塔什库尔干县提孜那甫乡兰干村崩塌带发育特征及影响因素分析

唐 捷，李 明

(新疆地矿局第一区域地质调查大队，新疆 乌鲁木齐 830013)

研究区位于塔什库尔干县提孜那甫乡西北侧。由县城沿国道G314公路向北行驶4 km至兰干村，向东行驶约1公里至塔什库尔干河右岸到达，外部交通较为便利，勘查区内山高坡陡车辆无法通行，人员通行困难，通行条件差。因此，本文在塔什库尔干县提孜那甫乡兰干村崩塌带孕灾地质环境分析的基础上，并参考相关研究成果[1-5]，对研究区崩塌地质灾害的发育特征和影响因素进行了分析，可以为研究区地质灾害防治工程设计、施工提供依据。

1 研究区地质条件分析

1.1 地形地貌

研究区位于塔什库尔干河右岸，面积5.46 km2，该区所属地貌类型属侵蚀剥蚀中高山区，地形起伏，相对高差30～200 m，微地貌为陡坡，坡度约为40°～70°，坡向285°，基岩裸露，植被极不发育，坡面岩性主要为片麻岩，少量片岩、石英岩，整合接触关系，岩层产状285°∠55°，强度较低，易碎裂，易使岩层间产生断裂滑动。

1.2 地层岩性

基岩山体出露岩层大部分为古元古界布伦阔勒岩群灰褐色片麻岩、灰白色大理岩、黑云石英片岩和少量变质杏仁状安山岩，第四系全新统冲洪积层，第四系全新统冲积层。

1.3 地质构造

研究区包括西昆仑褶皱带和喀喇昆仑褶皱带。断裂构造发育，对研究区地质灾害的发育具有明显的控制作用，尤其是岩质的崩塌地质灾害，具有沿断裂构造呈带状分布的规律。

1.4 水文地质条件

1.4.1 基岩裂隙水

主要分布于整个研究区的基岩区。含水层岩性为古元古界布伦阔勒岩群片麻岩、大理岩、片岩。地下水主要接受大气降水(含冰雪融水)入渗补给，地下水沿岩石裂隙由高处向低处排泄至泥石流沟道内，最终排泄于塔什库尔干河，地表未见地下水露头。

1.4.2 松散岩类孔隙水

一方面分布于泥石流沟谷潜水含水层，为单一砂砾石层，由于地表水与地下水转换较频繁，富水性各沟谷不一致，赋存全新统洪积砂砾石层潜水，水源由降雨入渗及基岩裂隙水补给，沿沟道向下游排至塔什库尔干河。

另一方面分布于塔什库尔干河河床及河漫滩。含水层岩性为漂石、卵石和砂砾石，厚度为几十至几百米之间，为单一砂卵砾石层，地下水主要接受塔什库尔干河水入渗补给，其次为大气降水入渗和基岩裂隙水的侧向补给，沿塔什库尔干河床由南向北径流，以侧向地下迳流的方式向下游排泄。

1.5 工程地质条件

1.5.1 层状较坚硬—软弱变质岩组

分布在研究区南部及中部出露的基岩区，该带岩组岩性主要为大理岩。表层被第四系黄土覆盖，厚度0～0.3 m不等。该岩组呈北西-南东向条带状展布，多呈厚层状结构，常见硅质胶结，层理清晰，硅质胶结的岩石力学强度中等，属于工程地质条件一般区。在沟谷、河道易发生滑坡、崩塌、泥石流地质灾害。

1.5.2 厚层状坚硬变质及侵入组

分布于研究区中、东部，岩性为片麻岩、花岗岩等。岩体呈厚层状、块状，力学强度高，为良好的天然地基。岩体表层风化破碎，山势陡峭，地形高差大，断裂发育，易形成小型崩塌，属于工程地质条件中等区。

1.5.3 砾类土单层土体

主要分布于塔什库尔干河沿岸，泥石流沟底部和沟槽两侧坡体、坡脚处。分布于塔什库尔干河河岸的土体岩性以漂石、卵石为主，磨圆度较好，结构松散-稍密，厚度较大且均匀，工程地质条件较好。分布于泥石流沟底部及沟槽两侧土体以冲洪积和残坡积角砾、碎块石、圆砾、漂砾及粗砂为主，磨圆度差或一般，结构松散，厚度0.3～1 m，由上游至下游厚度逐渐减小，工程地质条件一般。

