楊明遠,李 鑫,徐登峰
(新疆地礦局第二區調大隊,新疆 昌吉 831100)
(1)中高山區。新疆葉城縣西合休鄉西合休村位于葉城縣西南部昆侖山中高山區,地形起伏,溝谷深切,地形相對高差大于1000m??傮w地勢南高北低,溝谷近東西展布,勘查區海拔高程在2950m~4450m,相對高差約1500m,山勢陡峭,溝谷侵蝕切割強烈。山區溝谷較發育,主要發育4條泥石流主溝道和4條支溝,呈樹枝狀展布。坡面季節性流水沖溝較發育,溝底大部分地段覆蓋洪水沖刷堆積的卵礫石或碎石土,局部基巖出露,存在跌水和陡坎。部分坡面裸露基巖,基巖裂隙發育,多有坡體沖溝分布,并在沖溝上部形成陡崖,有2處崩塌帶。
(2)河谷地貌。新疆葉城縣西合休鄉西合休村東南側為河谷地貌,河寬10m~30m不等,底部較為平坦,兩岸常發育陡坎,坡度45°~90°,高差2m~8m,縱坡降為18‰。溝底主要為漂石、卵石。沿西合休河呈條帶狀自南西向北東延展,海拔高程2900m~2970m,地形較為平緩,地勢由南西向北東傾斜。該區為西合休鄉西合休2村的農牧民居住區,人類經濟工程活動頻繁,分布有大量居民房屋、鄉村政府設施、學校、衛生院、派出所、羊圈、林地等,公路、渠道亦縱貫此區。
新疆葉城縣西合休鄉西合休村一帶出露的地層主要為新元古界青白口系(Qb)和第四系全新統(Qh)。在大地構造位置上屬于昆侖山東西向構造帶的北翼,由走向北西西-南東東向的復式劇烈擠壓褶皺帶和逆掩斷裂帶組成。
新疆葉城縣西合休鄉西合休村位于昆侖山中高山區,主要為地表水的匯流區,也是地下水的補給區,冰雪融水、大氣降水是地下水的主要補給來源。根據含水層性質,地下水類型主要為第四系松散堆積層孔隙潛水和基巖裂隙水兩大類。簡述如下:
(1)基巖裂隙水。分布在基巖區,含水巖性為元古界深變質的石硅質巖、白云質硅質巖、白云巖和砂巖等。本區地下水主要接受冰雪融水和大氣降水的補給。但由于該區地形陡峭,匯水面積小,不利于地下水的補給。地下水在接受補給后,經過短距離徑流即溢出成泉,向山下河流、溝谷排泄。
(2)第四系松散堆積層孔隙潛水。本區地下水的排泄方式,以大量蒸發以及在洼地、沖溝底部泉水溢出為主,少量人工開采為輔。含水層厚度一般21m~46m,水位埋深3.16m~63.48m,推算涌水量50.19~6231.14立方米/天,礦化度0.35g/l~5.56g/l,水質類型多為SO4·HCO3—Ca型。
根據勘查區內地層的分布特征,巖土體分為巖體和土體兩大類。按照巖石強度、結構以及土體的粒度成分及結構,將勘查區巖體劃分為堅硬—較堅硬的中厚層狀變質巖巖組;土體劃分為單一結構碎石土單層土體、含礫粉土-砂卵礫類土雙層結構土體。具體分述如下:
(1)堅硬—較堅硬巖組。堅硬的中厚層狀變質巖巖組:分布于勘查區的中高山區,由一套變質巖組成,出露地層為元古代地層,巖性為弱蝕變細粒英云閃長巖及蝕變斜長角閃片巖,巖石天然單軸抗壓強度99.8MPa~101MPa,飽和單軸抗壓強度80.6MPa~86.8MPa。天然抗剪強度3.0MPa~3.3 MPa,天然內摩擦角49°~50°;飽和抗剪強度2.5MPa~2.6 MPa,飽和內摩擦角47°~47.5°,巖石力學強度高,工程地質條件良好。
(2)土體。單一結構碎石土單層土體:分布于勘查區溝谷及坡體上。出露地層為第四系全新統沖洪積、殘坡積的碎石土層,地層巖性單一,干燥-稍濕、結構稍密-中密,分選性一般、磨圓較差。主要為變質片巖、變質砂巖風化碎屑物,抗壓能力較強,地基承載力特征值約為300kpa~400kpa,工程地質條件較好。
N1泥石流溝位于西合休鄉鄉政府西側500m處,溝道形態整體呈“V”型、“U”型,溝槽較順直,堵塞程度輕微-中等。溝口堆積扇扇長150m,扇寬240m,擴散角110°。溝道南側發育多處不穩定斜坡,拉張裂縫十分發育,裂隙寬0.5m~2.5m,長2m~30m不等,最深處可達4m,局部已發生垮塌、滑坡。
