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川西日扎潜在巨型岩质滑坡发育特征与形成机理研究*

2020-09-10郭长宝吴瑞安徐正宣杨志华孙炜锋

工程地质学报 2020年4期
关键词:金沙江断裂带斜坡

郭长宝 吴瑞安 李 雪 徐正宣 王 栋 杨志华 孙炜锋 钟 宁

(①中国地质科学院地质力学研究所,北京100081,中国)

(②新构造运动与地质灾害重点实验室,北京100081,中国)

(③山东科技大学地球科学与工程学院,青岛266590,中国)

(④中国中铁二院工程集团有限责任公司,成都610031,中国)

0 引 言

受印度板块向欧亚板块的NNE向持续挤压作用,新生代以来青藏高原发生持续隆升和挤压构造变形,是现今地球表面地形地貌和地质构造演化最复杂、构造活动最强烈的地区之一,导致该区具有高地应力、强断裂活动性、强震发育等内动力地质条件,以及金沙江、澜沧江和怒江等深切峡谷的强卸荷、河流侵蚀等外动力地质作用。在复杂的内外动力耦合作用下,青藏高原地区的地质灾害发育密度大、危害严重,特别是大型-巨型滑坡极为发育,具有规模大、危害大和复发频繁等特点(王思敬,2002;黄润秋,2004;黄润秋等,2005,2008;郭长宝等,2017;宿方睿等,2017),如:1989年四川溪口特大滑坡灾害,滑体体积近1×106m3,滑坡在滑动过程中转化为泥石流,造成221人死亡(黄润秋,2004);2000年西藏波密县易贡藏布发生高位远程滑坡,滑源区与堆积区高差达3300 m,滑动距离8000 m,滑坡体积约3×108m3,堰塞易贡藏布,溃坝后冲毁下游道路、桥梁(殷跃平,2000);2018年10月,西藏江达白格滑坡发生2次大规模滑动并堰塞金沙江(图1①),第2次堵江溃坝后冲毁国道G318竹巴笼大桥(许强等,2018;王立朝等,2019;冯文凯等,2020)。大型地质灾害除造成堵江、溃坝等危害外,还导致建设于其中的隧道发生变形、路基发生下沉变形等危害,如兰新铁路穿越青海乐都高家湾古滑坡,该滑坡体积约2.62×108m3,铁路隧道从原判定滑带下方通过,铁路通车后,滑坡体蠕动变形造成后缘裂缝长度增至950 m,隧道衬砌发生破坏、铁路中断运营(孙建霖,2019)。因此,在青藏高原特殊和复杂的地质环境条件、强烈河谷动力学侵蚀过程中,导致该区大型滑坡具有成灾机理复杂、危害大和防治难度高等特点,成为影响和制约该区重大工程规划建设和威胁人民生命财产安全的重要地质环境问题。

图1 金沙江断裂带典型大型滑坡灾害分布图Fig.1 Typical giant landslides distribution map along the Jinsha River fault zone

作者在沿川藏铁路交通廊道开展工程地质和地质灾害调查过程中,沿金沙江和金沙江断裂带发现一系列大型-巨型滑坡,如圭利滑坡、沃达滑坡、克日滑坡、然翁滑坡、色拉滑坡、日扎滑坡和特米滑坡等(图1)。这些滑坡多位于断裂带附近,规模大、潜在危害严重。其中,日扎潜在巨型滑坡位于四川白玉县沙马乡北10 km(图1②),金沙江断裂带东界断裂西侧,巴白公路和降曲河西侧。本次研究通过遥感影像解译、野外地质调查和地球物理测试分析,查明了日扎滑坡的空间结构特征,认为日扎滑坡具有高位隐蔽性特征,后缘高位拉裂缝发育明显,主要有两种潜在失稳模式,推测其中最大潜在失稳体积约(4.8~7.2)×108m3(H3),成因机理复杂。目前滑体后部处于蠕滑状态,整个滑坡体处于深部蠕变状态,最大蠕变体积约(6~10)×108m3(H4),其失稳和深部蠕变可能对该区规划建设的川藏铁路、国道G215线巴白公路段重大工程、公路和村庄产生较大影响。对这类高位隐蔽性滑坡的调查研究有助于查明青藏高原东部大型、特大型地质灾害形成机理,同时也对研究青藏高原构造演化、断裂活动、地形地貌和气候变化,指导防灾减灾具有重要的意义。

