尚彥軍 金維浚 伊學(xué)濤② 姜東廷 崔振東 賀 強(qiáng) 曹小紅
(①中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所, 中國(guó)科學(xué)院頁(yè)巖氣與地質(zhì)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100029, 中國(guó))
(②中國(guó)科學(xué)院大學(xué), 地球與行星科學(xué)學(xué)院, 北京 100049, 中國(guó))
(③新疆地質(zhì)災(zāi)害防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(新疆工程學(xué)院), 烏魯木齊 830023, 中國(guó))
(④新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院, 烏魯木齊 830011, 中國(guó))
長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)伊犁黃土滑坡研究首先為類(lèi)型(包括規(guī)模級(jí)別)劃分,如新源縣1165處地質(zhì)災(zāi)害有1處為特大級(jí), 10處為較大級(jí), 1154處為一般級(jí)(張成文, 2014)。全長(zhǎng)27.95km的省道S316南北向貫通伊犁谷地阿吾勒拉山,沿線發(fā)現(xiàn)黃土滑坡300個(gè),其中中小型滑坡271個(gè)約占90%; 淺中層滑坡283個(gè),約占94%(魏學(xué)利, 2017)。其次是對(duì)滑坡影響因素研究,主要為地形坡度、坡向、冰雪融水和降雨等多因素對(duì)比和統(tǒng)計(jì)分析(劉毅, 2015; 喬國(guó)文, 2016; 魏學(xué)利, 2017; 曹小紅等, 2019)。對(duì)滑坡發(fā)生機(jī)理研究除一般的強(qiáng)降雨誘發(fā)和地震作用(劉麗楠等, 2017)外,王家鼎等(1999)提出一種地震誘發(fā)高速黃土滑坡的機(jī)理-黃土體解體、斜拋和粉塵化效應(yīng),并通過(guò)動(dòng)力變形分析導(dǎo)出黃土滑體斜拋運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程及滑速、滑距公式。張茂省等(2011)對(duì)黃土滑坡發(fā)生的誘發(fā)因素研究發(fā)現(xiàn),地震誘發(fā)黃土滑坡的主要原因是地震加速度引起的拋射作用和粉塵化效應(yīng)以及振動(dòng)液化效應(yīng)。結(jié)合防災(zāi)目標(biāo)開(kāi)展自然、地震和暴雨等不同工況下滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)(劉毅等, 2015; 喬國(guó)文, 2016),以及專項(xiàng)勘查工作基礎(chǔ)上提出工程整治方案(新疆地質(zhì)工程勘察院, 2007)等??梢?jiàn),從大范圍區(qū)域地質(zhì)、小尺度巖土樣品力學(xué)特性角度對(duì)中小規(guī)模黃土滑坡影響的研究較多,但對(duì)中等尺度的工程地質(zhì)條件,尤其是為數(shù)不多的特大型滑坡區(qū)地質(zhì)構(gòu)造和沉積相變研究,相對(duì)較少。
本文以伊犁地區(qū)新源縣則克臺(tái)鎮(zhèn)加朗普特特大型滑坡為例,在前人大量地表測(cè)繪、鉆探、室內(nèi)試驗(yàn)等工程地質(zhì)勘察基礎(chǔ)上,現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展地質(zhì)調(diào)查、工程物探為主的中等尺度研究,對(duì)隱伏斷層、沉積相變或基巖界限等給予揭露,以期更好地認(rèn)識(shí)特大型黃土滑坡發(fā)生的地質(zhì)原因,建立這類(lèi)特大型黃土滑坡地質(zhì)構(gòu)造及邊界條件的地質(zhì)模型。
