1、 四 川 水 利工程地质安宁河右岸冕宁德昌段昔格达组地层分布、组成及工程特性研究曾德志，周道平（四川省水利规划研究院，成都，）【摘 要】安宁河谷地区在地质发展史上经过多次“海侵海退”后形成了“昔格达地层”这一攀西地区的“地方特产”。在安宁河右岸冕宁泸沽段零星分布，在漫水湾德昌段按其沉积厚度、颜色和地形地貌可大致分为四个沉积区，最大沉积厚度达 以上，成分极为复杂，且胶结程度不一，差异性大。按胶结状态可分为弱微胶结和半胶结两大类。根据室内试验和原位测试，该套地层中半胶结的砂泥岩岩性软弱，具有低密度和低压缩性、遇水软化、失水崩解等工程特性。【关键词】安宁河右岸 冕宁德昌段 昔格达地层 空间分布 工程
2、特性 中图分类号：文献标志码：文章编号：（）昔格达地层在安宁河谷地带分布较广，厚度变化大，研究其空间分布及组成特征对工程建设具有重要指导意义。万区域地质西昌幅、冕宁幅在区调过程中由于受工作条件的限制而缺乏对其深入研究。徐则民、陆得志、刘惠军等人虽都进行过专题研究，但大多就“点”而言，对其“面”及“纵深”研究仍较缺乏。本文通过某工程大量勘探成果，对该套地层在安宁河右岸冕宁德昌段的分布及组成特征、工程特性进行归纳总结，以求进一步充实前人的相关研究缺失，更好地指导今后工程建设。地质发展史研究区（图）冕宁西昌德昌在地质发展史上，分别在晚震旦世、寒武志留世、泥盆三迭世等阶段发生过多次来自于东南方向的海侵
3、海退，晚三迭世地壳强烈抬升成陆。晚第三纪，在构造盆地和断陷地带，接受零星湖相或河湖相、沼泽相堆积。晚第三纪末期，地壳间歇性和差异性升降运动使上第三系产生拗曲和断层，第四纪升降运动进一步进行。昔格达组地层即是在第三系上新统第四系下更新统间伴随地壳运动而沉积的一套河相河湖沼泽相碎屑岩建造。大地构造背景研究区位于西部强烈隆抬升区的凉山中升区内，第四纪以来为强烈快速抬升，差异活动显著。新第三纪末期尚处于准平原状态，第四纪以来与青藏高原同步快速抬升，第四纪以来的抬升幅度达。研究区大地构造位置均处于扬子准地台西缘（侧）康滇地轴泸定米易台拱、江舟米市断陷间，构造体系均属川滇南北向构造带中、北段，主要构造形迹
4、属川滇经向构造体系，另有康滇歹字型构造体系的余支与之斜接复合。场区处于青藏高原东缘横断山系北段东部，属强烈侵蚀切割的平行岭谷式山地。第四纪以来，伴随着区域大面积的间歇性抬升，安宁河断裂表现出明显的左旋走滑运动特征，并具有明显的倾滑分量，形成了安宁河第四纪断陷盆地。曾德志，周道平：安宁河右岸冕宁德昌段昔格达组地层分布、组成及工程特性研究 图 研究区大致位置 昔格达组分布根据工程勘探，在冕宁泸沽段昔格达组分布少见，仅零星见于安宁河支流南河、河边河部分地段；在漫水湾德昌段广泛分布，根据沉积厚度、颜色以及形成的地形地貌等特征，大致可分为以下四个沉积区，见表。安宁河谷右岸漫水湾德昌段昔格达组 表 地层分
5、布特征分布位置沉积区地形地貌安宁河谷右岸漫水湾礼州沉积区（区）山坡、级阶地或宽缓地带，颜色整体偏黄以安宁河谷右岸西昌市太和镇为沉积中心，上至琅环乡李家沟、汪家沟一带，下至高草乡、长村沟一带（区）山体或低洼地带均有分布，分布于山体上的昔格达组颜色整体呈黄褐灰褐色，较上段偏淡，分布于较宽缓洼地或低谷地带的一般呈灰黑色以安宁河谷右岸西昌市佑君镇为中心，起至站沟、头道河，下至灯盏窝、水洞门一带（区）颜色主要呈浅灰灰色，分布位置一般位于低洼地带以德昌为中心，上至西蕃庆、阿月沟，下至安家沟（区）山腰或低洼地带均有分布，颜色整体以灰色灰黑色为主 物质组成各区的物质组成及基本特征见表。表 物质组成及基本特征位
