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［摘要］地質(zhì)災(zāi)害是由于各種地質(zhì)作用導(dǎo)致地質(zhì)體或地質(zhì)環(huán)境發(fā)生變化，同時(shí)地球物理場(chǎng)也會(huì)發(fā)生變化。因此，利用物探方法如何快速、有效地為地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行勘查評(píng)估顯得尤為重要。利用地質(zhì)雷達(dá)和高密度電法聯(lián)合探測(cè)的方法，給出了地質(zhì)雷達(dá)剖面影像和4條高密度電阻率剖面，并根據(jù)地球物理場(chǎng)特征進(jìn)行了研究分析，同時(shí)結(jié)合地質(zhì)資料查明了相山公園顯通寺周邊山體滑坡的范圍和規(guī)模，依據(jù)高密度電法推斷了勘查區(qū)存在一斷裂構(gòu)造（F1），該斷裂在研究的滑坡區(qū)域上方通過。

［關(guān)鍵詞］地質(zhì)災(zāi)害；綜合物探；地質(zhì)雷達(dá)；高密度電法

0引言

物探是以目標(biāo)地質(zhì)體與周圍介質(zhì)的物性差異為前提，根據(jù)物性差異選擇正確的方法與技術(shù)進(jìn)行勘查［1］。物探工作的開展遵循由已知指導(dǎo)未知、綜合大信息量、優(yōu)化組合的原則，避免物探異常的多解性，提高物探資料解釋成果的可靠性和準(zhǔn)確率，同時(shí)以能夠查明問題為目標(biāo)，合理選定有效的物探方法進(jìn)行優(yōu)化組合［2］。本文以安徽省相山公園一處淺層滑坡為例，采用地質(zhì)雷達(dá)及高密度電法等綜合物探方法，快速、準(zhǔn)確地確定了誘發(fā)該次滑坡的主要因素，并查明潛在滑坡的范圍、規(guī)模等情況，為下一步滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理設(shè)計(jì)提供了可行的地球物理依據(jù)［3-7］。

1勘查區(qū)地質(zhì)背景

勘查區(qū)地層屬華北地層大區(qū)、晉冀魯豫地層區(qū)、徐淮地層分層、淮北地層小區(qū)，為一套標(biāo)準(zhǔn)北相地層。安徽省淮北市大部分被第四系覆蓋，但勘查區(qū)為基巖出露。本區(qū)地層由上元古界（pt）南華系下統(tǒng)（Nh1）賈園組、趙圩組組成。古生界（Pzz）由寒武系（∈）上統(tǒng)鳳山組、長(zhǎng)山組、崮山組，中統(tǒng)張夏組、徐莊組、毛莊組，下統(tǒng)饅頭組、猴家山組組成；奧陶系（O）由中統(tǒng)老虎山組、下統(tǒng)馬家溝組、蕭縣組、賈汪組組成。勘查區(qū)位于中朝淮地臺(tái)東南之淮河臺(tái)坳淮北陷褶斷帶的中部，四級(jí)構(gòu)造單元為宿州凹斷褶束。勘查區(qū)附近的褶皺構(gòu)造有相山西背斜。相山西背斜走向17°，長(zhǎng)2km、寬1.2km，核部地層為寒武系中統(tǒng)張渠組，翼部地層為寒武系上統(tǒng)崮山組、長(zhǎng)山組、鳳山組上、下段，西翼產(chǎn)狀48°~74°，東翼產(chǎn)狀20°~70°。勘查區(qū)斷層有相山逆斷層。相山逆斷層位于程蔣山背斜（區(qū)外），相山背斜西翼，南段伸入本區(qū)，全長(zhǎng)18.5km，本區(qū)長(zhǎng)2.8km，斷層走向北部5°左右，伸入本區(qū)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)?1°，傾角大于65°，在相山一帶下寒武統(tǒng)至中寒武統(tǒng)逆沖在下奧陶統(tǒng)之上。南段相城逆斷層以30°與其相交。

2綜合物探工作

2.1剖面布設(shè)

勘查區(qū)探地雷達(dá)剖面和高密度電法剖面布設(shè)如圖1所示。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)滑坡情況，探地雷達(dá)剖面共布設(shè)6條。其中，近東西向布設(shè)4條（L1-L4），剖面里程50~66m；沿山體挖開面布設(shè)1條（L5），剖面里程90m；近南北布設(shè)向1條（L6），剖面里程80m。高密度電法剖面共布設(shè)4條。其中，近東西向布設(shè)3條（G1-G3），剖面里程158m；近南北向布設(shè)1條，剖面里程178m。探地雷達(dá)L2剖面與高密度電法G2剖面部分重合。