2002年5月10發(fā)生的主滑方向285°加朗普特滑坡為推移式特大型滑坡,SN橫向?qū)?00m, EW長(zhǎng)800~900m,面積0.98km2,體積約2275×104m3。該特大型滑坡由N、E和SE 3個(gè)不同后壁坡向、后壁高60~110m的次級(jí)滑坡組成(圖1)?;麦w上部形成滑坡洼地及滑坡湖。南北兩側(cè)發(fā)育兩條最深大于20m的滑坡侵蝕溝:北溝延伸至滑坡后緣,匯集了N、E滑坡以及部分SE滑坡后壁出露的泉水,水量較大; 南溝匯集了部分SE滑坡后壁出露的泉水,水量稍小?;轮胁堪l(fā)育許多弧形裂紋和鼓丘(新疆地質(zhì)工程勘察院, 2007)。
圖1 加朗普特特大型滑坡區(qū)地質(zhì)勘察工作平面分布圖Fig. 1 Layout of the geological survey in the super large Galenpute Landslidea. 4條物探勘探線分布圖; b. 3條物探線端點(diǎn)(白色)及解譯的5處斷面淺部富水區(qū)(白色線);白色圈點(diǎn)為16個(gè)鉆孔位置
滑坡堵塞走向SN的則克臺(tái)河形成堰塞壩,上下游高差約50m,最低高度22m, SN延伸長(zhǎng)500m、垂直河谷EW寬約400m,體積約400×104m3。作為主要物源,該滑坡在則克臺(tái)溝內(nèi)形成長(zhǎng)5.7km泥石流堆積體,體積達(dá)216×104m3,威脅到下游溝口則克臺(tái)鎮(zhèn)的安全(新疆地質(zhì)工程勘察院, 2007)。2003年12月1日昭蘇發(fā)生6.1級(jí)地震該滑坡再次滑動(dòng),直接導(dǎo)致S316被阻塞達(dá)2年之久。2005年、2007年和2009年又相繼發(fā)生崩塌和次級(jí)滑坡(李瀟林斌等, 2018)。
對(duì)該特大型滑坡前期研究中幾方面認(rèn)識(shí)有待澄清: 3個(gè)后壁不同朝向的滑坡是否同時(shí)發(fā)生,證據(jù)是什么?區(qū)域地質(zhì)圖上兩個(gè)起控制作用的區(qū)域性斷裂在場(chǎng)區(qū)的分布位置及其與滑坡空間關(guān)系如何?有弱承壓性的礫石層與表層黃土的關(guān)系是什么?3個(gè)滑坡后壁出露的泉水有無(wú)區(qū)別?
對(duì)比不同歷史時(shí)期的衛(wèi)星遙感影像,觀察該區(qū)地形地貌異常變化情況。尤其是對(duì)一些形狀奇特的溝谷及交匯點(diǎn)、地形起伏畸變點(diǎn)或線性影像給予重點(diǎn)關(guān)注。對(duì)比夏季降水和冬季冰雪不同氣象條件下,滑坡后壁巖土體色調(diào)、中前部的滑坡體運(yùn)動(dòng)軌跡等,從宏觀上找到不同時(shí)期斜坡的破壞位置和運(yùn)移路徑。
更新世黃土和晚古生代火山碎屑巖為主的基巖分界限(底部及側(cè)向),以及黃土內(nèi)部分層和所夾礫石層分布變化。這些既是沉積相變要研究的內(nèi)容,也影響地下水儲(chǔ)存和運(yùn)移。需結(jié)合滑坡后壁陡崖、滑坡外圍多條溝谷自然剖面觀察,對(duì)比鉆孔編錄結(jié)果,給予綜合分析。
前期在滑坡區(qū)和堰塞壩不同位置布置實(shí)施15個(gè)鉆孔(平面位置見(jiàn)圖1b),開(kāi)展了巖芯編錄、采樣和孔水位測(cè)量等工作。結(jié)果得到鉆孔地下水位、黏土層頂面和厚度、基巖埋深等信息。這些信息對(duì)認(rèn)識(shí)基巖面起伏、滑動(dòng)面深度、第四系厚度變化及分層等有重要意義,但二維連續(xù)性不夠好,無(wú)斷層標(biāo)識(shí)。同時(shí)對(duì)地表水、泉水水樣所做化學(xué)分析,需對(duì)比不同地點(diǎn)水樣化學(xué)成分差異。