1 地质背景

1.1 地形地貌

图2 日扎滑坡平面工程地质图Fig.2 The plane engineering geological map of Rizha landslide

日扎潜在巨型滑坡后缘坐标为E99°05′56″,N30°39′31″,位于四川省白玉县沙马乡北,国道G215线巴塘县至白玉县段从坡体前缘对岸通过(图2),也称为格聂山潜在巨型滑坡。日扎滑坡总体上位于青藏高原东部、横断山脉北端金沙江东岸的深切河谷地带,地貌类型以河流侵蚀地貌、构造地貌和冰蚀地貌等为主,河谷多呈“V”字型,风化剥蚀严重。日扎滑坡顶部高程为4590 m,降曲河河面高程为3210 m,滑坡前后缘相对高差1380 m。斜坡整体坡度约32°~35°,中上部较陡,最陡处约45°~50°,前缘受河流冲刷,局部形成高5~15 m的高陡临空面。

1.2 地层岩性与地质构造

日扎滑坡位于近南北向展布的金沙江断裂带内,该区新构造活动强烈,晚新生代以来,地壳大面积间歇性强烈隆升,形成了多级剥夷面、河流阶地。研究区内主要发育有金沙江断裂带和巴塘断裂带(图1),其中金沙江断裂带东界断裂从日扎潜在巨型岩质滑坡前缘通过,其活动性质以逆断兼左旋走滑为主(图1,图2),最新活动时代为晚更新世(伍先国等,1992;常玉巧等,2019;吴富峣等,2019)。滑坡区内出露地层主要有志留系中统散则组(S2s)、雍忍组(S3y)、泥盆系格绒组(D1g)、二叠系下统冰封组-冉浪组(P1r-b)和古近系热鲁群(E rl)等(图2),岩性主要为灰岩、白云岩和砂砾岩等,第四纪松散堆积物主要分布在降曲河、冲沟两岸和山坡地带。

1.3 气象水文与水文地质条件

日扎潜在巨型滑坡位于金沙江一级支流降曲河左岸,河谷深切,山顶到谷底垂直切割深度可达2000 m以上,谷底宽度80~100 m,在日扎潜在巨型滑坡所在坡体表面发育十余条大型冲沟。研究区属高原高山气候,雨量较丰沛,年降水量约470~760 mm。区内水文地质条件复杂,地下水类型主要为碳酸盐岩岩溶水和碳酸盐岩、碎屑岩互层岩溶裂隙水两类。日扎潜在巨型滑坡位于格聂山北部岗通隆断层和加尔—亚莫龙根背斜形成的岩溶水主径流带(刘峰等,2019),水量极为丰富。

2 日扎岩质滑坡形态特征分析

2.1 日扎滑坡空间形态特征

日扎滑坡在平面形态上呈半椭圆状(图2),纵长2150 m,横向宽约2100 m,面积约3.5×106m2。滑体后部发育多级圈椅状下错陡坎(图3,图4)。根据遥感影像解译和高密度电法物探资料分析,结合斜坡变形特征现场调查分析,将日扎滑坡在平面上划分为后部拉裂变形区(Ⅰ)、中部挤压变形区(Ⅱ)和坡脚应力集中区(Ⅲ)等3个分区(图2,图5),各分区特征如下:

2.1.1 后部拉裂变形区(Ⅰ)

日扎滑坡后部拉裂区主要分布在高程为4590~4480 m的区域(图3a),纵向上长约325 m,斜坡变形体后部发育多次下错后形成的圈椅状陡坎(图4a),其中有4级较大的陡坎,形成了3个大平台(图3a),垂直位错特征显著,单级陡坎垂向位错量最高可达40~45 m(图3b,图3c)。

