硬，孔隙裂隙不發(fā)育，含水性差，抗風(fēng)化作用強(qiáng)，但具可溶性的碳酸鹽巖能與水產(chǎn)生巖溶作用，特別在一些含水性較好的部位：如斷裂帶、卸荷帶，巖溶作用就較強(qiáng)烈，于包氣帶中常形成一定規(guī)模的垂直的溶蝕形態(tài)。

三峽庫(kù)區(qū)岸坡的化學(xué)作用是在巖體經(jīng)歷了長(zhǎng)期干旱炎熱的地史時(shí)期，遭到強(qiáng)烈的熱力風(fēng)化作用的基礎(chǔ)上發(fā)育的，巖石的表層有一定程度的破裂，孔隙和細(xì)微裂隙發(fā)育，開(kāi)啟性良好，當(dāng)庫(kù)區(qū)轉(zhuǎn)為濕熱地質(zhì)環(huán)境后，岸坡巖體的化學(xué)風(fēng)化作用也就隨著水和水溶液的增多而加劇。另外，中更新世的地殼抬升，長(zhǎng)江河谷的下切，加大了岸坡地下水的匯水面積和補(bǔ)給區(qū)與排泄基面的水頭壓力，促進(jìn)了岸坡化學(xué)風(fēng)化作用向深部巖體的空間擴(kuò)展。

生物風(fēng)化：岸坡生物在生長(zhǎng)過(guò)程或死亡的遺骸對(duì)巖石產(chǎn)生機(jī)械的和化學(xué)的破壞作用。強(qiáng)烈的生物風(fēng)化發(fā)生在巖體表層，喬木的生長(zhǎng)，它巨大的根系伸延造成被物理化學(xué)風(fēng)化變得脆弱的巖石遭受擠壓而破裂。最普遍的生物風(fēng)化是微生物與水和水溶液進(jìn)入到巖體內(nèi)部，在它生長(zhǎng)、繁殖和死亡過(guò)程中分泌的有機(jī)酸等物質(zhì)增強(qiáng)著巖體的化學(xué)風(fēng)化作用。

縱觀巖體的物理、化學(xué)、生物風(fēng)化是地球巖石圈表部在陽(yáng)光照射下與水圈、大氣圈產(chǎn)生物質(zhì)大循環(huán)的一部分或一環(huán)節(jié)，它無(wú)處不在，永無(wú)休止。岸坡巖體位置特殊，處于河流下切的谷坡兩側(cè)，有主河道和支溝形成多向性的臨時(shí)空面，整體性差，河床是地下水的排泄基面，岸坡巖體是地下水運(yùn)移最活躍的部位，又是生物生長(zhǎng)最茂盛之地，故是物理、化學(xué)、生物風(fēng)化最強(qiáng)烈的地質(zhì)空間。

3.1.2 不穩(wěn)地質(zhì)體

指岸坡風(fēng)化巖體中的地質(zhì)結(jié)構(gòu)面（包括軟弱巖或夾層結(jié)構(gòu)面、卸荷、巖溶、斷裂、裂隙破裂結(jié)構(gòu)面、基巖與履蓋層接觸結(jié)構(gòu)面、含水結(jié)構(gòu)面等）與岸坡臨空面所封閉的地質(zhì)體。其穩(wěn)定系數(shù)可在0.78～1.2以上，穩(wěn)定性評(píng)價(jià)包括不穩(wěn)定、臨界穩(wěn)定或基本穩(wěn)定至穩(wěn)定。但在特大暴雨、長(zhǎng)期過(guò)飽和狀態(tài)、河流強(qiáng)烈侵蝕、沖刷、地震和人為因素等作用下，會(huì)導(dǎo)至上述結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度降低，阻滑功能減小，不穩(wěn)地質(zhì)體的重力失衡而與母巖或原結(jié)合的巖體沿地質(zhì)結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生位移或脫離，形成不同形式，不同規(guī)模的拉裂、泥流、蠕動(dòng)、滑移、落石、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。不穩(wěn)地質(zhì)體的巖性可以是基巖，履蓋層，也可是兩者組合的地質(zhì)體。它與穩(wěn)定的地質(zhì)體和復(fù)蓋層共同組成岸坡巖體。

產(chǎn)生過(guò)位移的古滑坡、古崩塌的不穩(wěn)地質(zhì)體，可從它早期形變滑移留下的殘?bào)w形跡中識(shí)別出來(lái)，這是顯形的不穩(wěn)地質(zhì)體；岸坡一些不穩(wěn)地質(zhì)體沒(méi)有位移形變就很難發(fā)現(xiàn)，稱(chēng)之為隱形不穩(wěn)地質(zhì)體。不過(guò)在同一地區(qū)調(diào)查了大量的顯形不穩(wěn)地質(zhì)體資料，在總結(jié)出不穩(wěn)地質(zhì)體形成的地質(zhì)規(guī)律后，采用地質(zhì)類(lèi)比法可以預(yù)測(cè)和圈定出隱形不穩(wěn)地質(zhì)體的分布范圍。

