三峡移民安置区泥灰质岩岩溶风化灾变性分析VIP专享VIP免费

第24卷第3期2005年9月中国岩溶CARS0L0GICASINICAVo1．24NO．3Sep．2005文章编号：1001—4810(2005)03-0239—06三峡移民安置区泥灰质岩岩溶风化灾变性分析张加桂。(1．中国地质科学院地质力学研究所，北京100081；2．中国地质环境监测院，北京100081)摘要：三峡移民安置区三叠系巴东组(T6)泥灰质岩的岩溶风化问题是新近发现的重大工程地质问题。泥灰质岩具有灰岩和泥岩双重特性，在灰质成分遭受溶蚀的同时，泥质成分遭受风化，由此引起岩性的复杂变化，由室内测试得出，深灰色泥质灰岩经岩溶风化后，CaCOs含量呈降低的趋势，Fe0s含量和蒙脱石含量增高，演变为一系列风化岩和残坡积土，包括灰绿色泥灰岩、黄绿色泥灰岩、粉红色钙质泥岩、棕红色钙质泥岩、棕红色泥砾层、黄褐色膨胀土，在深处地下水富集带，泥灰质岩则被溶蚀成为杏黄色泥质条带。随着岩性的变化，岩石的力学强度不断降低、完整性不断弱化，并可能产生普遍的地面不均匀沉降、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流及地面塌陷地质灾害，这些问题必须在移民迁建以及将来城镇运行过程中引起高度重视。关键词：岩溶；风化；地质灾害；泥灰质岩；三叠系巴东组；三峡移民安置区中图分类号：P642．25文献标识码：A三峡水利枢纽工程前期的地质工作主要集中在坝区，库区地质工作相对较弱。随着移民迁建工程的深入，特别是大量开挖剖面的揭示，移民安置区的地质问题显得越来越突出，其中一个重要问题就是三叠系巴东组(T。6)泥灰质岩的岩溶问题[1]。由于泥灰质岩具有复杂的物质组成，这就决定了它具有复杂的地质问题，但前人对它研究较少[2q]。巴东组分布区是重要的城镇建筑地基，以巴东组及残坡积物为地基的城镇有10余座，其中县城有奉节、巫山和巴东3座。自1997年以来，笔者通过对奉节和巫山新城几乎所有开挖剖面的观察和测绘，并结合钻探和物探结果，进一步证实三叠系巴东组(T。6)泥灰质岩遭受了强烈的岩溶风化作用。本文主要根据泥灰质岩的化学成分和力学性质测试结果，分析泥灰质岩在岩溶风化过程中岩性变坏及引起的灾害问题。1区域气候特征及水文状况三峡地区属于亚热带湿润季风气候区，雨水丰沛。据奉节和巫山两县气象台资料，多年平均降雨量略超过1000mm。降雨多集中于夏、秋两季(5—9月)，且多暴雨和霪雨。年水面蒸发度为1114．6mm，年陆面蒸发度为846．7mm。雨水呈酸性，pH值为6．17，方解石的饱和指数(5)为一3．54，雨水处于强烈的方解石非饱和状态，具有强烈的溶蚀性。长江由西向东流过三峡地区，另有多条支流汇入长江，建库前枯水期水位80m左右，2003年水库蓄水至139m。峡谷地区冲沟较发育，对地表水排泄较及时。地下水类型主要为裂隙水和孔隙水，主要由雨水补给，它们对深部岩石产生岩溶风化作用。2泥灰质岩岩溶风化的宏观特征三峡移民安置区广泛发育有三叠系巴东组(T。6)泥灰质岩(图1)，根据岩性差异分为4段，其中第一段(T。6)和第三段(T。6。)为泥质灰岩和泥灰岩，第二段(Tz6。)和第四段(T。6)为紫红色含钙质泥岩和粉砂质泥岩。基金项目；三峡移民开发局基金项目(9707，9904)第一作者简介：张加桂(1962一)，男，博士，研究员。从事第四纪地质和岩溶地质灾害研究。E-mail：zhangjg(~mail．cigem．gov．cn。收稿日期：2OO4—11—08维普资讯http://www.cqvip.comZ40中国岩溶图1三峡移民安置区中三叠统巴东组分布图Fig．1DistributionmapoftheBadongformationofthemiddleTriassicinthepopulationresettlementregionoftheThreeGorges1．三叠系上统和侏罗系；2．中三叠统巴东组；3．中三叠世以前的地层；4．断裂{5．三峡水库坝址(据文献r4]简化)在泥灰质岩中，泥质灰岩和泥灰岩分布最广。在灰色泥质灰岩、泥灰岩坚硬，灰绿色泥灰岩易碎，遇锤野外可普遍观察到，岩石在遭受岩溶和风化后，出现击时碎裂成lcm大小的碎渣，棕红色钙质泥岩则高度广泛的溶蚀裂缝和小溶洞等，岩石变得破碎、岩层变软化。由于岩石中存在膨胀性蒙脱石粘土矿物，取自薄，特别引人注目的是岩石由一种颜色变为另一种颜深处的岩芯暴露在地表后一两天便发生胀裂，即使是色，如在由节理和层理切割成的六面体上，中心部位深灰色泥质灰岩岩芯也是如此，胀裂有利于岩...