长江三峡库区构造特征与滑坡分布关系[1]

构造成因机制以及新构造活动特征密切相关, 这种 无明显对应关系, 齐耀山断裂位于梯度带西部的重
相关性对于建立滑坡地质模型意义重大。
力 异常等值线的转折部位, 与重力梯度带无直接关
图 1 人工地震测深综合解释剖面图 (长江水利委员会勘测总队, 1990) F ig. 1 P rof ile show ing the Seism ic in terpre ta tion in T hree Go rges re servoir
2 长江三峡库区局部构造与滑坡分布 的关系
(2) 断层传播褶皱: 断层传播褶皱是台阶状逆断
层相关褶皱的另一种基本类型。 它由后断坪和下盘
断坡组成, 背斜的后翼模拟下盘断坡的产状, 形成轴
面向断层运动前方倾倒的不对称背斜构造。 断层传
播褶皱与断层转折褶皱明显不同, 它是一种具有陡
倾甚至倒转前翼的不对称褶皱。 图 3 表示了一个简
www.6lib.com 该处库岸变形以桃园 (沙田) 滑坡为界分为东西 两部分, 其中桃园滑坡处于构造复合的交叉位置, 以
西库 岸破坏主 要受 NW 向剪节理 控制, 以东则受
N E 向剪节理控制。 同时在丰都县洋渡溪镇附近由
于长江侧向切割形成 J 3p 地层呈局部三面临空, 进
而形成以洋渡溪、猫须子、何家坝滑坡为主体的滑坡
长江三峡库区构造特征与滑坡分布关系
第六图书馆 长江三峡库区滑坡体的形成、演化与滑坡所处区域构造、局部构造特征以及新构造期的构造活动具有密切的成因联系,区 域构造演化和局部构造的后期改造控制滑坡体的存在,第一,前期构造的“反转”变形是在薄皮构造控制下滑坡形成的一 种可能的形式;第二,裂隙的组合形式、组数及其与河流流向的关系控制滑坡的形成和规模;第三,不同期次构造的复合部 位是滑坡发生的主要集中地区,第四,新构造应力场作用下的滑坡的发生、发展、演化不是任意的,地壳不均衡隆升造成坡 体不同的演化阶段,控制滑坡类型的时空分布;水平运动对滑坡的滑动方向、滑坡的破坏强度有重要影响,主要体现为新构 造应力场与自重应力场的叠加。长江三峡库区滑坡体的形成、演化与滑坡所处区域构造、局部构造特征以及新构造期的 构造活动具有密切的成因联系,区域构造演化和局部构造的后期改造控制滑坡体的存在,第一,前期构造的“反转”变形是 在薄皮构造控制下滑坡形成的一种可能的形式;第二,裂隙的组合形式、组数及其与河流流向的关系控制滑坡的形成和规 模;第三,不同期次构造的复合部位是滑坡发生的主要集中地区,第四,新构造应力场作用下的滑坡的发生、发展、演化不 是任意的,地壳不均衡隆升造成坡体不同的演化阶段,控制滑坡类型的时空分布;水平运动对滑坡的滑动方向、滑坡的破坏 强度有重要影响,主要体现为新构造应力场与自重应力场的叠加。长江三峡 构造特征 滑坡 薄皮构造 河流阶地 地质学报张帆 王孔伟 罗先启 王尚庆吉林大学地球科学学院 三峡大学 三峡大学 长春 130026三峡大学 湖北宜昌 4430022007第六图书馆
或反向坡, 这种顺向坡与纵谷条件下形成的顺向坡 构造的复合部位, 长江河谷在该处沿追踪张节理发
相比, 横向延伸短, 构造范围小, 形成的滑坡体规模 育, 岸坡的破坏主要受区域共轭剪节理控制, 桃园滑
小, 库岸破坏强度低。 对于背斜构造形成的横谷地 坡位于构造复合交叉位置; 第二, 是位于忠县石宝寨
段, 除在背斜核部存在小型滑坡外, 同时坡岸的演化 —万县地段, 为丰 都—忠县向斜的 翘起端, 同 时为
212 丰都—忠县向斜内部滑坡形成与局部构造关
长江三峡库区干流横谷地段主要分布于重庆—
系
涪陵及奉节—巫山地区, 横谷地段的滑坡主要是由 长江河谷在该区沿丰都—忠县向斜发育, 主要
于褶皱枢纽的倾覆或翘倾原因所造成, 由于褶皱枢 存在两个库岸破坏段, 第一, 是位于丰都县城两侧地
纽倾覆或翘倾, 在褶皱核部形成特殊结构的顺向坡 段, 主要发育于后期N E2NN E 向构造与先期 SN 向
单的断坡型断层传播褶皱的逐渐发展情况。
薄皮构造理论的提出对解决滑坡滑带及潜在滑
面问题提供了一个新思路, 薄皮构造在形成过程中,