3.2 岸坡再造

長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)橫跨四川盆地東部和川鄂湘黔斷褶帶，兩區(qū)的地質(zhì)背景、地層、巖性、抗風(fēng)化強(qiáng)度、晚期地殼抬升等方面的差異，所以岸坡再造也有著迥然不同的特色。

3.2.1 四川盆地區(qū)的岸坡再造

早更新世長(zhǎng)江發(fā)育的豐都—忠縣向斜寬谷的剝夷面，其地形平緩，高差很小。長(zhǎng)江在寬谷中蜿曲地向構(gòu)造兩端伸延，沒(méi)有定位的岸坡。至早更新世中后期長(zhǎng)江地表水與三峽碳酸鹽巖的地下河產(chǎn)生了水力聯(lián)系，向江漢平原排泄后，才出現(xiàn)了固定的原始河道。河道兩側(cè)的邊坡就成為長(zhǎng)江最早的岸坡，也就是現(xiàn)在長(zhǎng)江二級(jí)臺(tái)階初始的基面。

中更新世的喜山運(yùn)動(dòng)，四川盆地的掀升，與江漢平原的勢(shì)位差逐漸增大，長(zhǎng)江的朔源作用加強(qiáng)，以強(qiáng)勁的底蝕作用對(duì)庫(kù)區(qū)二級(jí)臺(tái)階下切，形成了20~30m高的斜坡臨空面，并與岸坡巖體沿新的侵基面發(fā)育的各種風(fēng)化的地質(zhì)結(jié)構(gòu)面形成不穩(wěn)地質(zhì)體。中更新世中后期至晚更新世早期，四川盆地的掀升逐步轉(zhuǎn)向穩(wěn)定時(shí)期，是長(zhǎng)江岸坡的旁蝕作用和岸坡巖體的重力調(diào)整最活躍的時(shí)期，產(chǎn)生了長(zhǎng)江地史上最廣泛和最強(qiáng)烈的岸坡再造。

旁蝕作用的岸坡再造：喜山運(yùn)動(dòng)結(jié)束后，長(zhǎng)江底蝕作用逐漸轉(zhuǎn)向主要為旁蝕作用。江水對(duì)抗風(fēng)化作用不同的粘土巖類(lèi)和砂巖類(lèi)岸坡進(jìn)行沖刷、淘蝕、使抗風(fēng)化弱的粘土巖類(lèi)岸坡產(chǎn)生泥流、錯(cuò)落、溜坍等不良地質(zhì)現(xiàn)象，岸坡臨空面快速朝側(cè)向分水嶺后退，縮小了二級(jí)臺(tái)階的寬度，形成了開(kāi)闊的河床?？癸L(fēng)化作用較強(qiáng)的砂巖類(lèi)岸坡，特別是硅質(zhì)鈣質(zhì)膠結(jié)的石英砂巖岸坡，在江水的沖刷下多產(chǎn)生局部性的墜落、傾倒等不良地質(zhì)現(xiàn)象。臨空面朝側(cè)向分水嶺后退速度緩慢，二級(jí)臺(tái)階較寬而河床較窄，所以即是在軟弱巖組區(qū)的長(zhǎng)江也是由寬窄不一的江段組成的。在二級(jí)臺(tái)階臨空面朝側(cè)向分水嶺后退的岸坡再造過(guò)程中，被侵蝕向河床平緩傾斜的地帶即為一級(jí)臺(tái)階。

