青海玉树“4.14”地震禅古山体斜坡失稳成因探讨

拉换才让，张盛生，贾升安

（青海省水文地质及地热地质重点实验室（青海省水文地质工程地质环境地质调查院），西宁 810008）

1 概述

禅古村位于青海省玉树藏族自治州玉树县结古镇南部巴塘河东岸山地河谷地区，南北长约1.5 km，平均宽约 150m。地理坐标 E：97°00′57″，N：32°58′30″。禅古村位于巴塘河右岸，便道与河左岸214国道相同，交通较为便利。

2010年4月14日发生在玉树地区的7.1级地震，是有地震记载以来玉树地区最大的地震，震源（N33°03′11″，E96°51′26″）深度14km。至2010年4月22日15时共记录到余震1 374次，最大余震为6.3级。主震及余震主要沿玉树－甘孜断裂带分布（发震断裂）。

2 禅古村地质环境条件

2.1 地形地貌

禅古村斜坡总体属构造剥蚀中高山，海拔3 700～4 300m，相对高差600m。构造剥蚀中高山，由三叠系构成，山体总体呈北北西向展布，海拔高达4 300m，相对高差600m，山体平缓，坡面呈凹型，并呈台阶状，山体由灰黑、黑色石英砂岩、板岩构成，为中、薄层状构造，易于风化剥蚀，产状近直立。倾向东北，倾角70°。山体斜坡带披覆有1～2m的坡残积层，结构松散。

2.2 地层岩性

禅古村斜坡出露地层为三叠纪灰岩、石英砂岩、砂岩、板岩、印支期侵入岩；断层泥、断层角砾（碎裂岩）和第四纪松散堆积物。现分述如下：

（1）上三叠统巴塘群（T3bt）：上三叠统巴塘群（T3bt）呈北西－南东向展布，分布于玉树－相古大断裂以南的基岩山地。北与上三叠统克南群呈断层接触，底部为少量陆相碎屑岩，中－上部为滨海－浅海相的碳酸盐岩建造，火山岩建造、碎屑岩建造。

（2）上三叠统克南群（T3kn）：①碎屑岩组：以玉树－相古断裂为界，南西于巴塘群（T3bt）呈断层接触。主要为灰岩、石英砂岩、粉砂岩夹板岩。其中以粉砂岩夹板岩为主体，分布于禅古村山地斜坡带；灰岩、石英砂岩仅在禅古村四社以北和禅古寺峡口处零星出露。②侵入岩组：分布于禅古村山地顶部，主要岩性为中－中基性火山岩、碎屑岩等；西段变质较深，出现角闪片岩、黑云母石英片岩、长石石英岩等。与下部断层碎裂岩（粉砂岩夹板岩）连续分布。

（3）第四系全新统坡积物（Qhdl）：主要披覆于山地斜坡表层，岩性为碎石土，磨圆度差，多呈棱角状，粒径一般10～50cm，约占50%以上，骨架颗粒之间充填不完全，具架空结构。

2.3 地质构造

玉树县禅古村在大地构造上处于巴颜喀拉地块，与羌塘地块毗邻。断裂构造发育，构造形迹以NW、NWW向为主，与区域地层走向一致。第四纪以来新构造运动频繁，具有继承性，活动构造形迹主要呈NW、NWW和NNW两组方向分布（图1）。

图1 禅古村周边区域地质构造图Fig.1 Tectonic map of Changu Village and its surrounding areas

玉树－甘孜断裂：该断裂为玉树7.1级地震发震断裂，断裂带西起乌兰乌拉湖北，向东经风火山、治多县以南至玉树后延入四川，省内长约800km，总体呈NWW向展布，倾向北东，倾角40°～70°。

玉树－甘孜断裂自北西向南东穿过禅古村，禅古村沿巴塘河南北向分布，河流两侧阶地面较窄，向巴塘河倾斜。禅古村东侧后缘山体临空面朝西，低位山体发育多级阶地，地层浅表层以残坡积层和基岩强风化层为主，坡面较陡。高位山体坡面陡，地层主要以基岩强风化层为主。平均厚度5.5m。