根据高密度电法探测剖面(图4b),后缘平台上发育4条竖向宽大裂缝,分别为L1、L2、L3和L4(图4b),物探解译推测其裂缝最大宽度为30~35 m、最深为190 m(测试范围内),推测L1、L2和L4这3条裂缝上下已基本贯通。根据野外地质调查,在滑坡体后缘多级错坎,在滑体后缘平台上发育显著的沟槽与洼地(图4d,图4e),目前在表层覆盖有植被。这些沟槽与L1、L2和L4这3条裂缝在空间位置上一致,疑为古拉裂缝充填有现代沉积物。该变形体在后部拉裂变形区坡体表面风化卸荷裂隙发育、洼地裂缝发育,有利于地表水入渗,对斜坡水文地质条件和斜坡体稳定性影响较大。

2.1.2 中部挤压变形区(Ⅱ)

图3 日扎滑坡后缘错台与平台发育特征(遥感底图据Google Earth)Fig.3 The characteristics of platform misalignment and platform development at the rear edge of Rizha landslide

图4 日扎滑坡空间结构特征Fig.4 The spatial structure characteristics of Rizha landslide

日扎滑坡中部挤压变形区主要分布于高程3800~4480 m范围内,受后部滑体下错强烈挤压影响,该区岩体变形特征明显,岩体结构极为破碎、风化强烈,挤压揉皱现象显著,变形区下部坡体呈整体外凸状。该区出露岩体结构破碎,风化强烈,坡表发育多条小型冲沟,坡体中上部局部崩塌、落石和表层风化剥落的岩屑汇集于冲沟中,进一步破坏了该区斜坡整体性。

2.1.3 坡脚应力集中区(Ⅲ)

坡脚应力集中区主要位于高程3210~3800 m范围内,斜坡表面较为平直,坡度平均为42°。滑坡区位于金沙江东界逆冲走滑断裂上盘,受金沙江断裂带东界断裂历史活动影响,断裂带附近岩体结构破碎,基岩产状杂乱。坡体前缘受降曲河强烈的冲刷和侵蚀作用,在坡脚处形成了多处局部溜滑和小规模塌岸现象。

2.2 斜坡体空间结构特征

金沙江断裂带的东界断裂从斜坡坡脚通过,控制着降曲河的空间展布。在构造作用下,斜坡坡脚处的岩体极为破碎。日扎滑坡区主要出露志留系雍忍组(S3y)和泥盆系格绒组(D1g)的灰岩,根据区域地质资料和现场调查,该套地层表部产状多为200°∠35°,以缓倾角为主,同时发育有倾向坡外的优势节理,产状为70°∠53°,坡脚处揭露深部岩层优势产状为258°∠68°,因此滑坡区斜坡结构总体上为反向坡(图5)。受区域挤压构造应力场、地壳隆升和河谷深切下蚀等作用影响,岸坡应力结构不断调整,在坡体中形成一定厚度的岩体卸荷裂隙带,并在边坡表部存在弯折倾倒变形现象,可能存在两种地质力学模式(图5)。

首先是层状岩体受持续重力和卸荷作用而发生强烈弯折倾倒,之后发生压裂-剪切作用形成的中上部断续滑动面(图5a),在后期改造过程中发生多次局部变形破坏,上部H1、H2、H3和H4区域内存在高位岩体蠕变和剪切破坏(图5a),从而形成了滑坡后缘拉裂区的多条拉裂缝;此外,推测H5变形体可能发育深部蠕变带和锁固段(图5b),目前尚未完全贯通,在深部关键锁固段作用下,滑坡整体稳定性较好,表部岩体局部位移较大。

