美姑河流域地質(zhì)構(gòu)造對(duì)大型滑坡孕育的控制作用

孫 東，殷志強(qiáng)，李大猛，岳建軍，邵 海，曹 楠

(1.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局成都水文地質(zhì)工程地質(zhì)中心，四川 成都 610081；2.四川省華地建設(shè)工程有限責(zé)任公司， 四川 成都 610081；3.中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院，北京 100081)

0 引言

20世紀(jì)以來(lái)，在人類工程活動(dòng)及氣候變化等因素影響下，大型滑坡頻發(fā)，對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民財(cái)產(chǎn)造成巨大的損失，吸引了眾多學(xué)者的關(guān)注和研究[1-2]。但對(duì)于滑坡災(zāi)害的研究多從工程地質(zhì)的角度出發(fā)，研究其變形、失穩(wěn)、破壞過(guò)程，部分研究者從滑坡體所處的構(gòu)造背景探討了構(gòu)造與滑坡的關(guān)系[3-17]，研究多集中在滑坡與斷層之間的“距離效應(yīng)”[4-10]，“上下盤效應(yīng)”[4,6,10-11]，“鎖固段效應(yīng)”[10]、“背坡面效應(yīng)”[6,10]，斷層的幾何學(xué)特征對(duì)滑坡的控制[6,11]，地震與滑坡的關(guān)系[4,6-8,10]等，少數(shù)研究者深入探討了各類活動(dòng)構(gòu)造與滑坡的關(guān)系[12-17]。然而，實(shí)際的工作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，區(qū)域尺度的地質(zhì)構(gòu)造控制了滑坡的空間分布和密度，而各種類型的中小尺度的地質(zhì)構(gòu)造在滑坡孕育過(guò)程中起到了重要的作用。因此研究各種中小尺度的地質(zhì)構(gòu)造對(duì)滑坡的孕育機(jī)理和控制過(guò)程，可為滑坡災(zāi)害早期識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)防范提供關(guān)鍵的技術(shù)支撐。

1 美姑河流域活動(dòng)構(gòu)造與大型滑坡分布

1.1 美姑河流域活動(dòng)構(gòu)造格局

美姑河流域整體上位于青藏高原東緣云貴高原與川西南山地過(guò)渡帶，構(gòu)造上位于安寧河斷裂帶、龍門山斷裂帶、馬邊—鹽津斷裂和寧南-蓮峰斷裂帶所挾持的涼山斷塊中部。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以南北向褶皺和褶斷構(gòu)造為主，區(qū)域性的SN逆沖斷裂帶往往由數(shù)條雁列式斷層組成,活動(dòng)時(shí)間多在晚更新世以前[18]；受喜馬拉雅造山運(yùn)動(dòng)的多期次不同方向應(yīng)力場(chǎng)的影響下，在此基礎(chǔ)上疊加了NE和NW走向的褶皺與斷裂構(gòu)造[19]。上述三個(gè)方向的構(gòu)造基本構(gòu)成了區(qū)內(nèi)的總體構(gòu)造框架[20]。

1.2 美姑河流域大型滑坡分布特征

美姑河流域共調(diào)查發(fā)現(xiàn)滑坡161處[20]，其中大型滑坡17處，特大型滑坡5處，巨型滑坡4處(圖1)，其余為中小型滑坡。

流域內(nèi)的4處巨型古滑坡均表現(xiàn)為圈椅狀地形，包括美姑縣城古滑坡、親木地古滑坡、柳洪古滑坡、拉馬古滑坡，均為古滑坡，現(xiàn)今基本穩(wěn)定；特大型滑坡5處，主要分布在美姑河中下游的河谷區(qū)左岸，部分前緣受河道侵蝕掏空形成崩塌(危巖帶)，以下游峽谷區(qū)最為典型，經(jīng)常發(fā)生因崩塌堵塞交通；中型滑坡主要集中分布在上游的龍門鄉(xiāng)至佐戈依達(dá)鄉(xiāng)和中游的牛牛壩鄉(xiāng)至俄洛依甘鄉(xiāng)的河流左岸。