图2 禅古村斜坡失稳特征典型照片Fig.2 Destabilization features of slopes in Changu Village

滑坡滑体岩性为坡积泥质碎石、角砾及碎裂岩强风化层，散体结构，砾石、碎石成分以板岩为主，干钻可钻进，滑体无水，干燥，含水量小于10%，滑体平均厚度5.5m。滑坡面为坡积层和下部碎裂岩之间的接触面及碎裂岩强、弱风化层之间的界面，滑面坡度与地形坡度一致，滑面呈直线形，后缘陡，滑带为泥质角砾组成，结构松散，骨架颗粒之间充填不完全，具有架空结构。滑床为断层碎裂岩组成，结构较密实。滑体前缘可见剪出口，剪出口形状呈反向弧

3 禅古村斜坡失稳特征

3.1 斜坡失稳特征

禅古村后缘斜坡属峡谷区高陡斜坡，地质构造复杂，岩体破碎，受玉树7.1级地震影响，禅古村拉张变性裂缝以横向裂缝为主，大多平行斜坡走向发育（图2）。

禅古村低位斜坡体发育大量滑坡，滑坡整体平面形态呈矩形，滑坡顶高程3 860m，底高程3 800～3 810m，滑坡后缘后壁高0.5～1.1m，发育大量近平行的横向拉张裂缝，裂缝宽度0.1～0.6m，可测量深度0.5～1.7m，伴有明显的滑移位错，地表垂直位移可达0.15～0.8m，裂缝切穿坡积层，滑体形，伸出长度约1.5m，呈现出滑体前缘披覆于下部斜坡上的特征，近垂直剪出口的鼓张裂缝发育。滑坡变形总体处于蠕滑变形阶段。

禅古村斜坡呈高位山体即山体的中高部位稳定性好，不发育拉张裂缝；低位山体稳定性差，山腰处发育大量拉张裂缝，坡脚处山体发育大量剪出口，剪出口形状呈反向弧形。

3.2 斜坡失稳原因分析

禅古村斜坡覆盖层以松散堆积坡积为主，岩性疏松。其下覆基岩受玉树－相古断裂影响，岩性以断层泥、断层角砾（碎裂岩）为主体，节理裂隙发育，岩体十分破碎，板岩中拖拉小褶皱发育，从而使岩体力学性质大大降低。

玉树县禅古村降水集中、强度大，暴雨多集中在6～9月份，尤以7～8月最多，是青海省暴雨强度最大的地区之一，最大24h降雨量可达38.8mm，降水入渗增大了松散岩土体容重，又能浸润滑动面，减小抗剪阻力，易形成滑坡。岩体遇水易软化，为滑坡发育提供了条件。组成斜坡的岩性为中、薄层状构造的板岩夹砂岩，岩体构造裂隙发育，抗风化能力差，强风化层厚度大，易发生沿岩体顺坡结构面和强弱风化层界面的滑坡。

玉树“4.14”地震发震断裂的影响，禅古村位于该地震断裂影响范围内，地应力集中，地震是引发斜坡变形、滑坡的主要内因。主要表现在震后斜坡上形成大量的变形裂缝。

4 结论

（1）玉树县禅古村高位山体稳定即山体的中高部位稳定性好，不发育拉张裂缝；低位山体稳定性差，山腰处发育大量拉张裂缝，坡脚处山体发育大量剪出口，剪出口形状呈反向弧形，水平剪出距伸出长达0.5m。

（2）玉树县禅古村斜坡失稳主要是因位于地震断裂带上，地震断裂带释放的能量是山体失稳因素之一；其次表层碎石土在地震中液化蠕滑，与下层基岩风化壳接触带形成滑面是导致山体失稳因素之二。

（3）滑坡主要发育于低位斜坡体，以浅层堆积层滑坡为主；在斜坡陡峻的风化岩质斜坡和块石分布的斜坡带形成危岩体。

［1］王仲复，石维栋，张盛生，等.青海玉树“4.14”地震震后恢复重建结古镇禅古村不稳定斜坡、泥石流灾害勘查报告［R］.2010.7.

［2］殷跃平，田廷山，李文渊，等.青海玉树地震地质灾害调查［R］.2010.4.

［3］常士骠，张苏明，等.工程地质手册（第四版）［M］.北京：中国建筑工业出版社，2007.2.

［4］邱恩喜，白朝能，陈建武.青海玉树“4.14”地震震后恢复重建结古镇禅古村不稳定斜坡防治工程可行性研究报告［R］.2011.6.