2.3 潜在滑坡推测体积

通过以上分析,本文认为日扎滑坡存在多级可能失稳滑动区域,其后部拉裂变形区的4级陡坎对应了4个次级变形体,其滑动面(蠕变带)埋深差异较大。由于滑坡潜在失稳模式与失稳体积对周边环境安全具有重要影响,本次调查研究根据物探解译、遥感解译和工程地质类比,推测潜在滑带深度、滑坡体面积,对潜在滑坡体积进行推算,其中,变形体H1为前缘陡坎对应的坡体,变形体厚约85~110 m,推测体积约(7.9~10.2)×107m3;变形体H2为前缘第2个陡坎对应的坡体,厚度约120~150 m,推测体积约(2.3~2.9)×108m3;变形体H3为后缘第二个陡坎对应的坡体,其可能失稳滑面位于第一级滑面之下,滑体厚度约150~200 m,推测体积约(4.8~7.2)×108m3;变形体H4和H5为最后缘陡坎对应的斜坡体,推测其深部存在蠕变带和锁固段,未发生整体贯通,其中H4变形体厚度约200~250 m,推测体积约(6~10)×108m3,H5可能发生的蠕变斜坡体最大厚度约300 m。

3 日扎滑坡影响因素分析

大型、巨型滑坡的成因机理研究一直是工程地质和地质灾害界的重要研究内容,一般认为引起大型或巨型滑坡的因素主要有:地震、降雨、人类工程活动、河流侵蚀、岸坡卸荷、断裂活动和长期重力作用等(许强,2012;张永双等,2016;Yin et al.,2009)。日扎滑坡位于金沙江断裂带东界断裂上盘、岩溶强富水区,诱发该滑坡的形成与发生因素主要有断裂活动、长期重力作用与地下水活动等。

3.1 日扎滑坡的形成与活动断裂带的关系

断裂构造与大型滑坡的关系一直受到国内外学者的关注,如:先存地质构造是控制滑坡形成与发展的基本因素,滑坡的发育分布与断裂构造结构面的力学性质、受力特征等关系密切(居恢扬,1982;Guo et al.,2015),地质构造对滑坡形成和发展具有区域性控制作用和影响(Martel,2004;郭长宝等,2012;张永双等,2018);河谷岸坡附近的断裂对谷坡应力传递有明显的阻隔和分异作用(黄润秋,2005),地壳隆升、断裂活动、地震等内动力作用直接或间接影响着大型滑坡的形成和演化(李晓等,2008;Zhang et al.,2015)。

图5 日扎潜在巨型滑坡工程地质剖面图Fig.5 The engineering geological section of the Rizha potential giant landslide

金沙江断裂带总体走向近NNW向,在平面上呈略向东凸出的弧形,由西界断裂、东界断裂、金沙江主断裂、定曲河断裂和字嘎寺—德钦断裂等6~7条分支断裂组成,呈一条长约700 km、东西宽约80 km的复杂构造带(许志琴,1992;吴富峣等,2019)。金沙江断裂带东界断裂北起德格县岗托镇,向南经白玉县波罗乡、盖玉乡、沙马乡,呈NNW向展布,在巴塘县莫西村一带被NE向巴塘断裂带截断,沿金沙江断裂带东界断裂发育线性分布的温泉和大型滑坡、古滑坡(图1),如2018年11月10日西藏江达白格滑坡即发育于该断裂带上(图1①;王立朝等,2019;张永双等,2019)。目前关于金沙江断裂带东界断裂活动性研究程度较低,一般认为其为晚更新世以来的活动断裂(常玉巧等,2019;吴富峣等,2019),呈逆断加左旋走滑性质,全新世活动迹象不明显。日扎潜在巨型岩质滑坡即位于金沙江断裂带的东界断裂西侧、断裂带上盘(图1,图2)。金沙江东界断裂造成区内斜坡岩体结构破碎、斜坡完整性差。

根据《中国地震动峰值加速度区划图》(GBi18306-2015),日扎滑坡所在区域地震动峰值加速度为0.2ig,该区历史强震多发、破坏性强,如:1870年巴塘MS7⅟4级地震,1923年巴塘王大龙MS6.5级地震,1989年巴塘MS6.7级地震和1996年措拉区MS5.5级地震等,均诱发了大量滑坡灾害(伍先国等,1992)。日扎滑坡距1870年巴塘MS7⅟4震中约80 km,位于其Ⅶ-Ⅷ度烈度区。周荣军等(2005)认为1989年巴塘县4次MS6.2~6.7级地震群即发生在金沙江断裂带内,可能为金沙江断裂带最新活动的证据。