N2泥石流溝位于西合休鄉鄉政府南側500m處,溝道延展整體呈近南-北向,溝道形態整體呈“V”型,溝槽較順直,堵塞程度輕微-中等。溝道基底主要由第四系沖洪積物構成,溝口堆積扇扇長50m,扇寬30m,擴散角90°。溝道南側發育一處不穩定斜坡,剪切裂隙十分發育,裂隙寬0.5m~1.5m,長2m~15m不等,最深處可達1m,局部已發生垮塌、滑坡。N3泥石流溝位于西合休村村政府東側300m處,溝道形態整體呈“V”型,溝槽較順直,堵塞程度輕微。溝道基底主要由第四系沖洪積碎石土及卵礫石構成,溝口堆積扇扇長190m,扇寬240m,擴散角130°。
N4泥石流溝位于N3泥石流溝東側約1000m處。溝道形態呈“U”型。溝道基底主要由第四系含礫粉土及碎石土構成,山體表層覆蓋物主要為殘坡積粉土,山體坡腳及溝底為第四系沖洪積物,巖性以碎石土為主。溝口堆積扇扇長50m,扇寬60m,擴散角100°。區內的4條泥石流按水體供給均劃分為暴雨型泥石流。N1、N2泥石流按土體供給劃分為崩滑型泥石流。N3、N4泥石流按土體供給劃分為坡面侵蝕型泥石流。4條泥石流按集水區地貌特征均劃分為溝谷型泥石流。
勘查區位于葉城縣西南部昆侖山中高山區,微地貌可見沖蝕下切溝谷地貌、峽谷地貌及河流階地地貌。泥石流溝谷橫斷面多呈“V”型或“U”型,兩側溝岸坡度25°~75°,切割深度150m~300m,縱坡降106‰~391‰。溝道較彎曲,溝底有輕微堵塞淤積現象,徑流暢通性較好,不僅為泥石流的形成提供一定的匯水條件,也為泥石流的形成提供了強大的匯水動力及流動勢能優勢;形成-流通區溝谷兩岸風坡積物堆積較厚,多發于不穩定斜坡、溝床內松散堆積層覆蓋較厚,為泥石流的形成提供豐富的固體松物質來源。
1#崩塌帶位于西合休小學-西合休鄉政府北側山坡,屬石質崩塌。該崩塌帶共有4處危巖體,其特征分述如下:
(1)YBT1危巖體:位于山坡相對高度約372m處,坡向為343°,坡度約60°,坡長約100m,坡寬42m,面積約4200平方米,體積約7000立方米,為小型危巖體,坡體巖性為閃長巖。
崩塌堆積物:現狀下1號溝內分布有零星的崩積塊石,中間碎石、粉土充填,總體積約600立方米,巖性均為閃長巖。堆積體的坡度約為32°,坡向335°。
(2)YBT2危巖體:位于山坡相對高度約280m處,長60m,寬約40m,面積約2400平方米,體積約4000立方米,為小型危巖。坡體巖性為閃長巖。坡向為7°,坡度約45°。
崩塌堆積物:現狀下2號溝內分布有崩積塊石,中間碎石、粉土充填,總體積約200立方米,巖性均為閃長巖。堆積體的坡度約為30°,坡向350°。
(3)YBT3危巖體:位于山坡相對高度約260m處,長40m,寬約10m,面積約400平方米,體積約600立方米,為小型危巖,巖性為閃長巖。坡向為15°,坡度約44°。崩塌堆積物:現狀下3號溝內分布有松散的碎石堆積體,巖性為閃長巖,體積約50立方米,堆積體的坡度約為26°,坡向30°。
(4)YBT4危巖體:位于山坡相對高度約200m處,長80m,寬約45m,面積約3600平方米,體積約7000立方米,為小型危巖。坡向為35°,坡度約52°。發育6組節理裂隙,卸荷裂隙產狀345°∠61°,裂隙延伸長度10m~40m,間距3m~5m,裂隙張開無充填;全風化帶深度0.1m。
按照其巖性特征及裂隙組合特征劃分為5處危巖帶,其特征分述如下:
(1)WY1號危巖帶:WY1號危巖帶位于2#崩塌帶西北部坡頂,屬石質崩塌,平面形態呈不規則長條形,發育寬度200米,巖體切割形成0.5m~1.5m塊度的巖塊,共發育3組節理,卸荷裂隙產狀175°∠11°,裂隙延伸長度0.3m~1.0m,間距1.0m~2.0m,裂隙閉合。WY1號危巖帶崩塌方式為傾倒式,破壞方式為零星掉塊和孤石滑塌。