流域內(nèi)大型、特大型和巨型滑坡堆積體長(zhǎng)寬主要集中在2 km以內(nèi)，其中以親木地滑坡長(zhǎng)度最長(zhǎng)，超過(guò)10 km；堆積體厚度以淺層滑坡為主，深層滑坡主要為基巖滑坡，如坪頭電站滑坡深度為125 m；堆積體前后緣高程差上游段主要集中在500 m以下，下游段滑坡堆積體高程差分布在500～2 500 m，這與上下游段的地形密切相關(guān)，上游段主要U型谷，下游段主要為V型谷；地形坡度主要集中在15°～25°，最大地形坡度為樂(lè)約村滑坡，平均地形坡度為35°[20]。

圖1 美姑河上游大型滑坡分布圖Fig.1 Distribution map of large-large landslides in the upper reaches of Meigu River Basin

2 典型古滑坡與構(gòu)造識(shí)別

2.1 基偉村古滑坡

該古滑坡堆積體位于美姑縣基偉村，河流左岸；堆積體長(zhǎng)約320 m，寬約690 m，厚約15 m，體積為3.31×106m3，前后緣高差約115 m，地形坡度25°，地貌上呈圈椅狀(圖2)。

圖2 井葉特西河支流大型滑坡與構(gòu)造分布圖Fig.2 Distribution of large landslides and structures in the tributary of the Jingyetexi River

基偉村古滑坡構(gòu)造受三河斷裂和支耳木背斜的控制明顯，在滑坡體后緣位置為支耳木背斜核部位置(圖2、圖3)，該背斜核部地層為二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖(P3em)，屬于堅(jiān)硬類巖石，在褶皺作用過(guò)程中易發(fā)生與褶皺變形相伴生的節(jié)理破裂構(gòu)造，巖石較破碎，結(jié)構(gòu)松散，構(gòu)成了滑坡體的主要滑動(dòng)物質(zhì)。在滑坡體前緣的井葉特西河沿河方向發(fā)育有三河斷裂(圖2、圖3)，該斷裂的發(fā)育切割了較為完整的巖石，導(dǎo)致井葉特西河沿?cái)嗔训那治g能力強(qiáng)于斷層影響帶之外，因此井葉特西河沿?cái)鄬悠扑閹?qiáng)烈切割，形成深切割地貌，為大型滑坡孕育了前緣臨空的有利地貌(圖3)。

2.2 美姑縣城古滑坡

美姑縣城滑坡是一個(gè)巨型古滑坡，位于美姑河和井葉特西河交匯處的河流左岸，滑坡體橫跨整個(gè)美姑縣城，其寬度達(dá)3 650 m，長(zhǎng)度達(dá)3 000 m，厚約30 m (圖4)。

美姑縣城古滑坡后緣分布有支耳木背斜構(gòu)造，滑坡體中部有一次級(jí)斷層，前緣有三河斷裂出露(圖4)。支耳木背斜位于其滑坡體后緣的山脊一帶，核部地層主要為二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖(P3em)和下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)—嘉陵江組(T1f-j)和中三疊統(tǒng)雷口坡組(T2l)，其中嘉陵江組頂部存在一套泥頁(yè)巖，除此之外的中三疊統(tǒng)主要為白云巖，下三疊統(tǒng)(T1f-j)主要為砂巖、粉砂巖，由此可見(jiàn)其巖石的能干性較強(qiáng)，屬于較硬巖類，在褶皺作用過(guò)程中，背斜核部容易產(chǎn)生與褶皺相關(guān)的節(jié)理，其中的縱向節(jié)理結(jié)構(gòu)面形成了滑坡體后緣的邊界(圖4)；在堅(jiān)硬層之間的軟若夾層內(nèi)部及其相互接觸界面容易發(fā)生彎滑作用，導(dǎo)致原始沉積的層面力學(xué)性質(zhì)降低，后期滑坡孕育過(guò)程中，沿著這種軟弱夾層或軟弱層與堅(jiān)硬巖層的接觸面孕育滑動(dòng)面(圖4)。