日扎滑坡位于金沙江构造带内,受近东西向构造应力场的挤压作用导致该区地壳呈整体隆升趋势,断裂活动性强,对该区的岩体结构和斜坡稳定性造成极大影响。王立朝等(2019)、邓建辉等(2019)、张永双等(2019)认为2018年发生的白格滑坡受金沙江断裂带的强烈影响,滑坡区内岩体具有多期、多次变形和变质特点,糜棱岩化和蚀变非常严重。此外,日扎潜在巨型滑坡位于欧则通隆起东侧(图6),其所在斜坡岩体的变形和完整性受地质构造影响更为强烈。因此,日扎潜在巨型滑坡可能是在金沙江断裂带的东界断裂(图2)长期逆断走滑或多次诱发强震作用下形成的古滑坡或大型错落体,在断裂持续活动或强震作用下,该滑坡可能进一步失稳,从而发生剧烈滑动。

3.2 日扎滑坡的形成与长期卸荷和重力作用的关系

大型岩质滑坡的形成是一个长期的过程,往往具有流变、蠕变等特征,如2009年发生的鸡尾山滑坡即存在数十万年的孕育过程,彭国喜(2011)认为在鸡尾山滑坡发生滑动前,其南部和西侧分别发育4.1~13.9万年前和2.6~5.3万年前形成的深大裂缝,对鸡尾山滑坡岩体失稳起到了关键促进作用。日扎滑坡在地壳隆升、断裂活动或地震作用下,引起岩体破碎,并在降曲河持续下切作用下,河谷岸坡发生应力场调整和变化;在长期重力作用下,该区表部岩体弯折倾倒变形现象极为发育(图7a),并进一步在长期卸荷和重力作用下,在坡顶临空方向已发育多条拉裂缝,部分拉裂缝推测已上下基本贯通(图4b),但在坡体深部可能存在多个锁固段,控制着该潜在巨型滑坡的整体稳定性(图5)。

3.3 日扎滑坡的形成与地下水活动的关系

图6 日扎滑坡区域地质构造剖面图Fig.6 The geological structure profile of Rizha landslide area

图7 日扎潜在巨型滑坡区斜坡结构与岩溶地质发育特征Fig.7 The slope structure and karst geological development characteristics of the Rizha potential giant landslide zone

研究区内地下水水量极为丰富,主要为碳酸盐岩岩溶水和碳酸盐岩、碎屑岩互层岩溶裂隙水两类,日扎滑坡位于格聂山北部岗通隆断层和加尔—亚莫龙根背斜形成的岩溶水主径流带(刘峰等,2019)。复杂的地下水活动促进了滑坡的形成和发育,主要表现在两个方面:(1)在断裂破碎带内,降雨和融雪等地表水顺后部裂缝集中渗流,软化岩土体的同时形成静水压力和渗透压力,促进了斜坡深部岩体深层蠕滑变形;(2)斜坡内强烈发育的岩溶水进一步促进了岩体破碎,沿卸荷裂隙形成溶蚀裂隙带,并在斜坡内局部形成溶洞等不利坡体稳定的空间。目前已形成的4个拉张深大裂缝也可能是在岩溶水加速作用下形成的拉裂缝,为斜坡长期蠕滑变形提供了类似“临空面”的挤压空间,在岩溶水作用下和溶洞隔离下可能形成条柱状岩体(图7b),造成了斜坡岩体的整体抗剪强度降低。特别是后缘多条拉裂缝处,地表水下渗和岩溶地下水的管道流作用会加剧斜坡的破坏。