巖體重力調(diào)整中的岸坡再造：軟弱巖組區(qū)經(jīng)旁蝕作用在臨空面后退過(guò)程中，其斜率和地下水坡度不斷加大。地下水運(yùn)移途徑縮短，速度加快，巖體的化學(xué)風(fēng)化強(qiáng)度與深度逐漸增加，不穩(wěn)定地質(zhì)體亦不斷變大，這種地質(zhì)作用尤以裸露、開(kāi)啟性好，孔隙率高的砂巖更為強(qiáng)烈，所以岸坡巖體重力調(diào)整首先發(fā)生在向斜寬谷兩側(cè)砂巖類(lèi)的丘巒。當(dāng)風(fēng)化裂隙、卸荷裂隙與臨空面組成的不穩(wěn)地質(zhì)體因暴雨增荷、或地震、雷擊等突發(fā)性的自然因素作用下產(chǎn)生崩塌，砂巖的碎塊石堆積在二級(jí)臺(tái)階后緣。從砂巖堆積物的分布特征，風(fēng)化程度判別：在地史時(shí)期丘巒砂巖的崩塌是經(jīng)常發(fā)生的，萬(wàn)縣三峽造船廠場(chǎng)地滑坡后緣有幾處錯(cuò)列迭置的砂巖崩積體蓋在含砂巖塊石的有楔狀裂隙的砂粘土層之上；忠縣東坡橋址場(chǎng)地的滑坡后緣有風(fēng)化程度不等的砂巖崩積體。三峽庫(kù)區(qū)滑坡資料：有二十多個(gè)大型滑坡后緣有崩塌的砂巖塊石。正因是砂巖崩塌體重荷加載在二級(jí)臺(tái)階后緣，導(dǎo)致二級(jí)臺(tái)階上本來(lái)處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)下的砂巖和粘土巖不穩(wěn)地質(zhì)體，在強(qiáng)大的側(cè)向重力擠壓下，沿風(fēng)化的軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)生成層性的重力調(diào)整，產(chǎn)生拉裂—蠕動(dòng)—推移—擠壓—形變，直至被剪出。當(dāng)如遭遇河床基巖（一級(jí)臺(tái)階后緣）的頂托阻滑，則形成整體性的層狀滑體特有的褶皺斷裂變形。由此歸納二級(jí)臺(tái)階的岸坡再造是中更新世早中期長(zhǎng)江的下切作用加劇，寬谷后緣淺丘的砂巖在形成不穩(wěn)地質(zhì)體后就發(fā)生崩塌，并逐步加劇，崩積物的重荷作用于二級(jí)臺(tái)階逐漸風(fēng)化加劇的基巖上，到中更新世中晚期，二級(jí)臺(tái)階巖體重力開(kāi)始失衡，導(dǎo)致不穩(wěn)定地質(zhì)體沿主要的軟弱巖組結(jié)構(gòu)面朝新的岸坡臨空面產(chǎn)生普遍性的，大規(guī)模的蠕滑變形。這一認(rèn)識(shí)與長(zhǎng)江兩岸眾多古滑坡相同的蠕動(dòng)機(jī)制，古滑坡形成有43萬(wàn)年的地質(zhì)年齡[3]，以及區(qū)內(nèi)大規(guī)模的崩塌（砂巖）現(xiàn)象與其強(qiáng)烈的抬升地質(zhì)背景是相證不悖的。

綜上所述：中更新世長(zhǎng)江在四川盆地東部的岸坡再造有如下特征：

1）四川盆地的整體掀升，提供了長(zhǎng)江底蝕作用的動(dòng)力，使其沿二級(jí)臺(tái)階的原始河床下切20~30m，形成陡坎（或斜坡）臨空面，即長(zhǎng)江二級(jí)臺(tái)階眉坎下原始的岸坡。

2）中更新世中后期（延至晚更新世初）四川盆地較穩(wěn)定，長(zhǎng)江轉(zhuǎn)為以橫向?yàn)橹鞯陌镀略僭?，它包括兩種矢量的地質(zhì)作用，①來(lái)自水平方向上由長(zhǎng)江對(duì)岸坡的沖刷、侵蝕作用，使二級(jí)臺(tái)階下的臨空面朝側(cè)向分水嶺后退的矢量，形成一級(jí)臺(tái)階。②來(lái)自垂直方向上，由岸坡巖體的垂力調(diào)整，使風(fēng)化不穩(wěn)地質(zhì)體產(chǎn)生崩塌、滑坡而減壓，降低岸坡分水嶺至排泄基面高度的矢量。

3）中更新世長(zhǎng)江岸坡再造的地質(zhì)作用固定了長(zhǎng)江的走向和空間格局，奠定了長(zhǎng)江岸坡的基本輪廓。

晚更新世至全新世，四川盆地在振蕩中小幅抬升，長(zhǎng)江從一級(jí)臺(tái)階前緣下切，形成數(shù)米至十幾米的陡坎岸坡，局部江段沉積了鈣質(zhì)膠結(jié)的江北礫巖，其下有高低漫灘沉積。在長(zhǎng)江新的侵蝕基準(zhǔn)面的控制下，岸坡后緣的淺丘、二級(jí)臺(tái)階（包括蠕滑體）的巖體向一級(jí)臺(tái)階巖體 擠壓的阻力減小，強(qiáng)度加大，同時(shí)岸坡地下水對(duì)一級(jí)臺(tái)階基巖的軟弱巖組及各種地質(zhì)結(jié)構(gòu)面加劇風(fēng)化，并逐步與一級(jí)臺(tái)階前緣的臨空面封閉演變成不穩(wěn)地質(zhì)體，之后當(dāng)遇自然因素（暴雨、地震等）疊加，會(huì)導(dǎo)至二級(jí)臺(tái)階的蠕滑體復(fù)活或加劇，擠壓一級(jí)不穩(wěn)地質(zhì)體，并繼續(xù)沿早期基巖滑床蠕動(dòng)，在一級(jí)臺(tái)階前緣陡坎剪出，或受河床基巖阻擋產(chǎn)生斷褶形變。這個(gè)認(rèn)識(shí)是從三峽庫(kù)區(qū)32個(gè)滑坡有著共同的特點(diǎn)：從二級(jí)臺(tái)階至一級(jí)臺(tái)階的滑坡體是層狀連續(xù)的碎裂基巖，并是連續(xù)的滑床得出的。

