燕子嶺隱伏斷裂構(gòu)造的分析與研究

江蘭

摘要：柳州市是西南重要的工業(yè)城市和廣西主要的制造業(yè)中心，為推動(dòng)柳州市更好地向特大型城市邁進(jìn)，城市規(guī)劃新列入了雒容工業(yè)園區(qū)作為城市發(fā)展的重點(diǎn)建設(shè)。燕子嶺斷裂是區(qū)內(nèi)的主要活動(dòng)斷裂，如何查明該隱伏斷裂的精確位置，對(duì)城市規(guī)劃建設(shè)的布局尤為重要。筆者通過分析雒容工業(yè)園區(qū)現(xiàn)有的區(qū)域地質(zhì)、巖土工程勘察等資料，并運(yùn)用物探方法對(duì)隱伏斷裂進(jìn)行分析與研究，為城市建設(shè)提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料。

關(guān)鍵詞：隱伏斷裂;物探;三門江斷裂;燕子嶺斷裂

1.引言

雒容工業(yè)園區(qū)分東區(qū)和西區(qū)兩個(gè)部分，工作區(qū)地表為第四系覆蓋，覆蓋土層主要為耕作土、黏土，覆蓋層厚度大致在5m～20m。北部覆蓋層厚度較厚，接近20m左右;南部覆蓋層厚度較薄，只有5m左右?；鶐r主要為石炭系下統(tǒng)大塘組和中統(tǒng)大埔組灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖等。燕子嶺斷裂呈北北東向穿過雒容工業(yè)園區(qū)，在工作區(qū)北面的孟村及其以北已經(jīng)確定燕子嶺斷裂的位置和走向。

2.物理特征

工作區(qū)的灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖等均具有比較高的電阻率，完整巖石的電阻率一般為lOOOΩ·m以上。斷層活動(dòng)形成破碎帶，由于斷裂破碎帶的孔隙度和含水性增加，使得電阻率減小，將產(chǎn)生低阻異常，通過橫切斷層布置測(cè)線，可以測(cè)出斷層的低阻異常，從而確定斷層穿過近地表的位置，并粗略判定破碎帶寬度。覆蓋土層與基巖也有明顯的電阻率差異，本次現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試表明，覆蓋土層的電阻率約為lOOΩ·m～150Ω·m，與基巖電阻率有明顯差異，因此，用電阻率法也可以探測(cè)基巖起伏情況。

斷裂破碎帶又是良好的氡氣運(yùn)移通道，氡易于富集在斷裂破碎帶上覆的松散覆蓋層中，通過橫切斷層布置測(cè)線進(jìn)行氡氣測(cè)量，可以測(cè)出跨斷層的氡異常，從而確定斷層在近地表的位置，并判定破碎帶寬度。但是工作區(qū)的覆蓋層均為結(jié)構(gòu)致密的黏土，不利于氡氣運(yùn)移，因此，容易影響氡氣測(cè)量的效果。

3.工作方法

3.1高密度電阻率法測(cè)量

高密度電阻率法使用WDJD-2型多功能數(shù)字高密度電阻率儀。根據(jù)勘查要求，本次高密度電阻率法采用聯(lián)合三極裝置，即在一條測(cè)線上同時(shí)做A-MN和B-MN測(cè)深排列。A-MN電極排列的供電電極A在測(cè)量電極MN的左邊，另一個(gè)供電電極為無窮遠(yuǎn)，如下圖所示。測(cè)量一個(gè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)時(shí)，保持M、N不動(dòng)，A逐點(diǎn)向左移動(dòng)，得到一個(gè)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)多個(gè)供電極距AO的一組數(shù)據(jù);接著M、N同時(shí)向右移動(dòng)一個(gè)電極，重復(fù)上述過程，得到另一個(gè)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)多個(gè)供電極距AO的一組數(shù)據(jù);這樣不斷滾動(dòng)測(cè)量下去，得到矩形斷面。B-MN電極排列與A-MN電極排列相似，只是供電電極B在測(cè)量電極MN的右邊，另一個(gè)供電電極為無窮遠(yuǎn)，其測(cè)量斷面也為矩形。本次測(cè)量電極間距為5m，以5m點(diǎn)距進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量層數(shù)為10層，對(duì)應(yīng)供電極距AO為7.5m—52.5m。無窮遠(yuǎn)極布置在垂直于測(cè)線大于5倍最大AO處，本次測(cè)量所有無窮遠(yuǎn)極都布置在垂直于測(cè)線大約300m處。