2020年11月作者在加朗普特滑坡區(qū)開(kāi)展了高密度電法勘探工作。高密度電法剖面采用5m電極距, 64個(gè)電極采用單極-單極電極排列方式,進(jìn)行滾動(dòng)勘探布置,可達(dá)到近300m的勘探深度?,F(xiàn)場(chǎng)布置4條高密度電法剖面。1條長(zhǎng)剖面沿滑坡走向即290°~300°方向的縱剖面1-1′, 2條在滑坡體上橫向布置,即近SN向的橫剖面2-2′和3-3′。還有1條橫切則克臺(tái)溝的堰塞壩上游端布置4-4′。這4條剖面線總長(zhǎng)約2320m,在平面上分布如圖1a中深藍(lán)色線段所示。此項(xiàng)工作兼顧鉆孔分布位置便于驗(yàn)證物探解譯結(jié)果,更重要的是探測(cè)隱伏斷層、滑動(dòng)面分布、基巖頂面起伏變化情況等。
對(duì)滑坡體水量較大的北溝中的地表徑流、3個(gè)滑坡后壁出露的泉水流量測(cè)量,采集了滑坡后壁水量較豐富的泉水樣并24h內(nèi)送檢(圖1a、圖2a)。室內(nèi)對(duì)2個(gè)泉水樣開(kāi)展了化學(xué)簡(jiǎn)分析。
從平面上看N滑坡區(qū)北側(cè)260°走向的蘇魯薩依河谷底可見(jiàn)兩岸的基巖和黃土堆積陡坡前緣,即代表了黃土呈EW走向的北緣界限。溝北側(cè)為下二疊統(tǒng)烏朗組下亞組(P1-2w1),巖性主要為灰色厚層(層厚達(dá)63cm)硅質(zhì)膠結(jié)礫巖層,其上為凝灰砂巖。巖層產(chǎn)狀45°∠41°,巖層傾向與斜坡坡向相反,呈反向坡。谷底在黃土NE前緣接觸處溝谷發(fā)生近90°的直角拐彎(圖2b)。谷底中間河道上出現(xiàn)上升泉,水清澈無(wú)色(pH=7.0)。該急拐彎對(duì)應(yīng)的N部滑坡的東側(cè)一條長(zhǎng)約280m的小干溝,走向345°,呈底平谷淺的直線懸溝狀(圖2c中的北懸溝),后者對(duì)應(yīng)著SE滑坡E側(cè)的南懸溝(圖2d),兩者形態(tài)特點(diǎn)基本相同,無(wú)明顯的溝底剝蝕和堆積作用,但都呈殘留淺窄的懸谷形態(tài)。N滑坡后壁西部見(jiàn)2~4層礫石層,且向西合并到一起,基本代表了被老滑坡掩埋的老河床相(圖1a)。
圖2 加朗普特特大滑坡及外圍區(qū)巖相變化觀察斷面Fig. 2 Observation section of lithofacies change in Galenpute Landslide and its surrounding areaa. 特大型滑坡區(qū)總覽圖; b. 滑坡北蘇魯薩依河溝兩側(cè)見(jiàn)黃土與基巖 2011.7鏡頭指向E; c. N、E滑坡之間的北懸溝2020.11.7鏡頭指向N; d. E、SE滑坡之間的南懸溝2020.11.9鏡頭指向SE. 3個(gè)滑坡后壁陡崖,只有N滑坡后壁見(jiàn)到了1~3層厚20~50cm的角礫層,控制著后壁下部泉 水的線狀滲出,局部呈現(xiàn)白色鹽漬土。宏觀看滲水線附近表面的白色鹽漬土較多。N滑坡后壁向西礫石層數(shù)增多且變后,而黃土層變薄變少
SE滑坡后壁向S過(guò)山脊后沿200°方向約1600m可見(jiàn)上石炭統(tǒng)伊什基里克組二段(C2y2)及后期侵入體中的駒爾都拜露天鐵礦場(chǎng)(圖3)。該礦受控于區(qū)域上NWW走向、傾向NNE、傾角60°~70°的斷裂,北盤(pán)下降,南盤(pán)上升(新疆地質(zhì)局地質(zhì)測(cè)量大隊(duì), 1976)。后者作為滑坡區(qū)南側(cè)黃土與基巖的界限,也影響到SE滑坡的長(zhǎng)期發(fā)育和主導(dǎo)性作用。該處出露為上石炭統(tǒng)火山-沉積建造中的鐵礦點(diǎn)。該鐵礦點(diǎn)主要與海西晚期第1次侵入的近EW走向的暗綠色中粒閃長(zhǎng)巖體有關(guān)(盧宗柳等, 2006),賦存于伊什基里克組富含火山物質(zhì)的沉積巖系中(閆曉蘭等, 2014)。
