西秦岭大桥金矿H1滑坡发育特征及变形破坏模式分析

朱利辉

（甘肃省地质调查院，甘肃 兰州 730000）

大桥金矿地处甘肃省陇南市西和县，距县城约50公里，本次研究的大桥金矿H1为位于县城南侧，该金矿是近些年来在西秦岭发现金矿的一种新的类型[1]。本文旨在大桥金矿的H1号滑坡的特征及变形破坏模式进行了详细的分析，对矿区建设和开采的工艺选择具有一定的现实意义。

1 自然地理概况

大桥金矿H1滑坡处于甘肃省陇南市西和县，滑坡位于西和县城西侧，漾水河左岸，属温带大陆性季风气候，气候温和湿润，近年来多年平均均气温8.5℃。最高33.6℃，最低-24.5℃，无霜期分布不均匀为150-212天，近年来年平均降水量548.2mm，6-10月份降水量占全年降水量的76%，6-8月占51.42%。年降水量最高为761.7mm，最低为312.6mm。多年平均蒸发量1362mm，干燥度为2.14。研究区山体斜坡无地表流水，表面多为降雨后经过常年冲刷而形成的较深的冲沟。根据野外勘查，H1滑坡主要威胁大桥金矿的主矿区及配套设施，威胁资产至少为5亿元。

2 地质与环境条件

2.1 地形及地貌

大桥金矿H1滑坡地处西和县城南，高程1533m～1586m之间，坡度16°～34°，H1号滑坡位于著名的西山滑坡体前缘南侧，上部地形起伏较小，下部为大桥金矿矿区。依地貌特征以及滑坡的成因类型可将H1滑坡划入构造低中山侵蚀地貌单元。

2.2 地层与岩性

研究区出露的地层主要有新近系和第四系，岩性由老到新为：

新近系（N2）：构成岩性为砂质泥岩、浅灰绿色泥岩夹砂砾岩，推测该套地层形成环境应属内陆湖盆沉积，

第四系（Q）：分为风积黄土以及堆积物。

风积黄土（Q3eol）：呈厚层状分布在滑坡体周围，形似棉被。

堆积物（Q4del）：为滑坡滑动形成的堆积物，滑坡体被其掩盖，浅绿色，主要由黄褐色黄土状土及少量浅绿色泥岩碎屑组成，厚度大概6m～12m不等。

2.3 构造、地震

西和县大地构造位置处于秦岭中部构造带间的新生代的凹陷盆地的南部，根据地震区域划分资料，西和县位于宁夏—龙门山地震亚（代）区，依据《建筑抗震设计规范》，西和县县域地震烈度为Ⅷ度，地震加速度为0.35g[2]。

2.4 岩体及土体工程条件

根据研究区岩体和土体类型以及其工程地质特性可划分为两个类型：

2.4.1 土体类型及特征

砂砾石及粘性土双层土体：具分层双结构，厚度为6—15m。上部产出粘性土及粉土，承载力值90—95kPa；下部产出为砂砾及卵石，分选性一般，磨圆度较好，为圆及次圆形。

黄土状粉土：浅黄色，为黄土状粉土，呈块状，具微层理构造，较为干燥、松散，裂隙较为发育。属于弱湿陷性黄土。

2.4.2 岩体类型及特征

中、厚层软弱泥岩、砂岩岩组（N）：岩性为泥岩：形成时代为新近纪上统，颜色为浅青灰色，原岩质地较软弱，干后形成较为坚硬的块状结构物，遇水容易崩解、软化。主要物理学及力学指标：干容重19-23kN/m3，干抗压强度12MPa，软化系数0.53-0.79，内聚力为57kPa，摩擦系数为0.45-0.63。为较为不良的工程地质岩性组。

2.5 水文地质条件

根据地下水的赋存条件结合本区特征可将地下水划分为：松散岩类孔隙水以及碎屑岩类孔隙裂隙水。研究区水文地质条件受地层、岩性以及降水条件等因素控制，具有不明显的弱承压性质。地下水的补给类型主要为降水补给，根据滑坡前缘水井调查以及访问，地下水与降水的关系较为密切，在滑坡前缘地下水埋深一般为8m～16m，滑坡后缘埋深大于10m，且处于滑面之上，对滑坡的整体以及局部稳定性产生较大影响。

2.6 人类工程活动

研究区人类工程活动较为强烈，局部削坡建房形成高陡边坡形成的高陡不稳定斜坡，对坡体下大桥矿区形成极大的威胁。

3 滑坡发育特征

3.1 滑坡平面形态特征

H1滑坡平面形态呈不规则长条形，滑坡长80m，平均宽220m，滑体厚18m～23m，坡脚标高1555m，后缘标高1595m，相对高差40m，体积约32×94m3，滑体与地面平均坡度19°，主滑面方向89°。

