论文部分内容阅读
[摘要]结合工程勘察实例，介绍电测深用于高原黄土（错落式地层）滑坡勘探的野外工作方法、滑坡的电测深曲线特征及资料分析推断结果。验证了运用电测深在滑坡工程勘察中查明滑坡要素和形态的可行性，是应用效果良好的勘察手段，可为进一步认识、治理滑坡提供依据。
[关键词] 电阻率测深 滑坡 地电断面
[中图分类号] TU94+3.2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-254-1
1前言
滑坡是一种常见的地质灾害，是灾害地质研究的主要课题。电测深勘探的目的是查明滑坡体岩性结构、滑面埋深、地下水的分布状况，依据电性特征，综合分析影响滑坡稳定发生的滑（动）面形态和位置，配合地面工程地质测绘、钻探等，为进一步认识、治理滑坡提供翔实的地质分析研究资料。
2概述
2.1滑坡自然地理、地质概况
滑坡位于青海省同仁县隆务镇西山北端东侧斜坡地段。山顶海拔2703m，坡底高程2512m，相对高差191m。
滑坡区出露地层岩性简单，主要有第三系（N）和第四系（Q）地层。西山山体底部岩性为第三系泥岩（N2），上部为泥质砂岩；山顶为砾卵石和黄土所覆盖；坡麓带表层为坡积含砾亚粘土，下部为二级阶地后缘冲积物，岩性为含泥砂砾卵石及亚粘土。泥岩及泥质砂岩成岩程度较低，遇水易软化，且垂直节理较发育，是形成西山滑坡的物质基础；新构造运动表现较强烈，在地壳间隙性抬升和河水侵蚀下切，侧向冲刷的共同作用下以致形成第三系泥岩体高陡边坡，这是导致西山滑坡的重要成因。
滑坡区水文地质条件比较简单，滑体顶部及后缘段，其赋水条件较差，而滑体中、前部及二级阶地前缘泉水泄露情况看，其滑体岩层中弱含地下水，补给来源主要为大气降水和少量基岩裂隙水的侧向补给。
滑坡类型为错落式切层滑坡。主滑体轴向为125°，滑坡前、后缘较薄，中部变厚；滑体南北两侧被冲沟陷隔断，边界清晰。滑体主要由黄土、第三系泥岩碎块组成，局部含有鸡窝状砾卵石层，滑床以下为第三系泥岩和泥质砂岩。
2.2滑坡体地球物理特征
依据现场地质调查，结合本次电测资料，待查滑坡体岩性黄土的电阻率一般为35—200Ω？M，含泥砾卵石为50—100Ω·M，含砾亚粘土为13—60Ω·M，泥岩碎块为5—25Ω·M，阶地堆积物含泥砂砾卵石为50—530Ω·M，亚粘土为20—40Ω·M，滑床稳定体泥岩电阻率一般为5—20Ω·M，泥质砂岩（滑坡后壁）为8—12Ω·M。由上可见，滑坡在第四系岩性虽有不同的电阻率反映，但各岩性层电阻率值离散度较大。究其原因是滑体第四系堆积物泥质含量、湿度、粒度、松散程度等变化复杂，故使其电阻率变化大，稳定性较差。尤其是第四系含泥砂砾卵石层、黄土层与第三系泥岩、泥质砂岩之间电性差异甚大，在电测深曲线中反映明显，这为开展电阻率测深法勘探提供了良好的地球物理条件。
3实例分析
为查明滑坡体的平面边界及水平、垂向岩性分布情况，结合滑坡区地形地貌敷设了1：1000测网，测网密度50×20（m），剖面延展范围大，实布10条电测深剖面，现以主轴方向（125°）剖面为例进行电测曲线（剖面）分析：
该剖面沿滑体轴向展布，剖面北端位于滑坡后壁陡崖下，南端延伸到坡麓带隆务河二级阶地后缘地段。剖面长约450m，两端高差179m，地形起伏大，曲线类型多，主要以D型、Q型、K型、HK型为主。
滑坡后壁地段曲线都以D型反映，其滑体岩性为黄土、含砾亚粘土及滑床以下的泥质砂岩，因上部滑体松散物较薄，故曲线下降快，斜率大。滑体后缘一带测深曲线以Q型曲线为主，反映岩性主要为含泥砾卵石、泥岩碎块及完整泥岩，由于泥岩碎块与滑床以下完整泥岩电性差异小，使Q型曲线对中间层泥岩碎块电性反映不明显，曲线首枝电性大小变化较客观地反映出表层含泥砾卵石层的含泥量、湿度不均的真实状况。