3.2.2 川鄂湘黔斷褶帶的岸坡再造

早更新世該區(qū)堅(jiān)硬的碳酸鹽巖在山原期巖溶剝作用中，長(zhǎng)江從地下河轉(zhuǎn)為地表河，如現(xiàn)代貴州高原溶剝蝕面或桂林巖溶地區(qū)的地表河徑流于峰林谷地或孤峰平原間，河水平緩，河道彎曲。但經(jīng)歷了長(zhǎng)期風(fēng)化和巖溶作用的碳酸鹽巖發(fā)育了從多的地表和地下巖溶形態(tài)。

元謀運(yùn)動(dòng)川鄂地區(qū)發(fā)生了在強(qiáng)烈的整體抬升背景下的斷塊差異活動(dòng)，將庫(kù)區(qū)碳酸鹽巖斷塊抬升到不同的高度，長(zhǎng)江卻從襲奪上游河流得到不斷擴(kuò)充增量的江水，以整體抬升的強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的底蝕速率下切塑造河床，對(duì)每個(gè)斷塊間的差異抬升則以旁蝕作用進(jìn)行協(xié)調(diào)，即江水對(duì)抬升較快的斷塊僅產(chǎn)生底蝕作用或伴有較弱的旁蝕作用，形成狹窄的峽谷，對(duì)抬升較緩的斷塊，江水除產(chǎn)生底蝕作用外，部分能量則對(duì)岸坡臨空面產(chǎn)生較強(qiáng)的旁蝕作用，形成較寬的峽谷。

上述長(zhǎng)江三峽形成的推理是建立在三峽江段所蘊(yùn)藏的能量與長(zhǎng)江對(duì)三峽碳酸鹽巖各斷塊江段產(chǎn)生底蝕旁蝕作用所消耗的能量是大致均衡的基礎(chǔ)上的，實(shí)際上長(zhǎng)江三峽碳酸鹽巖區(qū)的峽谷地貌沒(méi)有出現(xiàn)巖溶強(qiáng)烈抬升區(qū)的伏流、干谷或嶂谷形態(tài)，說(shuō)明這一推論是合理的。

長(zhǎng)江三峽在堅(jiān)硬的碳酸鹽巖區(qū)未發(fā)現(xiàn)大型的岸坡重力調(diào)整的地質(zhì)現(xiàn)象，但在上部堅(jiān)硬巖組下為軟弱巖組的江段岸坡有不穩(wěn)地質(zhì)體和強(qiáng)烈的岸坡再造。據(jù)李總報(bào)告：在巫峽有白家灣、白鶴坪、作揖沱崩塌體，西陵峽有鏈子崖崩塌變形體均處于上述江段岸坡上，現(xiàn)以向家灣崩塌體為例分析其產(chǎn)生重力調(diào)整機(jī)制和岸坡再造的特征。

向家灣崩塌處于長(zhǎng)江北岸，岸坡上部為堅(jiān)硬巖組的灰?guī)r（P、C）和石英砂巖（D），下部為軟弱巖組的頁(yè)巖（S）。堅(jiān)硬巖組高懸于軟弱巖組之上，有3～4層迭置的懸崖，每層崖高為幾十至近百米，被張開(kāi)的構(gòu)造、卸荷、巖溶、風(fēng)化裂隙切割，形成如“獅子掛銀牌”、“猴子包”、“老鴉山”等楔狀危巖體。下部軟弱巖組為斜坡，在長(zhǎng)江旁蝕作用下，成為不穩(wěn)地質(zhì)體，使之上部堅(jiān)硬巖組處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)暴雨的加載荷重，軟化地質(zhì)結(jié)構(gòu)面，或在地震的搖感下，上部的堅(jiān)硬巖組產(chǎn)生崩塌，堆積在下部軟弱巖組的斜坡上，又導(dǎo)至其重力調(diào)整誘發(fā)岸坡（包括上部灰?guī)r石英砂巖下部頁(yè)巖）的崩滑，形成大規(guī)模的岸坡再造。長(zhǎng)江上硬下軟巖石組合的特定岸坡，只要下部軟弱巖體受江水旁蝕作用，上部灰?guī)r（堅(jiān)硬巖體）就存在著重力調(diào)整和岸坡再造。即是如此，又因每處特定岸坡地質(zhì)條件的差異，如軟弱巖石的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、抗沖蝕作用強(qiáng)度、上部堅(jiān)硬巖體的重力大小，臨空面的坡度、及江水旁蝕能量的強(qiáng)度等不同，產(chǎn)生崩塌的地質(zhì)過(guò)程就差別很大。三峽中的四處崩塌體，作揖沱崩塌體如今岸坡上部的灰?guī)r崩塌源已后退，陡壁低矮，臨空面變緩，張裂不發(fā)育，據(jù)崩積的塊石一般為0.3m，局部有半膠結(jié)狀碎石推測(cè)這是三峽堅(jiān)硬巖組區(qū)重力調(diào)整最早、岸坡再造過(guò)程最長(zhǎng)的江段，應(yīng)該形成在三峽抬升最強(qiáng)烈的中更新世早中期。而鏈子崖崩塌體在上世紀(jì)末仍在強(qiáng)烈的崩塌，說(shuō)明堅(jiān)硬巖組區(qū)即是在特定江段的岸坡重力調(diào)整和再造的地質(zhì)過(guò)程也是復(fù)雜而漫長(zhǎng)的。