1.5.4 粉土与残积物碎块石双层土体

主要分布于沟道两侧坡体，大部为双层结构，上部多为黄土状粉土，下伏为残积物碎块石层。上部粉土土质疏松，多孔，局部地段经长期流水冲刷，沟谷发育，水土流失较严重。地层较为均匀，由表层向下密实度为松散-稍密-中密，总体属于工程地质条件一般区。

2 研究区滑坡发育特征分析

2.1 发育类型

研究区内的崩塌危岩体斜坡长约60～110 m，平均长约90 m，三段危岩体累积宽度810 m，厚度0.3～2.5 m，平均厚度1 m，崩塌源区面积约72 900 m2，体积约72 900 m3，坡脚堆积物体约2 835 m3。依照结构面性质等进行崩塌类型及规模划分，现将提孜那甫乡兰干村崩塌带类型划分为倾倒式，规模为中型。

2.2 发育特征

2.2.1 斜坡体特征

提孜那甫乡兰干村不稳定斜坡发育的灾害主要为小型岩质崩塌灾害。该区所属地貌类型属侵蚀剥蚀中高山区，地形起伏，相对高差30～200 m，微地貌为陡坡，坡度约为40°～70°，坡向285°，基岩裸露，植被极不发育，坡面岩性为片岩，片麻岩，石英岩，整合接触关系，岩层产状285°∠55°，强度较低，易碎裂，易使岩层间产生断裂滑动。

2.2.2 危岩体特征

危岩体走向近南北向，由北向南分为①、②、③三段，之间由沟谷分开，三段危岩体特征描述如下：

①段：该段危岩体斜坡长约60～70 m，宽175 m，厚度0.5～1 m，位于斜坡中上部坡面陡崖上，岩性为片麻岩、片岩，岩层产状292°∠58°，危岩体分布高程3 112～3 180 m，累计高度约50 m，节理裂隙发育较强，主要控制裂隙三组，裂隙产状分别为，31°∠37°、202°∠72°、308°∠63°，卸荷裂隙深0.2～1.8 m，这三组结构面将岩体切割为块状，风化较强，较粗糙，局部贯通，结合性差，裂隙发育深度0.3～1 m，以岩石碎屑物填充，局部形成凹腔，受风化、雨水、车辆震动、重力作用、地震作用极易发生崩塌灾害。

②段：危岩体斜坡长约60～85m，宽240 m，位于斜坡中上部坡面陡崖上，基岩裸露，岩性为片岩、石英岩、片麻岩，岩层产状285°∠55°，危岩体分布高程3 105～3 180 m，累计高度约50～75 m，节理裂隙发育强烈，主要控制裂隙三组，裂隙产状分别为，24°∠30°、221°∠75°、298°∠67°，卸荷裂隙深0.5～3 m，这三组结构面将岩体切割为块状，风化较强，较粗糙，局部贯通，结合性差，裂隙发育深度0.3～3 m，以岩石碎屑物填充，局部岩石发育小型揉皱，岩石强碎裂化破碎为小碎块，部分岩石处于临空状态，受风化、雨水、车辆震动、重力、地震作用极易发生崩塌灾害。

③段：危岩体斜坡长约80～110 m，宽240 m，位于斜坡中上部坡面陡崖上，基岩裸露，岩性为片麻岩、石英岩，岩层产状298°∠61°，危岩体分布高程3 105～3 195 m，累计高度约70～90 m，节理裂隙发育强烈，主要控制裂隙三组，裂隙产状分别为，33°∠37°、211°∠69°、314°∠72°，卸荷裂隙深0.5～2 m，这三组结构面将岩体切割为块状，风化较强，较粗糙，局部贯通，结合性差，裂隙发育深度0.3～2 m，以岩石碎屑物填充，局部岩石发育小型孔洞、凹腔，岩石即为破碎呈小碎块状，部分岩石处于临空状态，受风化、雨水、车辆震动、重力、地震作用极易发生崩塌灾害。

崩塌危岩体斜坡长约60～110 m，平均长约90 m，三段危岩体累积宽度810 m，厚度0.3～2.5 m，平均厚度1 m，崩塌源区面积约72 900 m2，体积约72 900 m3。主要变形为岩体裂隙发育，切割呈大小不一的块状，受自然风化、雨水、车辆震动、重力、地震作用有膨胀坠落趋势。主要威胁坡脚公路、蒙古包、羊圈以及过往车辆和行人。

