三峡库区地表泥灰岩边坡变形机理研究.pdf

《三峡库区地表泥灰岩边坡变形机理研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第41卷第2期人民长江Vo1．41，No．22010年1月YangtzeRiverJan．，2010文章编号：1001—4179(2010)02—0006—03三峡库区地表泥灰岩边坡变形机理研究刘海燕2，李增学，李淑进，吕大炜，王平丽(1．山东科技大学地质科学与工程学院，山东青岛266510；2．山东科技大学山东省高校沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室，山东青岛266510；3．微山金源煤矿，山东微山277606)摘要：三峡库区地表巴东组泥灰岩地层，大范围内岩体结构松动。为了查明原因，从沉积环境以及沉

2、积地层进行分析，得出的结论为：嘉陵江组顶部膏岩地层在临江部位发生溶蚀，溶腔顶部巴东组地层在重力作用下发生坍塌，导致地表岩体变形破坏。巴东组泥灰岩地层受重力和蠕变作用后，发育多组垂直裂隙，使地表岩层表现为整体性松动现象。因此地表岩体结构松动破碎的原因是深部石膏层岩溶塌陷与表生溶蚀改造作用共同导致的结果，前者为控制因素，后者为叠加效应。关键词：泥灰岩地层；膏溶塌陷；结构沉陷；巴东组；三峡库区中图法分类号：P642．25文献标志码：A层岩屑砂岩、长石石英砂岩夹粘土岩；下部为灰、灰黄1三峡库岸地表岩体变形破

3、坏现象色长石石英砂岩夹粉砂质页岩，厚度186．7m。三峡库区以奉节为代表的巴东组泥灰岩岸坡大范(2)中统巴东组分4段。其中巴四段(Tb)和巴围发生变形破坏，国内专家对其破坏成因已做了相当二段(Tb)以紫红色中至厚层含粉砂质泥岩为主，夹多的研究，并且取得了一定的研究成果，具有代表性的紫红色泥岩及钙质页岩，厚度分别为110．0m和观点包括：松动坠溃与坠覆体、复合堆积体、松散地质238．3m。巴三段(T：b)和巴一段(T：b。)以灰绿色中体、土石混合体、破碎岩体等等¨。不同研究者从不厚层状泥质灰岩为主，夹

4、紫红色页岩及中厚层状泥质同角度研究其成因，得出不同的认识，这反映出其成因粉砂岩，总厚度分别为372．5m和84．0m。的复杂性。本文从研究区的沉积环境以及沉积地层的(3)下统嘉陵江组分5段。其中嘉五段(T，j)上组合特征进行研究，分析各组岩层的工程地质特点以部浅灰色泥质白云岩夹硬石膏岩，厚0—60m。嘉四及组合破坏规律，力求从深部寻找地表岩体变形破坏段(T。j)上部浅灰色硬石膏为主夹灰色白云岩，下部的根本原因，这也是区别于前人研究方法的不同之处。白云岩，厚0—120m。嘉三段(T，j)顶部深灰色含棘

5、屑白云岩，往下为灰一深灰色石灰岩夹若干薄层鲕粒、2三叠系中、下统地层岩组分析生屑、砂砾屑石灰岩，厚105～151．5m。嘉二段(T，j)三叠系中统巴东组(T：b)地层为巴东一奉节段岸上部为上硬石膏岩及中硬石膏岩夹白云岩及石灰岩，坡的主要工程地质基础层，在奉节地区多出露一至三含鲕粒和生屑，厚61～102．5m。嘉一段(Tj)为灰一段，零星出露有第四段。下三叠嘉陵江组多埋深在深灰色泥晶灰岩为主，厚175～256．5m。500～3000多米间，分为5段。主要地层从上到下分从以上地层可知，嘉陵江组顶部发育多

6、组膏岩地述如下一：层，属易溶组分。通过查阅多组钻孔柱状图资料，发现(1)上统须家河组(T1xj)。上部为灰、浅灰色厚下统嘉陵江组上部与中统巴东组底部存在广泛的岩溶收稿日期：2009—07—20基金项目：山东省高校沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室(山东实验大学)开放基金项目(DMSM200801)作者简介：刘海燕，女，副教授，主要从事工程地质方面教学与研究工作。E—mail：Ihyls．@163．corn第2期刘海燕，等：三峡库区地表泥灰岩边坡变形机理研究7角砾岩]，而且多发育于嘉陵江组第四段与巴东组

7、第用，大范围内岩体结构破坏，后又经过地表卸荷作用引一段地层中，并沿嘉陵江组与巴东组分界面延伸，没有起边坡变形加剧，这种作用由表向内、由外及里逐渐减出现斜交界线的情况，也没有地层缺失现象。角砾岩弱。其中岩体结构松动破碎的原因是深部石膏层岩溶大小混杂，呈棱角至次棱角状，成分来自嘉陵江组的青与地表卸荷作用共同导致的结果。因此三峡库岸边坡灰色白云质灰岩，巴东组第一段的灰色、黄色泥质白云的变形破坏主要影响因素是边坡岩体岩性组合和岩体质灰岩、泥质灰岩，偶见有巴东组第二段紫红色泥质粉结构。嘉陵江组顶部膏岩层溶蚀，

8、导致上覆地层的砂岩。根据研究区沉积环境和沉积地层变化情况分坍塌，是地表巴东组泥灰岩地层整体松动破坏的主动析，广泛存在的岩溶角砾岩应属于膏溶成因。原因3岩体结构破坏过程分析据研究。，三峡河段不同地点的下切速率相近，近0．4Ma以来，长江三峡河段的下切速率有越来越快的趋势，这表明该地区在此期间发生过构造隆升而引起河流下切加速的现象。长江三峡河谷岸坡形成过程中，伴随河谷的下切或地貌的改造过程，河谷构造应力释放，从而促使斜坡岩体产生变形和破裂，斜坡由此发生表生改造作用，以适应