3.2氡氣測(cè)量

本次氡氣測(cè)量采用FD-3017型RaA測(cè)氡儀，它利用靜電收集氡衰變的第一代子體- RaA作為測(cè)量對(duì)象。工作時(shí)，先在測(cè)點(diǎn)上打取氣孔，孔深約0.3m。再將取氣器埋人孔中，用唧筒把土壤中的氣吸人儀器里進(jìn)行測(cè)量。高壓收集氡衰變的第一代子體時(shí)間統(tǒng)一確定為2min，測(cè)量脈沖計(jì)數(shù)定時(shí)也為2min。

4.分析與研究

結(jié)合視電阻率聯(lián)合剖面曲線、視電阻率斷面等值線圖和氡氣測(cè)量曲線對(duì)各測(cè)線進(jìn)行了綜合解釋。從總體上看，高密度電阻率法異常規(guī)律性強(qiáng)，對(duì)斷裂的反映比較好，而氡氣測(cè)量結(jié)果的規(guī)律性比較差，因此推斷解釋主要依據(jù)高密度電阻率法測(cè)量結(jié)果。

如上所述，斷裂帶表現(xiàn)為比較明顯的低阻異常，其在聯(lián)合剖面曲線圖上表現(xiàn)為低阻正交點(diǎn)，在視電阻率斷面等值線圖上表現(xiàn)為低阻區(qū)。聯(lián)合剖面曲線低阻正交點(diǎn)是Ps（實(shí)線）與Ps（虛線）的交點(diǎn)，而且在交點(diǎn)左邊，PAS>PBS（實(shí)線在虛線上面）;在交點(diǎn)右邊，pAS

從區(qū)域地址圖上分析，所推斷的燕子嶺斷裂位置大致位于A-A'以北約3km的孟村一帶確定的燕子嶺斷裂的延伸方向上，可以認(rèn)為推斷結(jié)果是基本正確的。

D-D'測(cè)線位于A-A'測(cè)線南面約1.5km，視電阻率聯(lián)合剖面曲線只有一個(gè)低阻正交點(diǎn)，在lOOm～140m處。視電阻率斷面等值線圖在lOm～200m之間均為低阻異常區(qū)，表現(xiàn)為紅色低阻帶;氡氣測(cè)量曲線在70m～120m間出現(xiàn)了較明顯的異常。綜合以上資料，推斷l(xiāng)OOm—140m的低阻異常為燕子嶺斷裂帶所在。斷裂帶范圍較難確定，可能在90m—160m之間。

5.結(jié)束語

隨著城市建設(shè)步伐的加快，地質(zhì)災(zāi)害問題也越趨嚴(yán)重，隱伏斷裂構(gòu)造往往也是誘發(fā)城市地質(zhì)災(zāi)害問題的主要因素之一，因此在城市規(guī)劃建設(shè)階段，查明隱伏斷裂構(gòu)造的形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀、走向等顯得尤為重要。

本次分析方法行之有效，基本查明了燕子嶺斷裂的走向和精確位置，達(dá)到了預(yù)期目的，所獲得的成果可供進(jìn)行柳新東區(qū)和雒容工業(yè)園區(qū)規(guī)劃時(shí)參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]程志平.電法勘探教程[M].冶金工業(yè)出版社， 2007.

[2]隋志龍，李德威，黃春霞.斷裂構(gòu)造的遙感研究方法綜述[J].地理與地理信息科學(xué)，2002，18（3）：34-37.

[3]蘇生瑞.斷裂構(gòu)造對(duì)地應(yīng)力場(chǎng)的影響及其工程意義[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2002，21（2）：296.

[4]陳紅旗，魏云杰.斷裂構(gòu)造工程效應(yīng)綜述[J].巖土工程技術(shù)，2003（5）：249-252.

[5]郎志俊，方有令.工作面隱伏構(gòu)造電磁波透視研究[J].礦業(yè)安全與環(huán)保，2008，35（b12）：14-15.