4 人為因素加速三峽庫(kù)區(qū)岸坡再造

自然狀態(tài)下形成的長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)岸坡在人為因素，如庫(kù)水蓄放淹沒(méi)，工程建設(shè)的爆破，新建城鎮(zhèn)、廠礦及居民點(diǎn)的開(kāi)山填土，砍伐森林等影響下，導(dǎo)致地質(zhì)環(huán)境惡化，加速岸坡穩(wěn)定的、風(fēng)化的、不穩(wěn)定的地質(zhì)體產(chǎn)生泥溜、坍滑、墜落、古滑坡和古崩滑體復(fù)活，誘發(fā)新的滑坡、崩塌、沉陷等的不同規(guī)模、不同強(qiáng)度的不良地質(zhì)現(xiàn)象和岸坡再造，反過(guò)來(lái)亦危及人類(lèi)自身的生存環(huán)境和生命安全。

4.1 庫(kù)水蓄放與淹沒(méi)

三峽工程蓄水水位高程175m，蓄水量393×108m3，死水位高程145m。三峽工程的積極意義是防洪、發(fā)電、發(fā)展旅游業(yè)等，但不利因素也不少，如長(zhǎng)江生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的變化等，其中就有加速長(zhǎng)江650km的岸坡再造。

庫(kù)水蓄放淹沒(méi)對(duì)岸坡巖體的地質(zhì)作用有：巖體長(zhǎng)期的浸泡、浮托、浪涌、庫(kù)水位變化區(qū)的巖體反復(fù)于飽水帶和飽氣帶轉(zhuǎn)換“呼吸”，沖刷等都能加速巖石孔隙率的增大，膠結(jié)物被水解、流失、巖石崩解，軟弱結(jié)構(gòu)面快速軟化，泥化等強(qiáng)烈的物理、化學(xué)、生物風(fēng)化，導(dǎo)至加速岸坡巖體的重力調(diào)整、使古滑坡、古崩滑體、顯形和隱形不穩(wěn)地質(zhì)體的復(fù)活與崩潰，產(chǎn)生新的顯形和隱形的不穩(wěn)地質(zhì)體。

三峽庫(kù)區(qū)岸坡再造首先產(chǎn)生在庫(kù)區(qū)軟弱巖組水下部位，特別是粘土巖類(lèi)岸坡，在庫(kù)水長(zhǎng)期的浸泡下，粘土巖的巖質(zhì)逐漸向硬塑、流塑轉(zhuǎn)變，繼之形成泥流，坍滑或崩解堆積至庫(kù)底。岸坡的水下巖體被侵蝕，甚至于被部分掏空，使支撐水上巖體重量的面積減少，而單位面積承壓強(qiáng)度加大，阻滑功能減小，穩(wěn)定性差，一旦遭到自然和負(fù)面人為因素的疊加沖擊，即產(chǎn)生沉陷、滑坡、崩滑等不同形式的岸坡再造。作者前幾年在雨季經(jīng)長(zhǎng)壽、涪陵、豐都見(jiàn)沿途公路粘土巖類(lèi)岸坡多處滑坡，沉陷都是上述機(jī)制形成的。這種機(jī)制也可形成岸坡的古滑坡古崩塌體復(fù)活，強(qiáng)風(fēng)化的泥質(zhì)砂巖、泥灰?guī)r、頁(yè)巖等不穩(wěn)地質(zhì)體的滑坡或坍塌，以及堅(jiān)硬巖組岸坡下部有軟弱巖組的巖體產(chǎn)生崩塌等的岸坡再造。