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三峡库区滑坡分布与局部构造发育存在密切的 关系。 体现为, 第一, 局部构造特点决定滑坡体存在 形式, 例如横谷地段, 背斜枢纽倾伏决定局部顺向坡 形成, 造成背斜核部滑坡体的存在; 第二, 裂隙的组 合形式、组数及与河流流向关系对滑坡的形成、规模 具有明显的控制作用, 特别是区域性节理方向很可 能代表滑坡体的滑动方向; 第三, 不同期次构造复合 部位是滑坡发生的主要集中区, 例如奉节地区做为 三个区域性构造的复合部位, 复杂构造应力场条件
(1) 断层转折褶皱: 是一种常见的薄皮构造样 式, 是断坪—断坡台阶状逆断层相关褶皱的最基本 形式, 是上盘断块沿非平面状断层面滑移时发生的 弯曲的一种作用, 图 2 表示了断层转折褶皱的发育 过程, 是由滑脱面和一个较陡的台阶引起。
图 3 断 层传 播褶 皱演 化示 意图 F ig. 3 Schem atic diagram show ing the fault propaga tion
注: 本文为国土资 源部 2003 年科技专项计划2三峡 库区滑坡塌岸防治专题 222《三峡库区水库型滑坡预 测评价及防治研 究》项目编号: 国地 防灾[ 2003]24 号的成果。 收稿日期: 2006203221; 改回日期: 2006208209; 责任编辑: 郝梓国。 作者简介: 张帆, 女, 1965 年生。 黑龙江哈尔滨人, 吉林大学地球科学学院博士研究生, 三峡大学地质灾害防治研究院副教授, 主要从事 地质 灾害成因机理研究。 通讯地址: 443002, 湖北省宜昌市三峡大学地质灾害防治研究院; 电话: 13886658239; Em ail: zhan gfan 0304@ 126. com 。
理方向与长江呈锐夹角, 被后期库岸边坡形成的卸
荷裂隙所继承, 发展成为控制滑坡形成的拉裂面; 另
—三峡库区滑坡塌岸防治专题 2- 2《三峡库区水库 山弧形构造带)。
www.6lib.com 型滑坡预测评价及防治研究》的项目 2—三峡库区
水库新生型滑坡形成机理和预测评价课题研究中,
长江三峡库区深部构造特征与盖层构造特征存 在不对应性。 主要体现在深部构造分区与盖层构造
发现大型滑坡发生区域与区域构造演化特征, 局部 分区不一致, 重力异常梯度带与地表断裂构造展布
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第 1 期 张帆等: 长江三峡库区构造特征与滑坡分布关系
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系。 同时从人工地震测深综合解释剖面 (图 1) 中可 见, 该区的地壳由上、中、下三大地球物理—地质层 组成, 上地壳下部—中地壳的起伏变化已很平缓, 说 明地表断裂对中地壳的影响已经很小, 地表断裂绝 大多数消失于上地壳, 甚至主要消失于基底构造层, 表明盖层构造具有薄皮构造的基本属性。 薄皮构造 可以划分为两种基本类型:
具有从两翼向轴部发展的趋势。因此, 横谷地段形成 N E2NN E 向构造与先期的 EW 向构造复合部位; 中
大型滑坡体的条件是, 在褶皱的形成过程中发育大 间忠县附近是两构造带的过度地段, 构造变形较弱,
量的纵向和横向张节理, 同时存在由于褶皱叠加而 节理不发育, 长江在此处形成了游荡型河床, 滑坡数
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长江三峡库区构造特征与滑坡分布关系
张帆1, 2) , 王孔伟1, 2) , 罗先启2) , 王尚庆2)
1) 吉林大学地球科学学院, 长春, 130026; 2) 三峡大学, 湖北宜昌, 443002
fo ld evolution
下盘断坪以上的地层全部卷入层间滑移运动, 形成
第六图书馆 了大量层间剪切带, 后期滑坡的滑带恰恰可以借助 这些剪切带形成, 同时与层间滑动相伴生, 在上盘断
坪与断坡部位岩层中产生顺层和层间剪切裂隙, 加