圖3 加朗普特滑坡及鄰區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)局第二區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)(2005),略改)Fig. 3 Geological map of Galenpute Landslide and its adjacent area
在阿吾拉勒鐵礦帶上的則克臺(tái)溝中部發(fā)育了黃土。NWW走向的斷層控制了北側(cè)下二疊統(tǒng)烏郎組一段(P1-2w1)沉復(fù)成分火山角礫巖、安山質(zhì)集塊巖、沉凝灰?guī)r。南側(cè)上石炭統(tǒng)依什基里克組二段(C2y2)層安山質(zhì)凝灰?guī)r、安山巖、灰?guī)r,以及中基性巖脈(其間發(fā)育駒爾都拜鐵礦點(diǎn))。受斷裂構(gòu)造控制的更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黏土、黏土,總體呈黃土殘丘狀分布局限在不規(guī)則山間盆地中,影響到北側(cè)溝谷和西側(cè)則克臺(tái)溝形態(tài)及寬度。
E、SE滑坡后壁基本為均質(zhì)的陡立的Q3馬蘭黃土,呈現(xiàn)一定的陡立垂直節(jié)理。N滑坡上部為Q3均質(zhì)黃土,中部有層數(shù)不等、厚0.2~0.5m的礫石層,構(gòu)成了導(dǎo)水滲水層,且向該后壁陡崖西部礫石層數(shù)快速增加,向西則克臺(tái)溝方向傾斜。底部為淡紅色黏土,隔水性好,為紅色黏土層發(fā)育的Q2離石黃土。從沉積相變看,層狀和透鏡狀磨圓度較好的礫石層代表了老河床相,而紅色黏土層為控制老滑坡的滑床。
高密度電法探測(cè)的主要依據(jù)是研究區(qū)地層巖性的電阻率參數(shù)。表1列出了則克臺(tái)地區(qū)火山巖等4種常見(jiàn)地層巖性的電阻率值變化范圍。
表1 則克臺(tái)地區(qū)巖土電阻率值變化范圍Table 1 Variation range of electric resistivity values in Zeketai area
滑坡縱向剖面物探線布置方向?yàn)镾EE。在距離剖面西400m處,探測(cè)到1條陡立的斷層,斷層帶寬度約50m,可能為張性正斷層。滑面存在5個(gè)上凹面,底面與基巖相接觸為低電阻率體,說(shuō)明在滑動(dòng)面附近富含地下水。5個(gè)富水區(qū)中上部的幾個(gè)上凹面對(duì)應(yīng)地表可以見(jiàn)到小湖泊和地下泉水出露點(diǎn)(圖4a)。
滑坡體上部的橫向剖面2-2′上表現(xiàn)為3層結(jié)構(gòu)特征,上層為包氣帶,下層為潛水層,基巖面埋深60~70m(圖4b)。滑坡體下部的第2條橫向剖面3-3′,在距離剖面SW端點(diǎn)約200m處探測(cè)到1條較大斷層,傾向SW?;麦w來(lái)自NE,上層滑坡體地表呈現(xiàn)為較高電阻率的液化后產(chǎn)生的小土丘,下層為厚度較大的砂泥層。北部為電阻率極高的巖體(圖4c),推測(cè)為下二疊統(tǒng)烏郎組厚層堅(jiān)硬的火山巖體。
在則克臺(tái)溝中堰塞壩上沿NEE向布置物探剖面4-4′。該剖面地層結(jié)構(gòu)相對(duì)其他剖面電阻率高1個(gè)數(shù)量級(jí)以上。下伏基巖巖性與加朗普特滑坡所在的南部基巖不同,同樣應(yīng)為電阻率更高的P1-2w1的底部礫巖,一直沿N滑坡坡腳向東北方向延伸(圖3),其上為較高電阻率的塊石壩籠構(gòu)筑成堰塞湖的南岸。堰塞壩基底中上部顯現(xiàn)為上凹地形,下部總體為電阻率很高的基巖(圖4d)。