(2)WY2號危巖帶:WY2號危巖帶位于WY1號危巖帶下方,屬石質崩塌,平面形態呈不規則透鏡體,發育寬度100m,構成邊坡的巖性為青灰色中細粒云英閃長巖,受風化作用及次生構造作用節理裂隙十分發育,巖體切割形成0.5m~2.5m塊度的巖塊,共發育4組節理,卸荷裂隙產狀78°∠86°。WY2號危巖帶崩塌方式為傾倒式,破壞方式為零星掉塊和孤石滑塌。
(3)WY3號危巖帶:WY3號危巖帶位于2#崩塌帶北側坡頂,屬石質崩塌,平面形態呈不規則立方體,發育寬度175m,順坡最大長度130m,坡向131°~200°,構成邊坡的巖性為青灰色中細粒云英閃長巖,受風化作用及次生構造作用節理裂隙十分發育,巖體切割形成0.3m~3.0m塊度的巖塊,共發育3組節理,卸荷裂隙產狀270°∠71°,裂隙延伸長度3.0m~8.0m,間距0.3m~1.5m,裂隙張開充填粉土。
(4)WY4號危巖帶:WY4號危巖帶位于2#崩塌帶北東側坡頂,屬石質崩塌,平面形態呈不規則菱形,發育寬度380m,順坡最大長度135m,坡向130°~178°,構成邊坡的巖性為雜色疊層石硅質巖,受風化作用及次生構造作用節理裂隙十分發育,巖體切割形成2.0m~6.0m塊度的巖塊,共發育3組節理,卸荷裂隙產狀107°∠85。WY4號危巖帶崩塌方式為傾倒式,破壞方式為零星掉塊和孤石滑塌。
(5)WY5號危巖帶:WY5號危巖帶位于西合休2村村委會北側,屬石質崩塌,平面形態呈不規則透鏡體,發育寬度100m,順坡最大長度40m,坡向135°~180°,構成邊坡的巖性為青灰色中細粒云英閃長巖,受風化作用及次生構造作用節理裂隙十分發育,共發育3組節理,卸荷裂隙產狀245°∠75°,裂隙延伸長度10.0m~15.0m,間距1.0m~2.0m,裂隙閉合。WY5號危巖帶崩塌方式為傾倒式,破壞方式為零星掉塊和孤石滑塌。
(6)崩坡積層:2#崩塌帶下方堆積有巨厚崩坡積層,主要為碎石土、卵礫石層,坡面季節性流水沖溝內堆積有崩積塊石,塊徑30cm~250cm不等,巖性為閃長巖。崩坡積層厚度5m~30m不等,松散-密實,干燥,局部切坡后建有房屋、牲畜棚等人類工程活動設施。
(1)風化作用。風化作用是區內巖體形成危巖帶的主要因素之一。區內發育的地層巖性為弱蝕變中-細粒英云閃長巖,長期的自然風化作用致使巖體表層破碎,脫離母巖,形成較多的風化卸荷裂隙,在降雨、地震甚至風的作用下風化層脫離巖體產生零星崩塌。
(2)地質構造。地質構造的作用表現為構造運動致使巖體發育多組節理裂隙,完整性差,當發育外傾節理面是成為巖體的不利外傾結構面,危巖塊體易于沿外傾節理面產巖塊崩落,據對區內5處危巖帶節理結構面的統計,均發育外傾節理面。另外,發育較多的節理,將巖體切割成為大小不一,形狀不同的危巖塊體,當結構面的組合關系對其穩定性不利時,易于產生崩塌。
綜上所述,區內地形地貌、地層巖性、巖體結構特征等為危巖的發育提供了重力和基本物質條件,區內構造作用強烈,巖體節理裂隙較發育,一般有3組裂隙,同時巖體擠壓破碎存在無序或無規律的裂隙,表層巖體被切割成碎裂狀,在長期的地殼內外應力作用下,臨空巖體開始出現變形,巖體形成寬度不一的節理裂隙、卸荷裂隙,隨著裂隙的進一步發展,變形范圍擴大,拉裂縫向巖體的后側推移,巖體后緣拉裂加劇,從而加劇巖體的重力卸荷作用,形成平行坡面的危險結構面,并與已有構造裂隙構成危險結構面組合,在巖體重力作用下,巖體向外傾倒,從而形成傾倒式危巖體。
新疆葉城縣西合休鄉西合休村一帶可利用的土地較為匱乏,鄉村政府設施及村民房屋均修建在泥石流堆積區及崩坡積區,人口較多、人類活動頻繁,搬遷避讓不易,崩塌泥石流地質災害構成嚴重威脅。通過地質災害的防治工程的實施,可以有效地削弱崩塌泥石流災害的潛在威脅、改善防治區地質環境條件、減少水土流失,有效地減輕地質災害造成的損失,發揮較高的經濟效益。