4 日扎滑坡失稳机理与模式讨论

日扎滑坡是一个潜在巨型岩质滑坡,其形成与失稳机理复杂,受活动断裂、地震、地层岩性、河流侵蚀和地下水活动等多因素的综合控制和影响。黄润秋(2004)提出了中国西部山区岩质滑坡变形失稳的模式主要有:滑移-拉裂-剪断的三段式模式、挡墙溃决模式和“超级强夯”模式等;邹宗兴等(2012)提出了大型顺层岩质滑坡的渐进锁固力学模型。这些模型对于认识中国西部大型-巨型滑坡的形成机理具有重要的指导意义。在上述分析研究的基础上,本文认为日扎滑坡上部坡体发育弯折倾倒变形、深部发育有关键锁固段,目前正处于缓慢蠕滑变形中,潜在失稳可能主要有高位启动失稳-滑动-堵江、深层蠕滑变形等两种模式(图5)。

4.1 高位启动失稳-滑动-堵江模式

日扎滑坡高位启动失稳主要是指对应于斜坡后缘的4条拉裂缝和前缘突出岩体部分的4个高位潜在失稳岩体(H1、H2、H3和H4),其在降雨、地震等内外动力触发条件下发生失稳,从而造成大规模滑动-堵江-溃坝等灾害事件。

4.1.1 长期卸荷与重力作用诱发滑坡

已有研究表明反倾层状岩质边坡变形破坏模式主要为倾倒变形破坏,其发展都要经历一个长期的地质演化过程(黄润秋,2005;泮晓华等,2014)。工程地质剖面推测日扎滑坡浅部层状岩体存在强烈弯折倾倒变形,在蠕滑过程中进一步弱化岩体力学强度,极易导致H2、H3潜在失稳的弯折部位岩体强度弱化,特别是锁固段发生压裂-剪切破坏。在长期卸荷与重力作用导致坡体变形过程中,锁固段岩体积累了大量应变能,当滑移剪切力超出岩体抗剪切能力时,岩体失稳破坏,岩体中积累的高应变能瞬间释放,导致滑体破裂面形成-贯通-整体高位高速滑动,堰塞降曲河。

4.1.2 地震诱发滑坡

日扎滑坡地区新构造活动强烈、历史地震频发,且位于金沙江断裂带的上盘,同时位于巴塘断裂带诱发强震的影响区,在断裂活动作用下,巴塘、理塘、白玉一带大型地震-堵江滑坡极为发育(Wang et al.,2014;Guo et al.,2016)。因此,在强震作用下,极易造成日扎滑坡高位潜在失稳岩体发生高位启动-抛射(滑动)-堵江-溃坝,最大可以形成H4级规模的高位滑坡。

4.1.3 岩溶水活动诱发滑坡

岩溶山区地质灾害成灾机理复杂,如2009年重庆鸡尾山滑坡、2010年贵州关岭滑坡和2017年贵州纳雍滑坡等巨型滑坡灾害均与岩溶活动密切相关。其中重庆鸡尾山滑坡上部茅口组灰岩岩溶发育,竖向溶槽、溶蚀裂隙和落水洞强烈发育,岩溶带内岩溶率达到60%~70%,在滑坡前部内侧岩溶带边界锁固段岩体失稳破坏后,前缘滑体沿强烈岩溶带边界高速剪切滑出(杜尊龙,2016)。岩溶山区的重大滑坡灾害,其灾害表现形式、体积和成灾模式往往突破常规岩质滑坡失稳类型。

对于日扎潜在巨型岩质滑坡,在降曲河河谷侵蚀下切和地表水长期入渗作用下,进一步增大沿岩体破碎带或卸荷裂隙在灰岩岩体内形成的溶蚀裂隙带,扩大溶洞范围或减弱岩柱岩体强度,导致H2、H3和H4等潜在失稳或长期蠕滑岩体下部软弱夹层强度进一步弱化,导致主滑体下滑变形加剧,形成高位剪出-滑动-堵江等滑坡灾害。

4.2 深层蠕滑变形破坏模式

深层蠕滑变形是西南山区大型岩质滑坡的一种常见的变形破坏模式,往往具有流变或时效变形特征(黄润秋,2004;姚贺冬等,2015)。根据滑坡后缘最靠近坡顶拉裂缝L1的发育特征(图4b),及坡脚岩体变形破坏、河道推挤变形等特征,推测H5滑坡深部存在蠕变带,日扎滑坡深层岩体处于蠕变状态,可能存在多个长大锁固段(图5b),总体控制着滑坡的稳定;在岩溶地下水作用下,可进一步造成深部岩体的持续蠕变和渐进变形,以深部蠕变带为整体的斜坡整体上在天然状态下处于稳定状态,在短期内不会发生整体大变形。