岸坡巖體被淹沒(méi)從穩(wěn)定演變?yōu)殡[形或顯形不穩(wěn)地質(zhì)體再到岸坡再造要經(jīng)過(guò)一段向負(fù)面轉(zhuǎn)化的地質(zhì)過(guò)程，即淹沒(méi)岸坡再造的滯后期，每種巖石每段岸坡滯后期的歷時(shí)長(zhǎng)短取決于巖石的成份、膠結(jié)物性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、風(fēng)化程度、裂隙密度等，也取決于江段的地質(zhì)環(huán)境：如坡度、沖溝切割密度、植被、人為因素干預(yù)程度等，所以滯后期可能是幾年、幾十年、甚至更長(zhǎng)。

三峽工程修建前后對(duì)庫(kù)區(qū)一系列的工程地質(zhì)問(wèn)題（包括庫(kù)區(qū)的岸坡再造）曾組織專(zhuān)業(yè)地質(zhì)隊(duì)伍、委托科研單位和專(zhuān)業(yè)地質(zhì)單位進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)四五十年的調(diào)查研究工作，提供了大量的科研成果和專(zhuān)題地質(zhì)報(bào)告。如對(duì)庫(kù)區(qū)650km岸坡在詳細(xì)調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了分區(qū)分段的工程地質(zhì)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。應(yīng)該說(shuō)三峽工程在庫(kù)區(qū)的工程地質(zhì)工作是全面完善的。三峽工程已建成且已運(yùn)行了十年，現(xiàn)在正是在新的工程地質(zhì)環(huán)境下復(fù)查，驗(yàn)正庫(kù)區(qū)建成前各項(xiàng)地質(zhì)成果的時(shí)機(jī)。從目前收集的資料看，根據(jù)前期庫(kù)區(qū)岸坡地質(zhì)勘查成果，對(duì)岸坡穩(wěn)定性的不同進(jìn)行分區(qū)分段圈定、評(píng)價(jià)，是絕大部分正確的，對(duì)處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)的岸坡（如古滑坡）的監(jiān)測(cè)和超前治理等具有前瞻性，防止了大型古滑坡的復(fù)活和大規(guī)模的岸坡再造等。但三峽工程必競(jìng)是浩大的，岸坡漫長(zhǎng)而地質(zhì)條件的多變性，特別是無(wú)法模擬查獲各種不同巖性，不同地質(zhì)條件下的岸坡巖體在長(zhǎng)期不同深度，不同水質(zhì)的庫(kù)水浸泡下的物理、化學(xué)性質(zhì)和力學(xué)指標(biāo)及變化狀態(tài)。失去這些重要試驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此出現(xiàn)個(gè)別地段與預(yù)測(cè)有異的地質(zhì)現(xiàn)象是不足為奇的。問(wèn)題是如何利用岸坡巖體從穩(wěn)定走向再造間的滯后期即早地發(fā)現(xiàn)新的岸坡的工程地質(zhì)問(wèn)題，特別是軟弱巖組區(qū)被庫(kù)水淹沒(méi)的水下岸坡變化與隱患，防止有威肋人民生命財(cái)產(chǎn)安全的岸坡再造發(fā)生。

4.2 爆破

爆破是人為地用炸藥爆破，使其產(chǎn)生沖擊波將穩(wěn)定堅(jiān)硬的巖體擊碎崩解。同時(shí)沖擊波也對(duì)周?chē)鷰r體產(chǎn)生結(jié)構(gòu)上的破壞，導(dǎo)致晶間及細(xì)微縫隙擴(kuò)大，原生層面、構(gòu)造裂隙及卸荷裂隙、風(fēng)化裂隙張開(kāi)，巖體結(jié)構(gòu)松馳、孔隙率增加，固結(jié)性減弱，含水性和導(dǎo)水性改善等，對(duì)岸坡再造構(gòu)成長(zhǎng)期潛在的嚴(yán)重威脅。

三峽工程修建前后，庫(kù)區(qū)岸坡進(jìn)行了大規(guī)模的建設(shè)，如修公路、高速公路、鐵路、建較大的城鎮(zhèn)和碼頭、開(kāi)礦采石等，這一系列的建設(shè)工程對(duì)岸坡巖體都實(shí)施了不同強(qiáng)度的爆破，那些使用過(guò)量炸藥的爆破，對(duì)岸坡巖體產(chǎn)生了多少不穩(wěn)定地質(zhì)體，現(xiàn)在無(wú)法求得，但它一旦與惡劣的自然災(zāi)害疊加，就會(huì)造成嚴(yán)重的岸坡再造，危及人民的生命財(cái)產(chǎn)的安全。例如在四川汶川、蘆山地震造成的巨大災(zāi)難中就有著爆破這一不可回避的人為因素。