圖4 美姑縣城古滑坡縱剖面圖Fig.4 The longitudinal profile of ancient-landslide in Meigu County

圖3 基偉村古滑坡縱剖面圖Fig.3 The longitudinal profile of ancient-landslide in Jiwei Village

該滑坡體前緣為三河斷裂經(jīng)過(guò)之處(圖4)，該斷裂屬于規(guī)模較大的一條區(qū)域性斷裂，斷裂傾向SE，平面上基本與美姑河及其支流井葉特西河位置重疊，表明了：一方面斷裂作用導(dǎo)致巖石破裂、碎裂成為侵蝕的優(yōu)勢(shì)區(qū)，河流沿?cái)嗔训南挛g作用在滑坡前緣加劇了地形坡度變陡；另一方面該斷裂屬于逆沖斷裂性質(zhì)，滑坡體位于斷層的上盤，古滑坡及今仍在活動(dòng)的城南滑坡前緣與該斷裂分布位置具有高度的吻合性，前人的研究識(shí)別了滑坡體的滑帶為軟弱夾層[21]，但前緣滑帶與軟弱層不對(duì)應(yīng)，因此認(rèn)為前緣存在將上覆的雷口坡組(T2l)白云巖剪斷的可能[21]，但沒(méi)有很好地解釋上述現(xiàn)象。針對(duì)城南滑坡的勘查亦表明在滑坡體前緣一帶，出露地表的仍為雷口坡組(T2l)白云巖，未見(jiàn)軟弱夾層，作者認(rèn)為這可能與該滑坡在前緣利用了斷裂的斷面或者次級(jí)斷層破裂面，作為滑坡前緣上翹的剪出口(圖4)。

其次，該滑坡的滑體上有多級(jí)陡緩地貌存在，可能該古滑坡經(jīng)歷了多期活動(dòng)，調(diào)查表明在滑坡體中部位置亦存在NE走向的斷層，認(rèn)為滑坡體的前部活動(dòng)是利用了其中部的斷層作為后緣邊界，前部活動(dòng)之后，后部再次活動(dòng)的牽引式滑坡(圖4)。

2.3 拉馬古滑坡

拉馬古滑坡位于美姑河下游右岸的拉馬鄉(xiāng)，為一典型的超大型緩傾角順層巖質(zhì)滑坡[22]。該古滑坡經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地質(zhì)演變，滑坡殘余形態(tài)在平面上呈一近似三角形(圖5)，左側(cè)邊界完整直立，滑動(dòng)后部分堅(jiān)硬滑坡殘留形成孤石?；麦w長(zhǎng)約6 km，寬約2.5 km，分布面積約20 km2，滑坡中部發(fā)育有一條大沖溝，沖溝切割滑坡堆積體，可見(jiàn)最大切割深度約25 m，估算殘余堆積體平均厚度約15 m，現(xiàn)今殘余體積達(dá)到3.0×108m3?；麦w前緣較陡，中部平緩，后緣陡立，坡度一般在12°；滑坡中部局部可見(jiàn)一些小的凸起，相對(duì)高差一般在2～4 m?；麦w中部沖溝切穿堆積體，可見(jiàn)底部上三疊統(tǒng)峨眉山玄武巖(P3em)基巖出露。古滑坡體前緣復(fù)活，發(fā)育了變電站滑坡(圖5)。

