堆积体形成机制研究：紫坪铺水利枢纽工程有关地质问题探讨

2025-09-30 理论教育版权反馈

【摘要】：根据调查和前人资料对其成因分析于后。表5-1 14C年龄测定成果表此时堆积在斜坡之上的被冰胶结而成的各种破碎灰岩及砂页岩由于冰的融化,水夹块石、粘土、泥形成泥石流,顺斜坡而下,堆积在凹地之中,堆积物物质来源于近源基岩,粒径悬殊,大至数十米的巨漂,小至粉粒、粘粒,混杂堆积在一起。在堆积过程中,伴有少量岩体崩塌堆积。之后岷江从堆积体上下切,以堆积体为基座,形成阶地。

堆积体在构造部位上处于飞来峰与须家河砂页岩(底座)交界处。厚度大,在垂向上具一定层次。由后山(近源)灰岩块碎石夹粘土组成,寿溪河支库左岸在相似构造部位亦有类似堆积。根据调查和前人资料对其成因分析于后。

岷江上游属龙门山构造带中南段,加之飞来峰“推覆作用”,使前沿灰岩破碎。新构造振荡运动强烈,第四纪冰川发育,在中更新世(Q2)中期,由于地壳抬升,岷江主河道和支谷中冰川运动,产生强烈刨蚀、下切,其最大下切深度大约在现代岷江谷底。晚更新世末期(Q3),气候开始转暖,冰川退缩、消融,河道中和斜坡上遗留大量冰碛物(松散块碎石和土),同时,在河床低凹处局部地段变为静水湖泊和沼泽地,草木丛生。据粘土中孢粉分析结果,其时生长的植物以蕨类植物和草本植物为主,如水龙骨科、瘤足蕨、菊科、藜科等,木本植物如松、铁杉等所占比例很小。除松科的松属质坚耐寒,在山区生长发育外,其余植物孢粉均指示当时为温湿性气候,化学风化较为强烈。静水的湖相、沼泽相沉积物中含有较多有机质,形成以细粒物质为主的粘土层,由于崩塌作用,湖周冰碛形成的块碎石亦散落于湖中,成为Q①层砾质重壤土。茂密的植物群在生长过程中出现枯枝残留在静水湖泊的粘土层之中,与空气隔绝,如今在Q①层粘土层中尚见有众多的“碳化木”,“碳化木”经14C年龄测定为年(表5-1)。随着气温的进一步回升,岷江中水流作用逐渐占主导地位,静水湖泊被破坏。

表5-1 14C年龄测定成果表

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此时堆积在斜坡之上的被冰胶结而成的各种破碎灰岩及砂页岩由于冰的融化,水夹块石、粘土、泥形成泥石流,顺斜坡而下,堆积在凹地之中,堆积物物质来源于近源基岩,粒径悬殊,大至数十米的巨漂,小至粉粒、粘粒,混杂堆积在一起。冻融泥石流的堆积过程,经历了一个漫长的地史时期,分期形成,使堆积物在平面上具有分区性,垂向上具有成层性,具典型的融冻泥石流堆积特征。在堆积过程中,伴有少量岩体崩塌堆积。形成泥石流堆积Q②、Q③、Q④、Q⑤后,堆积曾一度停顿,气候变得较为干燥,孢粉分析中发现粘土中存在小麻黄植物孢粉,此属干旱气候下特有植物,说明当时气候曾一度变得较为干燥。由于季风吹扬作用,将远处的黄土带至川西南地区,在谷坡形成一层厚4.0～6.5m之黄褐色纯粘土(Q⑥)层,直至葫豆坪与灯盏坪斜坡之上,水流作用下沉积了河床的漂卵石层,现今灯盏坪前沿斜坡上和葫豆坪尚残留少量河床漂卵石就是证明。之后岷江从堆积体上下切,以堆积体为基座,形成阶地。堆积体个别平台与岷江阶地有较好的对应关系,见表5-2。

表5-2 岷江上游阶地与堆积体各平台高程对比表

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岷江在下切过程中,河水位不断下降,灯盏坪前沿碎石土沿Q①层底部产生过数次次生蠕滑。形成原因是由于Q①层粉粒、粘粒含量高(21%～51%),透水性小(渗透系数K=7.5×10-8～2.0×10-5cm/s),当冻融泥石流依次堆积时,上部土体开始排水压密,使下渗水集中于该层表面,基岩面陡缓相交,在上覆土体自重作用下沿Q①层产生次生蠕滑。蠕滑的范围约0.1km2,即从灯盏坪前沿915～917m高程至现代河床,最大长度550m,上、下游分别止于汤家林沟和贾家沟,最宽处300m。蠕滑残余的块碎石土方量100万～120万m3。次生蠕滑的证据之一是在1号竖井中发现Q①层与基岩接触处为一平直滑面,由0.5～15cm厚之砾质重壤土组成,其上有一组顺倾向擦痕；另外,勘探证实,在葫豆坪前沿碎石土超覆于岷江冲积形成的古老漂卵石层上,最新的漂卵石盖于碎石土之上。从碎石土超覆于漂卵石层的距离判断,数次蠕滑累积滑落距离约200m。

堆积体形成机制研究：紫坪铺水利枢纽工程有关地质问题探讨

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