四川汶川地震震中處于強(qiáng)烈抬升的龍門(mén)山斷褶帶，山峰高聳，河谷深切，谷坡陡峭，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂發(fā)育，巖石破碎，風(fēng)化嚴(yán)重。經(jīng)上世紀(jì)七十年大量砍伐森林后，在自然狀態(tài)下很多谷坡段就處在不穩(wěn)定狀態(tài)，在干旱或雨季時(shí)有泥砂溜坡，零星墜石和滑坡發(fā)生。上世紀(jì)六七十年代后，岷江、涪江、沱江水系開(kāi)發(fā)，更注入了河谷岸坡不穩(wěn)定的人為因素。以岷江為例，自都江堰至松潘的水電站接連不斷，沿江的水渠、公路、城鎮(zhèn)、挖煤采石等工程建設(shè)都實(shí)施了爆破。毫不夸張地說(shuō)，岷江岸坡已找不到未受爆破沖擊波的巖體。四十年龍門(mén)山各河谷總共使用了多少?lài)嵳ㄋ幰褵o(wú)法統(tǒng)計(jì)，但它卻是造成了大部分岸上坡巖體不穩(wěn)定的隱患，所以在8.2級(jí)大地震的搖撼下，幾乎龍門(mén)山區(qū)的河谷都產(chǎn)生了嚴(yán)重的崩塌。如汶川地震崩塌最嚴(yán)重之一的北川老縣城，該城址處在二水匯合的峽谷區(qū)，于龍門(mén)山斷裂上，巖石較破碎，谷坡穩(wěn)定性差，大地震前就常有小型崩滑現(xiàn)象。八九十年代縣城擴(kuò)建，盲目地對(duì)不穩(wěn)地質(zhì)體的谷坡開(kāi)山削坡，以及修公路等的爆破，更降低了谷坡的穩(wěn)定性，因此經(jīng)大地震的強(qiáng)烈搖撼就釀成了毀城之災(zāi)。

今后三峽庫(kù)區(qū)岸坡的建設(shè)還任重道遠(yuǎn)，四川龍門(mén)山爆破造成隱患的教訓(xùn)應(yīng)該認(rèn)真吸取，因?yàn)槿绻麕?kù)區(qū)岸坡爆破造成的不穩(wěn)地質(zhì)體與庫(kù)水淹沒(méi)產(chǎn)生的不良地質(zhì)作用的疊加，也必將引起嚴(yán)重的岸坡再造。

4.3 人為因素

開(kāi)山造地，興建城鎮(zhèn)，開(kāi)墾良田、亂堆廢土石料，排放未經(jīng)處理的廢渣至庫(kù)中等人為因素，這都將改變岸坡巖體的重力場(chǎng)的平衡穩(wěn)定，改善巖體的開(kāi)啟性，促進(jìn)地表巖石的泥砂化，有利于地下水的補(bǔ)給和循環(huán)，加劇軟弱巖體和各種地質(zhì)結(jié)構(gòu)面的物理化學(xué)風(fēng)化，加速岸坡巖體不穩(wěn)定地質(zhì)體的形成和岸上坡再造。萬(wàn)縣造船廠就是平挖場(chǎng)地等人為因素導(dǎo)致劇烈的岸坡再造的實(shí)例，它不但造成場(chǎng)地古滑坡復(fù)活，并牽引四周邊坡沿軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生重力調(diào)整，使巖體在不同高度多層次的向二級(jí)臺(tái)階滑動(dòng)，當(dāng)時(shí)整個(gè)場(chǎng)地景象如山走地行，令人恐慌。

5 小結(jié)與建議

長(zhǎng)江是經(jīng)歷過(guò)漫長(zhǎng)的地史時(shí)期和復(fù)雜的地質(zhì)內(nèi)外營(yíng)力作用才形成了浩浩蕩蕩的亞洲大川，在四川盆地內(nèi)再造了二級(jí)、一級(jí)臺(tái)階及其陡坎和漫灘結(jié)構(gòu)的岸坡，和川鄂斷褶區(qū)塑造成峽谷結(jié)構(gòu)的原生岸坡。長(zhǎng)江岸坡巖體在自然環(huán)境下的重力調(diào)整還在緩慢地繼續(xù)著，特別是四川盆地和秭歸盆地軟弱巖組中還有大量的古滑坡、古崩塌等的不穩(wěn)定地質(zhì)體仍然在滑床上蠕動(dòng)變形。但是，人為因素的注入就可在幾百年、幾十年，甚至更短的時(shí)間改變著古滑坡的蠕動(dòng)模式。長(zhǎng)江上世紀(jì)末最大的雞扒子滑坡就是人類(lèi)長(zhǎng)期在寶塔蠕動(dòng)的古滑體上從事農(nóng)業(yè)活動(dòng)，修建居民點(diǎn)，工廠和道路等而惡化了地質(zhì)環(huán)境。當(dāng)迂到“8.27”特大暴雨災(zāi)害，使尚屬基本穩(wěn)定的寶塔古滑坡在雞扒子處突變成潰滑，其“前緣約230×104m3滑體入江，危及長(zhǎng)江航運(yùn)”。萬(wàn)縣三峽造船廠場(chǎng)地也是因人為因素的注入，使基本穩(wěn)定的雙堰擴(kuò)古滑坡在幾個(gè)月的時(shí)間就演變成全面的流滑崩滑體?，F(xiàn)在，長(zhǎng)江庫(kù)區(qū)的岸坡在庫(kù)水蓄放浸沒(méi)，爆破等人為因素的參于下，岸坡再造的速度無(wú)疑將大大的加快。