拉馬古滑坡滑體地層為下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組、嘉陵江組(T1f-j)和中三疊統(tǒng)雷口坡組(T2l)，三疊系下統(tǒng)巖性主要為一套中厚層砂巖為主的地層，中統(tǒng)為一套中厚層白云巖為主的地層，這些堅(jiān)硬巖石在構(gòu)造作用中發(fā)育了與巖石層面垂直的平面共軛“X”型剪節(jié)理，節(jié)理平直、延伸較遠(yuǎn)，貫通性極好，多切割數(shù)個(gè)單層。這些貫通性極好的節(jié)理面構(gòu)成了滑坡孕育的先存結(jié)構(gòu)面，逐漸孕育了滑坡的后緣拉張裂縫及兩側(cè)的滑坡邊界。根據(jù)調(diào)查表明，滑坡滑帶為上三疊統(tǒng)宣威組(P3x)，滑床為上三疊統(tǒng)峨眉山玄武巖(P3em)[22]。宣威組(P3x)巖性主要為一套泥巖，屬于軟弱巖(圖6)，該地層在褶皺作用過(guò)程中成為了彎滑作用的優(yōu)勢(shì)層位，在該層內(nèi)發(fā)生了剪切變形作用，降低了巖石的工程地質(zhì)性能，后期由于美姑河強(qiáng)烈的下蝕作用，前緣臨空之后，該層孕育為滑坡的滑帶，而下伏且傾向美姑河的上三疊統(tǒng)堅(jiān)硬峨眉山玄武巖(P3em)成為滑床。

2.4 親木地古滑坡

親木地古滑坡位于美姑河下游左岸爾其鄉(xiāng)至瓦古鄉(xiāng)一帶，為一超大型緩傾角順層巖質(zhì)滑坡，形態(tài)呈“圈椅狀”，滑坡體長(zhǎng)度超過(guò)10 km，寬度達(dá)到9 km，最大厚度推測(cè)超過(guò)500 m，估算體積達(dá)到1.87×1010m3。是美姑河流域內(nèi)規(guī)模最大的古滑坡(圖5)。

該地區(qū)的構(gòu)造研究表明，區(qū)域內(nèi)發(fā)育多期疊加褶皺[19]，根據(jù)地質(zhì)調(diào)查表明親木地古滑坡區(qū)域?yàn)閮善诏B加褶皺(圖5)，褶皺構(gòu)成了地層層面為“瓢”狀，且傾向美姑河；同時(shí)在滑坡體的北西側(cè)發(fā)育一條走向NE，傾向NW的逆沖斷裂(圖5)。疊加向斜的核部為中生界三疊系至侏羅系地層，巖性以砂巖、粉砂巖和白云巖為主，古生界上三疊統(tǒng)峨眉山玄武巖(P3em)及其之下地層亦卷入了該褶皺(圖6)。

親木地古滑坡為一大型基巖滑坡，滑體的地層為中生界三疊系至侏羅系地層，滑帶為上三疊統(tǒng)宣威組(P3x)軟弱泥頁(yè)巖，滑床為上三疊統(tǒng)堅(jiān)硬的峨眉山玄武巖(P3em)(圖6)。其位置大致與前述的拉馬古滑坡遙河相望(圖5)，對(duì)比二者的發(fā)育背景，其滑帶和滑床一致，僅親木地古滑坡的滑體地層更多更厚(圖6)。

由此可見(jiàn)，親木地巨型古滑坡受到了褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造和沉積構(gòu)造的控制。疊加褶皺構(gòu)造整體將地層彎曲成斜傾的“瓢”狀，堅(jiān)硬的峨眉山玄武巖“瓢”孕育成典型的圈椅狀滑床(P3em)；滑坡體西側(cè)的斷層破壞了巖石的連續(xù)性，構(gòu)成了滑坡的西側(cè)滑動(dòng)邊界(圖5、圖7)；宣威組(P3x)特殊的沉積構(gòu)造——軟弱泥頁(yè)巖夾層，在褶皺作用過(guò)程中孕育發(fā)展成滑帶(圖6、圖7)。上述3種構(gòu)造共同孕育了該巨型古滑坡體的初始地質(zhì)背景條件，在前緣被美姑河侵蝕產(chǎn)生臨空條件后，推測(cè)在地震及強(qiáng)降雨的激發(fā)條件下，該古滑坡體中生界地層曾利用了宣威組作為滑帶、峨眉山玄武巖為滑床，出現(xiàn)過(guò)小規(guī)模的滑動(dòng)。后緣的多溝同源、階地狀地貌，南西側(cè)滑床的大光壁均證明其滑動(dòng)過(guò)(圖5)。