在滑坡体中部地段，因表层亚粘土的覆盖及含泥砾卵石的增厚，使得曲线演变成HK型。K型极值点为滑体含泥砾卵石高阻值反映之特征。位于滑体前缘，受滑体推挤作用而变形的地段测深点为HK型曲线，电性组合为ρ1>ρ2<ρ3>ρ4，主要岩性为含砾亚粘土、亚粘土、含泥砂砾卵石、泥岩。从曲线形态变化来看，向边岸方向曲线K型极大值特征逐渐变得不够明显，分析推断因含泥砂砾卵石向边岸逐渐变薄所致，ZK5、ZK6钻孔资料证实了这一推断完全正确，符合实际地质情况。
从ρs地电断面图电性变化分析认为：浅部多个高阻半闭合圈为表层松散物在水平方向的岩性变化反映；滑床岩性的低阻ρs等值线由剖面北端向南逐渐向下延伸变化，至滑体前缘ρs等值线急剧向上分离突变，这与滑体从后缘至前缘由薄—厚—薄的变化情况完全相符。在剖面前缘陡坎地段，低阻ρs等值线垂直向下延伸后急剧向两侧分离，这明显反映了两种不同成因的岩性物质的分界线，完全说明了该地段早期古河床边岸应形成分布于ZK5孔北侧附近一带，由此推断此滑坡之滑床发育止于ZK5孔北侧。
4小结
（1）通过电测深勘查，基本查明了西山滑坡体主要岩性为黄土、泥岩碎块等，滑体厚度（轴向）约2—45m，沿轴向滑面形态基本与地形坡面趋势一致。
（2）地电断面异常特征表明，滑床、滑体内基本不含地下水。根据滑体土岩石破碎、挤压、裂隙等的变化特征，推断因滑体物较薄且松散，在滑坡后缘一带大气降水易渗入至滑床面，形成湿润带，使滑体抗滑力减弱，这是导致西山滑坡体的形成和发生的重要成因。
（3）结合实例，综合分析研究提出推断解释的初步见解，电测深可以查明滑坡要素和形态，是一种方便、可行、经济有效的勘查手段，在灾害地质勘查中电探可发挥较大作用。
参考文献
[1] 唐声海.直流电阻率测深在川西高原康定白土坎滑坡勘探中的应用[J].成都：中国地质灾害与防治学报，1999（01）.
[2] 苌有全，甘斌等.电阻率测深法在青海贵德北山新滑坡勘查中的应用[J].西宁：青海科技，2011（04）.
[关键词] 电阻率测深 滑坡 地电断面
[中图分类号] TU94+3.2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-254-1
1前言
滑坡是一种常见的地质灾害，是灾害地质研究的主要课题。电测深勘探的目的是查明滑坡体岩性结构、滑面埋深、地下水的分布状况，依据电性特征，综合分析影响滑坡稳定发生的滑（动）面形态和位置，配合地面工程地质测绘、钻探等，为进一步认识、治理滑坡提供翔实的地质分析研究资料。
2概述
2.1滑坡自然地理、地质概况
滑坡位于青海省同仁县隆务镇西山北端东侧斜坡地段。山顶海拔2703m，坡底高程2512m，相对高差191m。
滑坡区出露地层岩性简单，主要有第三系（N）和第四系（Q）地层。西山山体底部岩性为第三系泥岩（N2），上部为泥质砂岩；山顶为砾卵石和黄土所覆盖；坡麓带表层为坡积含砾亚粘土，下部为二级阶地后缘冲积物，岩性为含泥砂砾卵石及亚粘土。泥岩及泥质砂岩成岩程度较低，遇水易软化，且垂直节理较发育，是形成西山滑坡的物质基础；新构造运动表现较强烈，在地壳间隙性抬升和河水侵蚀下切，侧向冲刷的共同作用下以致形成第三系泥岩体高陡边坡，这是导致西山滑坡的重要成因。
滑坡区水文地质条件比较简单，滑体顶部及后缘段，其赋水条件较差，而滑体中、前部及二级阶地前缘泉水泄露情况看，其滑体岩层中弱含地下水，补给来源主要为大气降水和少量基岩裂隙水的侧向补给。
滑坡类型为错落式切层滑坡。主滑体轴向为125°，滑坡前、后缘较薄，中部变厚；滑体南北两侧被冲沟陷隔断，边界清晰。滑体主要由黄土、第三系泥岩碎块组成，局部含有鸡窝状砾卵石层，滑床以下为第三系泥岩和泥质砂岩。