2.2物探剖面解釋

2.2.1探地雷達(dá)L1線。探地雷達(dá)L1剖面影像如圖2所示。從圖2分析可知，L1線淺表滑坡面破碎嚴(yán)重，存在較多縫隙，電磁波會(huì)因多次反射能量疊加在剖面上，表現(xiàn)為高能量異常。在雷達(dá)L1剖面上，橫向所示虛線表示滑坡面，深度在4~6m，且小號(hào)點(diǎn)（山下）滑坡面深度大，大號(hào)點(diǎn)（山上）滑坡面深度小。在剖面50m左右存在多次反射和同相軸錯(cuò)斷不連續(xù)的區(qū)域，推測(cè)此處存在裂隙或者為構(gòu)造邊界。2.2.2探地雷達(dá)L6線。探地雷達(dá)L6剖面影像如圖3所示。從圖3分析可知，L6線滑坡面深度整體趨勢(shì)是小號(hào)點(diǎn)大，在6m左右；大號(hào)點(diǎn)小，在3m左右。在剖面30~36m、56~62m區(qū)域存在多次反射和同相軸錯(cuò)斷不連續(xù)的區(qū)域，推測(cè)此處存在裂隙或者為構(gòu)造邊界；在剖面16、66m處反射弧較強(qiáng)，推測(cè)為滑坡界面。2.2.3高密度電法高密度電法G1剖面布設(shè)在崩塌區(qū)北側(cè)，根據(jù)電阻率值沿水平方向的變化趨勢(shì)，剖面可分為3段。其中，第1段里程在0~84m，在宏觀上由地表至深部，呈層狀分布的特點(diǎn)，第1層埋深在0~5m，電阻率值＜500Ω·m，主要為飽水的松散、破碎巖體或粘土、粉質(zhì)粘土夾碎石，推測(cè)為滑坡體，第2層埋深在5m，電阻率值＞500Ω·m，為穩(wěn)定的基巖面，推測(cè)為滑床；第2段里程在84~102m，此區(qū)域電阻率整體較低，推測(cè)存在一陡傾角的斷裂構(gòu)造（F1），由飽水的松散、破碎的強(qiáng)風(fēng)化巖體引起，里程在84~94m淺表處存在一高阻體，推測(cè)為地表出露巖體引起；第3段里程在104~158m，此區(qū)域電阻率較高，在淺部有部分低阻體，推測(cè)由巖石風(fēng)化引起。高密度電法G2剖面布設(shè)在崩塌區(qū)正上方，依據(jù)電阻率值沿水平方向的變化也可分為3段。其中，第1段里程在0~48m，和G1剖面相似，也呈現(xiàn)淺層（埋深0~5m）電阻率值低，為飽水的松散、破碎巖體或粘土、粉質(zhì)粘土夾碎石引起的滑坡體，深部（5m以深）視電阻率值較高，推測(cè)為基巖，在48m處基巖隆起；第2段里程在48~72m，視電阻率整體較低，為斷裂構(gòu)造（F1）中飽水的松散、破碎的強(qiáng)風(fēng)化巖體引起；第3段里程在72~158m，電阻率值較高，巖體完整性好,屬穩(wěn)定區(qū)，在130m處有一低阻小異常，推測(cè)此處巖體風(fēng)化較嚴(yán)重。高密度電法G3剖面布設(shè)在崩塌區(qū)南側(cè)。依據(jù)電阻率值沿水平方向的變化可分為4段。其中，第1段里程在0~22m，此段電阻率值最低，推測(cè)為飽水的松散、破碎巖體或粘土、粉質(zhì)粘土夾碎石引起的滑坡體；第2段里程在22~54m，此段電阻率值較高，推測(cè)為穩(wěn)定的基巖；第3段里程在54~90m，此段電阻率較低，且里程在80~90m處15m以深存在一低阻異常，推測(cè)為斷裂構(gòu)造（F1）滲水裂隙引起；第3段里程在72~158m，電阻率值較高，巖體較穩(wěn)定。高密度電法G4剖面平行于崩塌區(qū)布設(shè)。其中，里程在0~38m電阻率＜230Ω·m，此段為滑坡面南側(cè)沖溝區(qū)，推測(cè)為沖積含水松散物引起；里程在54~110m的淺表層（6m以淺）存在一低阻體，結(jié)合縱向高密度G1、G2剖面，此低阻體為滑坡體引起。里程在76m深層處又把此區(qū)間分為2段：在76~110m區(qū)域處于崩塌區(qū)正上方，推測(cè)巖體受侵蝕溶蝕等作用，存在裂隙；里程在110~178m電阻率高，巖體完整性好,屬穩(wěn)定區(qū)，110m處推測(cè)為巖性界面。高密度電法G1~G4剖面電阻率反演如圖4所示。