圖6 美姑河下游拉馬古滑坡、親木地古滑坡縱剖面圖Fig.6 The longitudinal profile of Lama and Qinmudi ancient-landslide in the lower reaches of the Meigu River

圖7 親木地古滑坡橫剖面Fig.7 The cross profile of Qinmudi ancient-landslide

2.5 火洛古滑坡

火洛古滑坡位于美姑河下游右岸哈甘鄉(xiāng)火洛洼喜村(圖5)，面積約1.8×106m2，滑坡長(zhǎng)2.5 km，寬約2 km；滑坡堆積體平均厚度約150 m，總體積約2.7×108m3，估計(jì)原始體積約6×108m3，最大滑移距離為2 km，滑坡形成于晚更新世中晚期以前[23]。

滑坡區(qū)出露的地層主要由二疊系中下統(tǒng)(P1-2)灰?guī)r和上統(tǒng)峨眉山玄武巖(P3em)、志留系(S)粉砂巖、頁(yè)巖組成的基巖及第四系各種成因的松散堆積物(圖8)。斜坡中上部二疊系地層屬于較堅(jiān)硬—堅(jiān)硬巖石，斜坡下部的志留系龍馬溪組為軟弱巖石，尤其是在志留系(S)與中下二疊統(tǒng)(P1-2)接觸界面附近有一套炭質(zhì)頁(yè)巖(圖8)，強(qiáng)度極低。

據(jù)許聲夫(2016)研究成果[23]，該滑坡的滑坡體物源為中下二疊統(tǒng)(P1-2)灰?guī)r和上三疊統(tǒng)峨眉山玄武巖(P3em)，其主要滑面為志留系(S)頂部與中下二疊統(tǒng)(P1-2)交界的一套炭質(zhì)頁(yè)巖。該斜坡體的變形破壞是由于內(nèi)、外動(dòng)力作用相互交織、耦合造成。在早期的區(qū)域性構(gòu)造作用(內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用)下，堅(jiān)硬的二疊系灰?guī)r和玄武巖形成了一些垂直層面的構(gòu)造節(jié)理，切貫通性較好(圖9a)；隨著美姑河的下切，在該河谷段形成了深切“V”型河谷，導(dǎo)致河流右岸坡度變陡，使得二疊系灰?guī)r和玄武巖地層反傾并暴露在河谷右岸陡坡之上(圖9a)。隨著美姑河河流下切的加強(qiáng)，斜坡變陡，在自身重力作用下發(fā)生蠕變，出現(xiàn)卸荷裂隙，原有構(gòu)造節(jié)理面進(jìn)一步擴(kuò)展延伸(圖9b)；在地表風(fēng)化、地下水(外動(dòng)力地質(zhì))作用下，斜坡頂部的裂隙進(jìn)一步加大，前緣產(chǎn)生臨空條件，在頂部出現(xiàn)拉裂現(xiàn)象(圖9c)；斜坡中部的構(gòu)造節(jié)理面也處于持續(xù)擴(kuò)展變形中，重力造成的卸荷裂隙進(jìn)一步發(fā)育，將原始不連續(xù)的構(gòu)造節(jié)理結(jié)構(gòu)面連通起來(lái)，在斜坡中上部形成貫通的大裂縫，在斜坡下部出現(xiàn)新的卸荷裂縫，在斜坡頂部由于表生風(fēng)化作用和地表水、地下水作用下將破碎巖體帶至拉張裂隙中充填(圖9d)；隨著重力作用的進(jìn)行，下部二疊系灰?guī)r中的原有不連續(xù)構(gòu)造節(jié)理結(jié)構(gòu)面和卸荷結(jié)構(gòu)面繼續(xù)擴(kuò)展，演變成巖體從斜坡頂部玄武巖至斜坡下部灰?guī)r的貫通性大裂隙。最終在強(qiáng)震作用下，斜坡被分割的坡體就整體失穩(wěn)，脫離母體，產(chǎn)生傾倒變形，或者是沿志留系頂部的炭質(zhì)頁(yè)巖層整體滑動(dòng)，形成滑坡災(zāi)害(圖9e)。