2.2.3 崩塌堆积物特征

经调查崩塌危岩体由坡面脱离在坡脚堆积，坡脚堆积物以块状、小碎块岩体为主，无序散落分布在半坡及坡脚公路旁前缘路径区，呈扇形，平均厚度约0.5 m，宽约810 m，坡长约为3～15 m，平均为7 m，面积约5 670 m2，体积约2 835 m3，主要为碎石、块石和少量巨石，最大粒径约为1.8 m，分选差，新鲜程度中等，最远落石距离约为80 m，堆积体整体较为稳定。

2.2.4 植被发育特征

提孜那甫乡兰干村崩塌带地形坡度相对较陡，基岩裸露处基本无土体覆盖，植被不发育，仅在沟谷坡面低洼处及坡脚发育堆积薄层粉土，可见稀疏低矮的灌木植被发育。

3 研究区崩塌影响因素分析

3.1 地质构造

研究区地质构造单元属于喀喇昆仑构造带一级构造单元。其中一级构造单元喀喇昆仑构造带又以塔阿西断裂为界分为明铁盖陆块和塔什库尔干陆块2个二级大地构造单元。

危岩体坡面可见有多处微地质构造，构造类型为局部褶曲、揉皱，长6～10 m，宽1～2 m，岩石相对破碎，裂隙相对发育，岩层产状305°∠64°，呈北西-南东向延伸，在危岩体坡面延伸长度约10 m。研究区内岩体主要被三组主导裂隙切割明显，裂隙、岩层产状和陡坡组合形成危岩体倾倒的基本破坏类型，造成危岩体易产生倾倒式崩塌灾害。

3.2 风化

研究区内出露地层为片麻岩、片岩、石英岩及少量大理岩、变质杏仁状安山岩，抗风化能力一般，在长期的风化作用下岩体表面发育较多的风化裂隙，裂隙贯穿深度较大，进而促进了危岩体的发育。

3.3 降雨

降雨对岩体裂隙面具有浸润作用，在一定程度上软化了基岩浅表层的岩体，减弱了裂隙面的摩擦阻力，同时增加了裂隙内的水压力，诱发危岩体崩塌。

3.4 冻融作用

研究区位于侵蚀剥蚀中高山区，昼夜温差极大。白天气温上升，岩层中冻结的冰融化，浸入岩层裂隙，岩层裂缝中的水在夜晚温度下降发生冻结时体积增大，把岩石涨裂。冻融交替出现使岩体分裂成碎块，从而引发崩塌。

3.5 地层岩性

研究区内的地层为古元古界布伦阔勒岩群，岩体受地质应力作用易形成剪切、拉张裂隙。该类裂隙常穿越、切割岩层，延伸长远。

3.6 地震

研究区地震基本烈度为Ⅸ度区，地震活动频繁，地震动峰值加速度为0.40 g，地壳稳定性为稳定性较差—不稳定区，提供的地震力将激发岩质崩塌危岩体的进一步活动。在研究区内，较大的地震活动能够使危岩体结构面强度降低，同时还将使基岩产生水平地震力，稳定性降低，有可能诱发崩塌。

通过勘查分析以及与已发生崩塌地质灾害比对分析，崩塌地质灾害的形成机制为：由于自然高陡坡面基岩出露，临空面上节理裂隙发育的岩体构成危岩体，在冻融及大气降水、融雪水、地震、人类工程活动等综合作用下，致使危岩体在自身重力作用下以及受水平和垂直裂隙切割后发生倾倒形成崩塌。

4 结语

(1)研究区位于塔什库尔干河谷右岸山坡，地处构造剥蚀中高山区，出露的地层为古元古界布伦阔勒岩群和第四系，地下水类型有基岩裂隙水和松散岩类孔隙水两大类，岩组为层状较坚硬-软弱变质岩组，土体为砾类土单层土体，粉土与残积物碎块石双层土体两种。

(2)研究区内的崩塌危岩体斜坡长约60～110 m，平均长约90 m，三段危岩体累积宽度810 m，厚度0.3～2.5 m，平均厚度1 m，崩塌源区面积约72 900 m2，体积约72 900 m3，坡脚堆积物体约2 835 m3，该崩塌带类型划分为倾倒式，规模为中型。

(3)研究区崩塌灾害外因方面的因素主要包括地质构造、地层岩性、地形地貌因素等，外因方面的因素包括地震、持续强降雨、融雪入渗、水流冲刷作用和人类工程活动等。