2.2滑坡体地球物理特征
依据现场地质调查，结合本次电测资料，待查滑坡体岩性黄土的电阻率一般为35—200Ω？M，含泥砾卵石为50—100Ω·M，含砾亚粘土为13—60Ω·M，泥岩碎块为5—25Ω·M，阶地堆积物含泥砂砾卵石为50—530Ω·M，亚粘土为20—40Ω·M，滑床稳定体泥岩电阻率一般为5—20Ω·M，泥质砂岩（滑坡后壁）为8—12Ω·M。由上可见，滑坡在第四系岩性虽有不同的电阻率反映，但各岩性层电阻率值离散度较大。究其原因是滑体第四系堆积物泥质含量、湿度、粒度、松散程度等变化复杂，故使其电阻率变化大，稳定性较差。尤其是第四系含泥砂砾卵石层、黄土层与第三系泥岩、泥质砂岩之间电性差异甚大，在电测深曲线中反映明显，这为开展电阻率测深法勘探提供了良好的地球物理条件。
3实例分析
为查明滑坡体的平面边界及水平、垂向岩性分布情况，结合滑坡区地形地貌敷设了1：1000测网，测网密度50×20（m），剖面延展范围大，实布10条电测深剖面，现以主轴方向（125°）剖面为例进行电测曲线（剖面）分析：
该剖面沿滑体轴向展布，剖面北端位于滑坡后壁陡崖下，南端延伸到坡麓带隆务河二级阶地后缘地段。剖面长约450m，两端高差179m，地形起伏大，曲线类型多，主要以D型、Q型、K型、HK型为主。
滑坡后壁地段曲线都以D型反映，其滑体岩性为黄土、含砾亚粘土及滑床以下的泥质砂岩，因上部滑体松散物较薄，故曲线下降快，斜率大。滑体后缘一带测深曲线以Q型曲线为主，反映岩性主要为含泥砾卵石、泥岩碎块及完整泥岩，由于泥岩碎块与滑床以下完整泥岩电性差异小，使Q型曲线对中间层泥岩碎块电性反映不明显，曲线首枝电性大小变化较客观地反映出表层含泥砾卵石层的含泥量、湿度不均的真实状况。
在滑坡体中部地段，因表层亚粘土的覆盖及含泥砾卵石的增厚，使得曲线演变成HK型。K型极值点为滑体含泥砾卵石高阻值反映之特征。位于滑体前缘，受滑体推挤作用而变形的地段测深点为HK型曲线，电性组合为ρ1>ρ2<ρ3>ρ4，主要岩性为含砾亚粘土、亚粘土、含泥砂砾卵石、泥岩。从曲线形态变化来看，向边岸方向曲线K型极大值特征逐渐变得不够明显，分析推断因含泥砂砾卵石向边岸逐渐变薄所致，ZK5、ZK6钻孔资料证实了这一推断完全正确，符合实际地质情况。
从ρs地电断面图电性变化分析认为：浅部多个高阻半闭合圈为表层松散物在水平方向的岩性变化反映；滑床岩性的低阻ρs等值线由剖面北端向南逐渐向下延伸变化，至滑体前缘ρs等值线急剧向上分离突变，这与滑体从后缘至前缘由薄—厚—薄的变化情况完全相符。在剖面前缘陡坎地段，低阻ρs等值线垂直向下延伸后急剧向两侧分离，这明显反映了两种不同成因的岩性物质的分界线，完全说明了该地段早期古河床边岸应形成分布于ZK5孔北侧附近一带，由此推断此滑坡之滑床发育止于ZK5孔北侧。
4小结
（1）通过电测深勘查，基本查明了西山滑坡体主要岩性为黄土、泥岩碎块等，滑体厚度（轴向）约2—45m，沿轴向滑面形态基本与地形坡面趋势一致。
（2）地电断面异常特征表明，滑床、滑体内基本不含地下水。根据滑体土岩石破碎、挤压、裂隙等的变化特征，推断因滑体物较薄且松散，在滑坡后缘一带大气降水易渗入至滑床面，形成湿润带，使滑体抗滑力减弱，这是导致西山滑坡体的形成和发生的重要成因。
（3）结合实例，综合分析研究提出推断解释的初步见解，电测深可以查明滑坡要素和形态，是一种方便、可行、经济有效的勘查手段，在灾害地质勘查中电探可发挥较大作用。
参考文献
[1] 唐声海.直流电阻率测深在川西高原康定白土坎滑坡勘探中的应用[J].成都：中国地质灾害与防治学报，1999（01）.
[2] 苌有全，甘斌等.电阻率测深法在青海贵德北山新滑坡勘查中的应用[J].西宁：青海科技，2011（04）.