圖8 美姑河下游火洛古滑坡、柳洪古滑坡縱剖面圖Fig.8 The longitudinal profile of Huoluo and Liuhong old ancient-landslide in the lower reaches of the Meigu River

圖9 火洛反傾巖質(zhì)斜坡的變形破壞機(jī)理及過(guò)程(據(jù)[23]修改)Fig.9 The mechanism and process of deformation and failure in the Huoluo anti-dip rock slope(According to [23] modification)

由此可見(jiàn)，該古滑坡的孕育和發(fā)展過(guò)程中，先存垂直層面的節(jié)理構(gòu)造和沉積構(gòu)造中的軟弱層，起到了至關(guān)重要的作用。

2.6 柳洪古滑坡

柳洪古滑坡位于美姑河下游左岸的柳洪鄉(xiāng)一帶(圖6)，其滑坡整體長(zhǎng)10.9 km，寬5.5 km；滑坡堆積體平均厚度約40 m，總體積約2.4×108m3，估算原始體積超過(guò)約5×108m3。

其滑坡產(chǎn)生的位置基本與柳洪背斜位置重疊，柳洪背斜核部地層主要為下奧陶統(tǒng)(O1)中厚層灰?guī)r(圖8)，屬于較堅(jiān)硬—堅(jiān)硬巖體，在褶皺的過(guò)程中由于巖石的能干性較強(qiáng)，同期伴生了較多的縱向張節(jié)理和橫向、斜向剪節(jié)理，使得巖石較為破碎。受美姑河下蝕的影響，在柳洪背斜西翼形成高陡斜坡，前緣臨空條件產(chǎn)生，由于沿背斜轉(zhuǎn)折端先存構(gòu)造節(jié)理面密集發(fā)育，不連續(xù)的節(jié)理面逐漸貫通，先存構(gòu)造節(jié)理面和巖石的層面組合形成滑面，上覆破碎的巖體在強(qiáng)震激發(fā)條件下發(fā)生滑動(dòng)，形成柳洪古滑坡。該古滑坡規(guī)模較大，形成的滑坡體可能阻塞了美姑河，現(xiàn)今的美姑河屬于堰塞湖在滑坡體中前部潰壩后繼續(xù)下蝕的結(jié)果，因此在美姑河右岸河谷區(qū)亦堆積了大量的滑坡堆積體(圖8)。

由此可見(jiàn)，背斜構(gòu)造與堅(jiān)硬巖類耦合產(chǎn)生的構(gòu)造節(jié)理是孕育該滑坡的關(guān)鍵因素。

2.7 坪頭電站古滑坡

該滑坡位于美姑河下游左岸爾古溝—萬(wàn)波溝段凹形岸坡前緣(圖6)，平均寬約600 m，縱向長(zhǎng)度約1.5 km，滑面最大埋深達(dá)282 m，體積約8.5×107m3左右，屬特大型超深層滑坡，滑坡發(fā)生在距今約1.3萬(wàn)年的冰末期[24]。

滑坡體內(nèi)部發(fā)現(xiàn)了數(shù)條斷裂及層間擠壓錯(cuò)動(dòng)帶，基本橫穿滑坡體，靠近前部的一條斷層具有逆沖性質(zhì)(圖10)。雖在該斷層向上的區(qū)域未通過(guò)平硐或鉆探手段直接揭露到斷裂帶，但氡氣測(cè)量顯示在滑坡體中后部存在數(shù)個(gè)高異常帶，推測(cè)在滑坡體后部及后緣存在與前部逆沖斷裂近于平行展布的斷層[24](圖10)。據(jù)資料顯示[24]，在滑坡右側(cè)爾古溝內(nèi)，沿溝下游存在一條推測(cè)的斷層，從構(gòu)造上看此處位于莫紅背斜的西翼。存在著褶斷型斷裂的可能性，根據(jù)爾古溝上游遙感資料，存在一條與爾古溝斜交的線性沖溝，綜合推測(cè)沿西側(cè)存在一條近南北走向的逆沖斷裂(圖11)。