圖4 加朗普特滑坡體及堰塞壩電阻率剖面圖(起止位置見(jiàn)圖1a)Fig. 4 Resistivity profile of Galenpute Landslide and the blocked dama. 縱剖面1-1′; b. 滑坡體橫剖面2-2′; c. 滑坡體橫剖面3-3′; d. 堰塞壩體橫剖面4-4′
3.3.1 地下水位
圖5 3個(gè)滑坡后壁泉水出露情況現(xiàn)場(chǎng)照片F(xiàn)ig. 5 Scene photos of spring water exposure on the back wall of three landslidesa. N滑坡陡崖下部線性泉水點(diǎn)47出露; b. E滑坡后壁下泉水點(diǎn)32; c. SE滑坡后壁下平臺(tái)上泉水點(diǎn)02
則克臺(tái)溝中第四系厚度達(dá)20m左右,在其常年性地表水流以下的沖積層中形成松散巖類(lèi)孔隙潛水含水層。加朗普特滑坡形成堰塞湖后,抬高了地表水位,使周?chē)叵滤惶Ц?。堰塞湖壩體以下松散巖類(lèi)孔隙水含水層厚度明顯加大,推測(cè)含水層厚15m。地下水流向總體由北向南徑流,在泄水溝切割地下水位處以下降泉形式排泄(圖5)。
3.3.2 水 量
表2 滑坡現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)水量及化學(xué)簡(jiǎn)分析結(jié)果表Table 2 Results of field measurement and chemical analysis of landslide
3.3.3 水 質(zhì)
對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集的2個(gè)滑坡陡崖下的泉水樣(點(diǎn)32、47)開(kāi)展化學(xué)簡(jiǎn)分析。依據(jù)水分析結(jié)果分別給出其庫(kù)爾洛夫式表達(dá)式:
屬于SO4-Mg-Na型水
屬于HCO3-SO4-Mg-Na型水。
按照地下水水質(zhì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),點(diǎn)47、32號(hào)樣分別屬于微咸水-Ⅳ類(lèi)水、淡水-Ⅲ類(lèi)水。
從水化學(xué)成分看,東滑坡靠近斷層和上游,水循環(huán)條件好礦化度低,水質(zhì)較好,而北滑坡因下伏二疊系厚層狀堅(jiān)硬角礫巖,被埋藏的河床相礫石層下伏紅黏土阻隔,水循環(huán)條件差或流速緩慢礦化度高,水質(zhì)較差。
在滑坡現(xiàn)場(chǎng)布置的16個(gè)工程鉆孔的平面分布位置如圖6所示。這些鉆孔中地下水位埋深、基巖面高程、黏土層頂部高程數(shù)據(jù)如表3所列。ZK7中2m多厚的磨圓度中等的0.5~5.0cm的礫石,同N滑坡壁西側(cè)的礫石層相對(duì)應(yīng),代表著被老滑坡掩埋的老河床相砂礫石沉積。
圖6 鉆孔相對(duì)位置平面圖(鉆孔旁文字為深部揭露基巖巖性,新疆地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院(2010))Fig. 6 Layout of the drilled boreholes in the landslide and blocked dam
表3 鉆探結(jié)果同物探剖面對(duì)照驗(yàn)證結(jié)果表(鉆孔據(jù)新疆地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院(2010))Table 3 Comparison of borehole logging with geophysical exploration results