剧了岩石破碎, 后期卸荷裂隙往往就是借助于层间
www.6lib.com 裂隙发展而形成。 无论断层转折褶皱还是断层传播 褶皱, 在下盘断坪及断坡一侧层间滑动作用强烈, 变
内容提要: 长江三峡库区滑坡体的形成、演化与滑坡所处区域 构造、局部构 造特征以及新构造期的 构造活动具 有密切的成因联系, 区域构造演化和局部构造的后期改 造控制滑坡体的存在, 第一, 前期构造的“反转”变形是在薄 皮构造控制下滑坡形成的一种可能的形式; 第二, 裂隙的组合形式、组数及其与河流 流向的关系控制滑坡的 形成和 规模; 第 三, 不同 期次构造的 复合部 位是滑坡 发生的 主要集 中地区, 第四, 新构 造应力 场作用下 的滑坡 的发生、发 展、演化不是 任意的, 地壳 不均衡隆升造成坡 体不同的演 化阶段, 控制滑坡 类型的时空 分布; 水 平运动对滑 坡的滑 动方向、滑坡的破坏强度有重要影响, 主要体现为新构造应力场与自重应力场的叠加。
造成的枢纽倾覆或翘倾方向的改变, 坡体的结构也 量少, wk.baidu.com模小。
随之改变。
丰都县的珍溪场镇—丰都县城附近是 SN 向褶
发育于重庆铜锣峡处的滑坡就是由于褶皱枢纽 皱与N E2NN E 向褶皱复合部位, 其中 SN 向构造是
倾覆 或翘倾 形成局部 顺向坡 构造而 控制产生 (图 先期构造, 由于N E2NN E 褶皱叠加使该地区地层产
第六图书馆 4)。 横石溪崩滑体是在横石溪 (NN E- N EE 向) 背 斜上叠加了近 SN 向的孔家湾背斜, 形成目前的横
状变化复杂, 共轭剪切节理发育, 沿这些剪节理形成 了许多与长江斜交的陡崖, 坡体的破坏与该组节理 关系密切, 滑动方向与节理延伸方向相同, 与长江斜
石溪高点的基础上产生的 (湖北地质矿产勘查开发 交。长江河谷在该段是沿着追踪张节理发育(图 7)。
(高士钧, 1992) , 相反针对新 老构造特征 与地质灾 耀山断裂为界, 将研究区分为三个二级构造单元 (黄
第六图书馆 害, 特别是与滑坡之间的关系研究并不深入。 著者在参与国土资源部 2003 年科技专项计划
汲清, 1986) 分别为大巴山台缘褶皱带 (大巴山弧形 构造带)、四川台坳(川东褶皱带)、鄂西台褶带 (八面
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地 质 学 报
2007 年
下形成的 5 组构造节理与滑坡形成关系密切; 第四, 局, 1997) (图 5) , 是由褶皱叠加形成众多节理控制
前期构造“反转”变形是在薄皮构造控制下滑坡形 形成倒石堆, 最终逐渐由倒石堆演变形成堆积体滑
成的一种可能形式。
坡 (图 6)。
211 横谷地段滑坡的形成与局部构造的关系
聚集带。
石宝 寨—万县 N E 向 构造与 EW 向构 造复合
带, 库岸破坏与区域性共轭剪切节理存在密切关系,
控 制着崩滑体的分布。 该 区为丰都—忠县向 斜以
20°左右的夹角归并于齐耀山背斜而形成的构造交
切复合部位, 形成了本区右旋扭性应力场, 在该应力
场的作用下形成了二组共轭剪节理系, 其中一组节
关键词: 长江三峡; 构造特征; 滑坡; 薄皮构造; 河流阶地
在前人研究中就三峡库区的构造特征已经形成 了许多观点, 但大部分是针对三峡工程区域稳定性
1 区域构造背景与滑坡分布的关系
所作的分析研究(谭周地, 1992) , 侧重于对区域构造
长江三峡库区位于扬子准地台的三个二级构造
应力场、断层的活动性、以及 水库诱发地震等方面 单元及它们的拼接带之上, 以城口—襄樊断裂和齐
形剧烈。从这一点认识出发, 可以很好地解释长江河
谷在宽缓的向斜谷中沿缓倾斜一翼发育, 以及滑坡
大多发育于缓倾斜一翼的现象。 也就是说在上盘断
坪与断坡的过渡区是发生滑坡的集中部位, 同时也
为后期岸坡中大量存在的切割面, 拉裂面的形成发
图 2 断层转折褶皱演化示意图
展奠定了基础。
F ig. 2 Schem a tic diagram show ing the fault band fo ld evolution