圖10 坪頭電站古滑坡縱剖面圖(據(jù)[24]修改)Fig.10 The longitudinal profile of Pingtou hydropower station ancient landslide (according to [24] modification)

由此可見(jiàn)，坪頭電站滑坡其西側(cè)邊界為一斷層控制，東側(cè)受萬(wàn)古溝控制(圖11)，后緣推測(cè)與斷裂相關(guān)(圖10)，為典型的斷裂構(gòu)造控制滑坡，屬于斷裂—順層斜坡—深切河谷類型。坪頭滑坡與其上游的莫紅危巖有著相似的斜坡結(jié)構(gòu)，但其最終的變形破壞機(jī)制則差別較大，莫紅危巖表現(xiàn)為小塊的崩塌，而坪頭滑坡則表現(xiàn)為規(guī)模巨大的整塊滑動(dòng)，認(rèn)為其與控制變形的邊界條件有關(guān)，莫紅危巖主要控制構(gòu)造為不連續(xù)或貫通性一般的褶皺相關(guān)節(jié)理結(jié)構(gòu)面，而坪頭滑坡則表現(xiàn)為連續(xù)性、貫通性好的斷層。

圖11 坪頭電站古滑坡橫剖面圖(據(jù)[24]修改)Fig.11 The cross profile of Pingtou hydropower station ancient landslide (According to [24] modification)

3 討論

3.1 沉積構(gòu)造對(duì)滑坡的孕育和控制

美姑河流域的大型滑坡研究表明沉積構(gòu)造對(duì)滑坡的控制主要表現(xiàn)為層面及軟弱帶孕育為滑帶，其次亦可構(gòu)成滑坡邊界。其具體方式體現(xiàn)在：(1)沉積環(huán)境的改變形成的層理，構(gòu)成了最早的結(jié)構(gòu)面，是構(gòu)造變形中的薄弱帶，易發(fā)生剪切變形，多孕育為滑坡的滑動(dòng)面；(2)沉積相的變化可以構(gòu)成軟弱夾層，該層在構(gòu)造變形過(guò)程中易產(chǎn)生塑性變形及剪切變形，是孕育大型滑坡滑帶的“關(guān)鍵帶”；(3)沉積相變形成的巖性差異控制了構(gòu)造變形的方式，硬巖易發(fā)生破裂，軟巖易發(fā)生塑性及剪切變形，差異變形是促進(jìn)大型滑坡孕育的重要因素；(4)軟弱夾層不僅可以構(gòu)成滑帶，在與其他構(gòu)造耦合出現(xiàn)時(shí)，亦可構(gòu)成滑坡邊界，如前述的親木地古滑坡。

3.2 斷裂構(gòu)造對(duì)滑坡的孕育和控制

斷裂構(gòu)造產(chǎn)生的變形學(xué)差異破壞了巖石的連續(xù)性，降低了巖石的工程地質(zhì)性能；斷裂的破裂變形和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征均可以控制地貌的發(fā)展演化，為滑坡孕育了優(yōu)勢(shì)的地形地貌條件。

因此，斷裂對(duì)滑坡的孕育和控制體現(xiàn)在：(1)構(gòu)成滑坡體的邊界條件，包括后緣和側(cè)向邊界，甚至是前緣剪出口，如美姑縣城古滑坡、親木地古滑坡、坪頭電站滑坡等；(2)斷裂作用的破裂變形和位移可以孕育和控制并提供優(yōu)勢(shì)的滑坡地貌，如基偉村古滑坡、美姑縣城古滑坡；(3)斷裂作用導(dǎo)致的巖石破裂可以構(gòu)成滑坡體的松散物源；(4)斷裂活動(dòng)產(chǎn)生地震可以為滑坡提供激發(fā)條件。