SE滑坡是繼承性滑坡,因?yàn)?985年12月之前的衛(wèi)星影像圖上已顯示老滑坡的形態(tài):東側(cè)緣走向10°,長(zhǎng)度1.11km,西側(cè)緣走向328°,長(zhǎng)度1.6km,前緣為近東西向蘇魯薩依河(前端對(duì)應(yīng)著16號(hào)點(diǎn)的河灘上泉點(diǎn))。該老滑坡平面上呈向NW方向開(kāi)口的喇叭形而西側(cè)呈現(xiàn)一定的弧形彎曲,主滑方向342°,長(zhǎng)軸方向長(zhǎng)約1.18km,中部寬約630m,面積約0.67km2。頂部堆積在支溝蘇魯薩依河與主溝則克臺(tái)河交匯處(圖7a)。加朗普特古村落即位于該老滑坡堵塞蘇魯薩依河后形成的堰塞壩潰決后溝谷北西側(cè)。對(duì)比1812年尼勒克8.0級(jí)地震資料發(fā)現(xiàn),本滑坡群位于震中64°方向直線距離15km處,在震中Ⅺ度烈度區(qū)的邊緣(尹光華等, 2001)。孫萍等(2009)對(duì)西吉黨家岔地震黃土滑坡的滑帶土的環(huán)剪試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),地震作用下斜坡潛在滑面的土體發(fā)生了剪切破壞,且破壞后獲得較大速度,產(chǎn)生了較大的剪切位移,為高速遠(yuǎn)程滑坡的發(fā)生提供了條件。周永習(xí)等(2010)對(duì)西北兩個(gè)地區(qū)采集的原狀黃土開(kāi)展不排水固結(jié)三軸試驗(yàn),建立黃土穩(wěn)態(tài)線和穩(wěn)態(tài)強(qiáng)度線,研究黃土邊坡流滑機(jī)理。結(jié)果發(fā)現(xiàn),對(duì)于地震引起的黃土滑坡土體殘余(穩(wěn)態(tài))強(qiáng)度起決定性作用。從圖7a中可見(jiàn)尼勒克8.0級(jí)地震誘發(fā)的加朗普特滑坡中的SE側(cè)滑坡前端向NW方向的最大運(yùn)移距離約1500m,阻斷并埋藏了原來(lái)的近東西向的蘇魯薩依古河道(圖1a,圖3)。
圖7 加朗普特滑坡區(qū)不同歷史時(shí)期衛(wèi)星影像圖Fig. 7 Satellite images of different historical periods in Galenpute Landslide areaa. 1985年12月31日顯示SE老滑坡后壁及向NW方向的老滑坡體,使其前緣的河谷出現(xiàn)弧形拐彎,滑坡壩向則克臺(tái)上游堵塞形成老堰塞湖; b. 2005年3月5日顯示出3個(gè)滑坡后壁及堰塞壩上游端的弧形運(yùn)動(dòng)痕跡; c. 2005年3月18日雪部分融化后北溝和南溝都出現(xiàn)流土現(xiàn)象; d. 2014年5月1日融雪后E滑坡擴(kuò)大; e. 2019年7月6日顯示壩體整治有所加強(qiáng)
N滑坡后壁下部出露的Q2淡紅色黏土構(gòu)成了老滑坡滑床,其上部局部存在的向西合為一體的巨厚層礫石層構(gòu)成了局部的含水層。后期在老滑坡中后部又發(fā)生了自E向W運(yùn)動(dòng)的滑坡。N滑坡后壁遭受下切作用,致使該老滑坡面和其下的滑床黏土層出露。
在鉆孔ZK12編錄中顯示基巖埋深僅17.35m??v向物探剖面也顯示在S316公路內(nèi)側(cè)有東西寬約100m的高電阻率基巖凸起。結(jié)合多年衛(wèi)星影像圖中顯示的滑坡體逆時(shí)針弧形運(yùn)移跡線,該處形態(tài)及其面積一直沒(méi)有大的變化(圖7b, 圖7c,圖7d)。相鄰130m的兩個(gè)鉆孔ZK12基巖埋深17.35m,而其東南側(cè)的ZK13鉆至54.03m深度仍未見(jiàn)基巖。ZK12西北側(cè)350°方向相距220m的鉆孔ZK11,基巖頂面埋深56.40m,高程比ZK12低了約46m。ZK12南西側(cè)250°方向270m的ZK10、470m的ZK9,基巖埋深都是約30m(圖6,表3)。