3.2 滑坡变形特征

该滑坡性质为中厚层堆积层滑坡，侧面变形不明显，滑坡的后缘及前缘变形较为明显，剪出口距坡脚约38m。

滑坡前缘：沿滑坡前缘分布有一条高10m～15m斜坡，滑坡剪出口距离斜坡坡脚约40m。据调查，该滑坡目前处于蠕滑变形阶段。

滑坡后缘：地形总体呈较为平缓的状态，呈曲线展布，坡体后缘见一高约11m的陡坎，局部可见小规模滑塌现象，陡坎后缘土体垂直节理裂隙发育[2]。

3.3 滑坡的物质组成及滑带（面）特征

3.3.1 物质组成

滑坡体物质来源较复杂，主要为山体的崩滑堆积的物质。顶部主要为黄土状土，其中还有少量碎石土，底部为泥岩以及黄土状粉土的混合层。

3.3.2 滑带特征

滑坡滑面为泥岩与黄土覆盖层的接触面。滑动面受原岩岩面控制较为明显，中下部偏缓，上部较陡，整体呈弯曲的折线状。H1号滑坡主滑面位于滑动扰动泥岩与泥岩的接触部位，滑坡前缘反翘角2°～4°，滑面倾角13°～15°，滑面埋深在20m～23m之间，滑动的地层明显可以反映出数次滑动的划痕，在局部可见明显的泥岩的擦痕[2]。

3.3.3 滑床特征

滑床岩性主要为新近系泥岩：遇水容易崩解以致软化，岩石呈灰绿色，形成不透水但含水的顶顶部界面，上覆堆积层在合适的坡度条件具备的情况下，在自重等因素作用下，易发生渐变的滑动现象，滑坡范围内泥岩产状为45°∠15°。坡体内泥岩顶面呈台阶式顺坡向分布，堆积厚度偏大处（自身重力作用大）易形成滑坡。滑床面上的泥岩颜色为浅灰绿色，呈层状构造，泥质结构，属于较软岩性的一种，遇水极为容易软化从而发生大面积的崩解作用，工程地质特性极差从而导致抗压强度较低。

4 滑坡变形破坏模式

H1滑坡为大型深层黄土-泥岩顺层滑坡。具有多期次和分块性。

中上部主滑带是沿滑动断面内在地质上已有的或者相对于滑床及滑体较破碎或软弱及含水量较高的滑带为依附介质而发育生成。在滑带部位，由于受到地下水等多个因素综合作用，由于自身重力作用下所受应力大于主滑带抗剪强度从而发生蠕动的情况，在顶部推力作用下，先自身挤压紧实，而后余下滑力作用于前缘的抗滑段。但总体来自后缘的推力大于滑坡前缘的牵引力，所以该滑坡仍属于推移式深层变形滑坡[2]。

滑坡靠近前部斜坡地段，产状为近似直立分布，从而形成的高差较大，滑破体物质组成上是以黄土状土以及受到巨大动能扰动后的泥岩为主，滑床岩性为浅灰绿色的质地较软弱的泥岩，滑坡前部边缘临空面较大，即大桥金矿H1滑坡是以浅灰绿色的质地较为软弱的泥岩为主的软弱带。在上部推力作用下以及滑带地表水逐渐浸湿作用下，渐近破坏而形成贯通出口。滑坡的后缘由于遭受来自滑坡中部（自身重力作用而形成的）推力的影响，前部受斜坡牵引作用力对滑塌产生了一定的影响，故大桥金矿H1滑坡应属于复合变形，变形破坏主要方式应以牵引式的滑塌作用为主。但H1号滑坡主要来自后缘的推力大于滑坡前缘的牵引力，因此，H1号滑坡以推移式的蠕滑变形为特征。

该滑坡一旦启动滑动机制，滑动作用开始时其应该为平移式滑动，由于受到滑坡体自重作用和平移式滑动作用，滑坡后缘形成较深的沟槽[3]。前段滑动后，后段由于失去支撑作用力从而有可能继续滑动，大桥金矿H1号坡体有多个较为软弱岩层，从而能形成朵儿滑动面，从而我们可以得出结论，即大桥金矿H1滑坡具牵引式发展趋势，为形成多层次的滑坡滑动作用提供了极大的可能。从而当构成滑坡岩石（泥岩为主）顺层且软弱的层位于临空面坡脚以下时，或者说该软弱层位未被构造或者其他因素切断裸露于H1坡面以上时，斜坡在由于自身重力和牵引力形成的较大的推力下，可造成大桥金矿H1号滑坡较为薄弱的岩层（软弱的泥岩层）破坏，滑坡的坡脚附近由于受到被动应力作用而形成了剪出口。

5 结束语

大桥金矿是近年来西秦岭发现的新型大型金矿，本文以其H1滑坡为研究对象，从自然地理概况、地质环境条件等方面入手，详细分析了滑坡的发育特征，总结了滑坡的变形破坏模式。对大桥金矿矿区建设具有一定的参考意义。