4.3 日扎滑坡对工程建设的影响评价

川西地区是我国目前重大工程规划建设的重点地区,川藏铁路在日扎滑坡附近选线(李秀珍等,2019)、国道G215线巴白段从滑坡对面60 m穿越。在日扎滑坡发生高位启滑失稳时,极易堵塞降曲河,导致建设在其对面的公路、可能建设于其中的铁路隧道等重大工程发生破坏,并堵塞降曲河,形成堰塞湖、溃坝等灾害链灾害;如国道G215、川藏铁路等重大工程以隧道形式穿越日扎滑坡时,必须加强滑坡勘察,确保隧道位于滑带或深层蠕变带外围,避免青海乐都高家湾古滑坡深层蠕变导致兰新铁路隧道衬砌破坏、铁路中断运营等灾害(孙建霖,2019)。

5 结论与认识

本文以沿金沙江断裂带发育的日扎滑坡为例,通过遥感解译、野外地质调查和地球物理测试等手段,对日扎潜在巨型滑坡发育分布特征和形成机理进行了综合分析,得到以下结论和认识:

(1)日扎潜在巨型岩质滑坡位于金沙江断裂带东界断裂上盘,紧邻岗通隆断裂和加尔—亚莫龙根背斜形成的岩溶水主径流带,该滑坡出露岩性为灰岩和白云岩等碳酸盐岩,以反向坡为主,岩体构造破碎强烈、岩溶极为发育,在斜坡表部发育弯折倾倒变形。

(2)日扎滑坡在平面上总体呈半椭圆状,坡体后缘多级呈圈椅状位错,在空间上总体分为后部拉裂变形区(I)、中部挤压变形区(Ⅱ)和坡脚应力集中区(Ⅲ)等3个分区。在滑体后缘平台上发育显著的沟槽与洼地,其中有4条大型拉裂缝,物探解译推测其最大宽度可达30~35 m、深度达190 m,并在地表可能充填有现代沉积物,部分已上下整体贯通。

(3)日扎滑坡目前以中上部缓慢蠕滑为主,存在高位启动失稳-滑动-堵江模式和深部蠕滑变形等两种主要失稳模式,高位剪出潜在失稳体积分别为(7.9~10.2)×107m3(H1)、(2.3~2.9)×108m3(H2)、(4.8~7.2)×108m3(H3)和(6~10)×108m3(H4)。

(4)日扎潜在巨型岩质滑坡隐蔽型强,受断裂活动、地震、降水、长期卸荷、岩溶和河流侵蚀等多因素作用,成因机理复杂,一旦失稳易形成高位远程滑坡,堵塞降曲河、形成堰塞湖,危及该区正在规划建设的铁路、公路和村庄等安全。

(5)日扎滑坡区地质构造复杂、内外动力耦合机制复杂,由于现场交通条件差、滑坡高差大、地形陡峻,本文仅从遥感解译、物探和现场调查对该滑坡的发育特征和形成机理进行了初步研究,对滑坡的工程地质力学形成模式进行了推测。建议进一步开展多期遥感解译、高分辨率长时序InSAR形变分析、物探、平硐(水平钻探)和监测等工作,深入研究该潜在巨型岩质滑坡的工程地质特征、形成机理和稳定性,科学指导重大工程地质选线和防灾减灾。

致 谢:中国地质科学院水文地质环境地质研究所张永双研究员对本文提出了宝贵建议;中国地质科学院地质力学研究所李朝柱副研究员、刘贵副研究员、张怡颖、金继军、闫怡秋研究生参加了本文部分数据处理和分析工作;四川省地质矿产开发局物探队完成了地球物理测试,四川省地质调查院张瑛高级工程师、廖维工程师参加了部分野外地质调查工作,在此一并表示感谢。

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