現(xiàn)該處呈較渾圓山丘,被老鄉(xiāng)作為放牧營(yíng)地。該不動(dòng)體沿路SN長(zhǎng)180m, EW長(zhǎng)約270m,呈長(zhǎng)方形。2002年5月滑坡發(fā)生后原S316公路段被掩埋,該路段上移至現(xiàn)在位置切過(guò),對(duì)應(yīng)滑坡后新修的東拐彎路段。
該不動(dòng)體的長(zhǎng)期存在說(shuō)明了它的穩(wěn)定性,是S316公路防治滑坡災(zāi)害時(shí)需要優(yōu)先考慮的。例如采用橋梁跨越時(shí)該處可作為規(guī)劃橋墩位置,而橋凈空最大處宜放在N溝和S溝的中心位置。排水溝的設(shè)計(jì)兼顧N溝和S溝的排水,N溝部位下伏基巖較堅(jiān)硬而完整性好,S溝黏土層頂面高程較低,盡管地表水排泄量不如北溝,但地下水的排泄份額需要重視。
1985年底之前的衛(wèi)星影像圖已顯示,SE滑坡西側(cè)有一條小型NW走向的陡立斷層,延伸至堰塞湖NE角。該斷層從不動(dòng)體NE緣通過(guò),控制了SE滑坡后壁和滑坡群中北溝的發(fā)育。向SE斜穿過(guò)SE滑坡,控制著泉點(diǎn)02的分布(圖3)。
物探縱剖面1-1′和橫剖面3-3′都探測(cè)到了陡立的無(wú)底界的低阻體帶,顯示滑坡區(qū)西側(cè)隱伏斷層的存在。該斷層走向328°,長(zhǎng)約1.6km,傾角約80°。因此該斷層控制下SE滑坡最早發(fā)育且歷史較長(zhǎng)。在新近活動(dòng)中因其位置高且受E滑坡的自E向W運(yùn)動(dòng)干擾影響,主要塊體運(yùn)動(dòng)由NNW偏向W。
滑坡群所在的黃土南側(cè)區(qū)域性斷裂是黃土堆積體與駒爾都拜鐵礦點(diǎn)基巖之間的接觸界限,為NWW走向、傾向NNE的區(qū)域性斷裂。在很大程度上該斷裂控制了山間盆地的發(fā)育和更新世黃土堆積。從圖6可見(jiàn)黏土層頂面標(biāo)高在南溝口的鉆孔ZK7、ZK8和ZK9位置較低,可能受到該區(qū)域斷裂的上盤(pán)下降影響而產(chǎn)生了較多的盆地靜水沉積物-黏土。
加朗普特特大型黃土滑坡是受到區(qū)域斷裂構(gòu)造和黃土之下的隱伏斷裂構(gòu)造控制、多期發(fā)育的3個(gè)滑坡組成的滑坡群。古滑坡主滑方向?yàn)镹W,堵塞北部的蘇魯薩依河,形成老堰塞湖。處在兩個(gè)河溝交匯點(diǎn)上的加朗普特村即與該湖有關(guān)。
從衛(wèi)星歷史影像看,SE滑坡出現(xiàn)最早,E滑坡出現(xiàn)晚些,N滑坡出現(xiàn)最晚,前者后壁為近三角楔形,后兩者后壁為平直型,尤其是N滑坡高陡平直。顯示其受到東側(cè)自E向W的剪切作用。
滑坡后壁多處泉水出露,分別受控于導(dǎo)水?dāng)鄬雍筒煌瑤r性界面變化,礦化度相差較大而水質(zhì)差異大,說(shuō)明了兩種條件下水循環(huán)的差異。N滑坡受掩埋的老河道及其下伏泥巖影響而使得礫石層線性滲水的水循環(huán)條件不好水質(zhì)差而為微咸水,其余兩個(gè)滑坡后壁的為淡水。
滑坡區(qū)NW向的隱伏斷層切過(guò)下伏基巖,造成滑坡中下部基巖淺埋的不動(dòng)體的存在,控制了滑坡的南北兩側(cè)運(yùn)動(dòng)的差異性和S-N溝道泄水的分流。
本文研究成果可望為穿行該特大型黃土滑坡的省道S316合理利用南北溝之間的基巖淺埋區(qū)“不動(dòng)體”,實(shí)現(xiàn)跨越式通過(guò)滑坡區(qū)等整治設(shè)計(jì)方案提供依據(jù)。