為減輕人為因素對(duì)長(zhǎng)江庫(kù)區(qū)岸坡再造構(gòu)成的影響，降低和防止地質(zhì)災(zāi)害對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)造成的威脅和損失，特提如下建議：

1）建立保護(hù)庫(kù)區(qū)岸坡地域的國(guó)家級(jí)的常設(shè)機(jī)構(gòu)，賦予其有統(tǒng)籌、規(guī)劃、勘查、監(jiān)督、監(jiān)測(cè)、評(píng)估和治理庫(kù)區(qū)岸坡范圍內(nèi)的建設(shè)和保護(hù)職責(zé)，確?？茖W(xué)合理地開(kāi)發(fā)和利用岸坡寶貴的土地資源，防止在建設(shè)中不按規(guī)劃、設(shè)計(jì)、規(guī)范施工，釀成粗暴的人為因素侵害岸坡不穩(wěn)地質(zhì)體而加劇岸坡再造現(xiàn)象發(fā)生。

2）對(duì)庫(kù)區(qū)岸坡制訂定期的和應(yīng)急性勘測(cè)與監(jiān)測(cè)方案，特別是對(duì)已查明的古滑坡、古崩塌不穩(wěn)地質(zhì)體在暴雨季節(jié)和有大規(guī)模的場(chǎng)地施工期間需加密監(jiān)測(cè)。定期開(kāi)展庫(kù)區(qū)岸坡的水下邊坡的測(cè)量和攝影工作。對(duì)軟弱巖組地層的水下岸坡巖石進(jìn)行定深取樣，（對(duì)軟弱夾層加密取樣），測(cè)定浸泡的軟弱巖石的物理、化學(xué)、力學(xué)性質(zhì)、分析其變化趨勢(shì)，評(píng)價(jià)對(duì)岸坡穩(wěn)定性的影響，這項(xiàng)工作對(duì)古滑坡不穩(wěn)地質(zhì)體尤為重要，它可以預(yù)先發(fā)現(xiàn)岸坡再造變化，提前進(jìn)行預(yù)防和治理。

[1] 四川省地質(zhì)勘察工程公司．四川省忠縣東坡大橋工程地質(zhì)勘察報(bào)告[R]．成都，四川省地礦局，1994.11．

[2] 蜀西地質(zhì)工程勘測(cè)院．萬(wàn)縣三峽造船廠場(chǎng)地環(huán)境地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告[R]．成都，四川省在礦局，1997.3．

[3] 四川省地礦局南江水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)，湖北省地礦局水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)，長(zhǎng)江三峽工程庫(kù)區(qū)大型滑坡、崩塌，[R]．

[4] 陳偉海，朱德浩，等．重慶武隆天生三橋喀斯特系統(tǒng)特征與演化[J]．全國(guó)第十四屆洞穴學(xué)術(shù)會(huì)議論文集，47~58．

[5] 丁錦惠．鄂西山原地文期辮析[J]．中國(guó)巖溶，1978.6.3：255~262．

[6] 周緒綸．從巖溶角度探索塘壩子葛仙山外來(lái)體的成因[J]．地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)17.17增刊，27~43．

[7] 周緒綸．成都粘土中的鈣質(zhì)結(jié)構(gòu)[J]．水文地質(zhì)工程地質(zhì)，1986.4 ：29~31．

The Development of the Yangtze River and Bank Slope Rebuilding in the Yangtze Gorges Reservoir Area

ZHOU Xu-lun

(Sichuan Institute of Geological Engineering Investigation, Chengdu 610072)

This paper has a discussion on development of the Yangtze River and geological age, background, process and mechanism of bank slopes rebuilding in the Yangtze Gorges Reservoir area on the basis of data on exploration of 2 old landslides by the Yangtze Gorges Reservoir. Bank slopes rebuilding in the Yangtze River underwent horizontally and vertically complicated evolution process. Construction of the Yangtze Gorges Reservoir results in disturbance of geological environment and gravity adjustment of bank slope rock mass which excite the bank slopes rebuilding.

Yangtze Gorges Reservoir area; bank slope rebuilding; artificial factor; proposal

P642

A

1006-0995（2014）04-0083-010

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.01.020

2013-12-24

周緒綸（1937-），男，江西奉新人，高級(jí)工程師，從事水文地質(zhì)、工程地質(zhì)及喀斯特和旅游地質(zhì)研究