3.3 褶皺構(gòu)造對(duì)滑坡的孕育和控制

褶皺作用是巖石的一種重要變形過(guò)程，根據(jù)上述分析，其對(duì)滑坡的控制主要體現(xiàn)在：(1)褶皺作用過(guò)程中的彎滑作用導(dǎo)致了巖層沿層面方向的力學(xué)性質(zhì)降低，從而將該層面孕育為滑面(圖12)；(2)褶皺作用過(guò)程中會(huì)伴生有巖石的破裂變形，并形成節(jié)理，破壞了巖石的連續(xù)性，降低了其工程地質(zhì)性能(圖12)，可構(gòu)成滑坡物源，如基偉村古滑坡、柳洪古滑坡；(3)褶皺作用導(dǎo)致地層傾斜，與地形耦合構(gòu)成各類斜坡，并形成一些不穩(wěn)定的斜坡結(jié)構(gòu)；(4)褶皺與堅(jiān)硬巖層的耦合可形成滑坡滑床的形態(tài)，并控制整個(gè)滑坡體，如親木地古滑坡。

圖12 軟硬相間地層縱彎褶皺彎滑作用示意圖Fig.12 Schematic diagram of folding and bending by buckle fold in soft alternating with hard layer

3.4 節(jié)理構(gòu)造對(duì)滑坡的孕育和控制

節(jié)理是構(gòu)造變形中的產(chǎn)物，其變形最終導(dǎo)致了巖石的破裂，并形成了先存結(jié)構(gòu)面。其對(duì)滑坡的控制體現(xiàn)在：(1)節(jié)理變形破壞了巖石的連續(xù)性，導(dǎo)致巖體呈現(xiàn)為碎塊狀，構(gòu)成滑坡體的物源，如基偉村古滑坡、柳洪古滑坡；(2)節(jié)理產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)面在地形耦合的情況下，可孕育并發(fā)展成為滑坡體邊界，如火洛古滑坡；(3)節(jié)理形成的裂隙是地下水運(yùn)移的主要通道和儲(chǔ)集空間，在降雨過(guò)程中，是地表水入滲的主要位置，其儲(chǔ)集的地下水容易軟化巖層，減小摩擦力，也容易產(chǎn)生浮托力，最終誘發(fā)滑坡滑動(dòng)。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)美姑河流域活動(dòng)構(gòu)造與大型古滑坡分布的研究，主要取得了以下認(rèn)識(shí)：

(1)沉積構(gòu)造對(duì)大型滑坡孕育的控制主要體現(xiàn)在層面常孕育演變?yōu)榛婕败浫鯇影l(fā)展演變?yōu)榛瑤А?/p>

(2)斷層對(duì)大型滑坡的控制主要體現(xiàn)在破壞巖石的連續(xù)性、降低巖石的工程地質(zhì)性能，構(gòu)成滑坡邊界；斷層的巖石變形學(xué)及斷層的活動(dòng)位移可進(jìn)一步加速滑坡地貌演化；誘發(fā)斷裂活動(dòng)的地震導(dǎo)致了大型滑坡失穩(wěn)。

(3)褶皺過(guò)程中的彎滑、灣流作用，進(jìn)一步促進(jìn)了層面及軟弱夾層的工程地質(zhì)性能下降，甚至孕育為大型滑坡的滑帶。

(4)節(jié)理構(gòu)造破壞了巖石的完整性，同時(shí)是地下水徑流、儲(chǔ)集主要途徑和空間，為滑坡的發(fā)生提供了先決條件。

致謝：本文在寫作過(guò)程中得到了四川省華地建設(shè)工程有限責(zé)任公司趙松江教授級(jí)高工的指導(dǎo)，在此感謝。