3綜合物探解釋

根據(jù)以上研究成果，滑坡范圍物探推斷如圖5所示。由圖5分析可知，縱向高密度剖面G1、G2及G3被斷裂F1分成2個(gè)塊區(qū)。其中，F(xiàn)1斷裂東側(cè)電阻率高，巖體較完整，為穩(wěn)定區(qū)；F1斷裂西側(cè)電阻率低，為非穩(wěn)定區(qū)。非穩(wěn)定區(qū)視電阻率的分布形態(tài)在橫向不連貫，呈鋸齒狀不規(guī)則起伏。非穩(wěn)定區(qū)又可分為2個(gè)區(qū)塊：一塊為淺表呈低阻的滑坡體，埋深在0~5m；另一塊為整塊呈中低阻的F1斷裂破碎、風(fēng)化巖體。探地雷達(dá)縱向剖面長(zhǎng)度較短，都處于非穩(wěn)定區(qū)。在雷達(dá)影像圖中存在多處多次反射和同相軸不連續(xù)等異常區(qū)域，這說明不穩(wěn)定區(qū)巖體破碎，存在裂隙。在橫向上，高密度電法G4剖面被里程110m處的巖性界面分為非穩(wěn)定區(qū)和穩(wěn)定區(qū)2個(gè)塊區(qū)。其中，在里程110m巖性界面北側(cè)的非穩(wěn)定區(qū)，滑坡體主要存在于里程54~110m的淺表層。探地雷達(dá)L6剖面在16、66m處較強(qiáng)的反射弧也是滑坡體邊緣的反映。此次山體崩塌區(qū)主要在高密度電法G1剖面南側(cè)、G3剖面北側(cè)，寬度在20m左右。通過綜合物探分析，滑坡體沿滑移方向的縱向長(zhǎng)約50m，沿崩塌區(qū)的寬度約70m。從東向西逐漸增強(qiáng)，從北向南逐漸減弱，山體滑動(dòng)在弱風(fēng)化基巖面以上滑動(dòng)，滑動(dòng)面向西傾斜，滑面埋深在0~5m，北部深，南部淺。G1線的北側(cè)，盡管此次未發(fā)生明顯的山體崩塌，但根據(jù)物探異常分析，認(rèn)為有滑動(dòng)趨勢(shì)。通過對(duì)滑坡體勘察認(rèn)為，該滑坡屬特小型超淺層滑坡，運(yùn)動(dòng)形式為推移式。勘查區(qū)被斷裂F1和巖性界面分割成穩(wěn)定區(qū)和非穩(wěn)定區(qū)：穩(wěn)定區(qū)的高阻主要由基巖（灰?guī)r）引起；非穩(wěn)定區(qū)的滑坡體由于含水量相對(duì)充分，主要表現(xiàn)為中低電阻率特征。

4結(jié)論

（1）采用地面綜合物探勘查技術(shù)，查明了相山公園顯通寺周邊山體滑坡的范圍和規(guī)模，屬于淺層小型滑坡。（2）依據(jù)高密度電法反演成果，推斷勘查區(qū)存在一斷裂構(gòu)造（F1），該斷裂在本次滑坡區(qū)域上方通過，控制了滑坡次級(jí)破裂面的結(jié)構(gòu)特征。（3）勘查區(qū)淺層寒武-奧陶系灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等，經(jīng)過長(zhǎng)期侵蝕、溶蝕等作用，破碎風(fēng)化嚴(yán)重，是顯通寺周邊山體滑坡形成的易發(fā)地質(zhì)條件，強(qiáng)降雨等是主要誘發(fā)因素。

作者:周金全 蔡向陽 單位:安徽省地球物理地球化學(xué)勘查技術(shù)院