6、置组成及基本地质特征区半胶结的泥岩、粉砂质泥岩或砂岩均主要为褐黄色，色较深，仅局部略带灰色，厚度一般，产状整体近水平，局部存在倾角约 的岩体。弱到微胶结的砾岩、角砾岩中的块卵石一般具有一定磨圆，次棱次圆状居多，风化较为强烈。层中局部夹微胶或胶结差、散体状的砂岩区（）半胶结泥岩、泥质粉砂岩或粉砂质泥岩厚度大，一般在，且一般上部 具强风化特征。产状整体近水平。层中偶夹未完全炭化的木屑（）昔格达组角砾岩中的角砾块径最大可达 以上，风化程度不一，多呈强弱风化状，磨圆较差，次棱棱状居多区砂泥岩中粉粒含量较重，较纯的砂泥岩下伏一般为岩浆岩或 地层变质岩，昔格达组角砾岩厚度相对较小区较纯的砂泥岩厚度一般 ，
7、其下弱到微胶结角砾岩厚度变化大，且角砾一般无磨圆，棱状居多 经勘探揭示，安宁河谷右岸昔格达组地层总厚度大，最大厚度达 以上。成分极为复杂，且胶结程度不一，差异性亦较大。以西昌太和镇某钻孔为例，该孔位于安宁河右岸斜坡，孔口高程，与 安 宁 河 相 对 高 差 约，孔 深，开孔即为昔格达组较纯的粉砂质泥岩，终孔未揭穿昔格达组底界。按颜色、物质组成及胶结状态，可分为十余类岩性段，其典型地层结构岩芯如图（）（）所示。（）井深 内的半胶结粉砂质泥岩（）内的弱微胶结粉质粘土夹碎砾石 四 川 水 利（）内的弱微胶结漂块卵砾石夹砾砂（）内的弱微胶结砾砂夹块卵砾石（）左右的黄褐色弱微胶结粉质粘土（）内的弱微胶结
8、漂块卵砾石夹砾砂图 典型地层结构岩芯总体而言按胶结状态可分为两大类：弱 微胶结（局部胶结差）类和半胶结类。弱微胶结类组成物质主要为以粗粒为主的角砾岩或砾岩，母岩由冲洪积及洪积堆积的昔格达组粗粒物质粒径大者可达数米（钻孔揭示最大块径为 ），层中夹胶结极差的砂，砾岩中的卵砾石磨圆较好，一般以次圆状居多。该类主要分布于地势相对较为低洼的地带或邻安宁河边。半胶结类主要为该组中较纯的砂泥岩类，其分布分别以漫水湾礼州、太和、佑君、德昌为中心，在厚度、颜色及性状上均具有一定差异。泥岩多以薄层状为主，层理发育，单层厚一般，砂岩呈中 厚层状，单层厚。工程特性弱微胶结类昔格达组地层工程性状与第四系松散堆积物相似，
9、现场除进行超重型动力触探原位测试外未做深入研究，仅对半胶结类砂泥岩类进行分析研究。室室内内试试验验昔格达组砂泥岩类呈弱胶结半成岩，其特性介于土与岩石之间。粘土矿物以水云母为主，含量约，含少量蒙脱石，高岭石及多水高岭石总量小于，其余为绿泥石、长石方解石、石英等。本次研究分别按土工和岩石进行室内试验。按按土土工工进进行行室室内内试试验验分分析析通过对各区半胶结砂泥岩类昔格达组岩石进行取样试验，从按土工进行的室内试验成果来看（见表、表），其物质组成中，无论是粉砂质泥岩还是粉砂岩，其粉粒含量均较高，多在 以上，其次为粘粒或砂粒，粉砂岩中砂粒粒径多在 。胶粒含量约占 粒径组近一半。从粉砂质泥岩的物性指标
10、来看，其天然含水量一般在 ，个别在 以上。天然湿密度一般在 左右，孔隙率一般在，自由膨胀率一般小于，个别稍大。在研究区内的这类昔格达组地层其物理力学性质差异性不大。曾德志，周道平：安宁河右岸冕宁德昌段昔格达组地层分布、组成及工程特性研究 表 昔格达组粉砂质泥岩、粉砂岩按土工室内试验值位置岩性各粒径颗粒含量（）砂 粒（）粉粒（）粘粒（）胶粒（）区阿月沟区凉水井区黄家山沟粉砂质泥岩 平均值 区马槽沟粉砂岩 表 昔格达组粉砂质泥岩、粉砂岩按土工室内试验值（续）土样位置岩性土样天然指标含水量（）密度湿干（）孔隙比孔隙率饱和度（）（）比重液限塑限塑性指数自由膨胀率（）（）（）（）区阿月沟区凉水井区黄家山
11、沟区长村沟区团山沟区马槽沟区头道河区摩挲沟区瓦子沟区汪家沟粉砂质泥岩 平均值 区马槽沟粉砂岩 按按岩岩石石进进行行室室内内试试验验分分析析从按岩石进行的室内试验成果来看（见表），半胶结砂泥岩类在试验加压过程中试件极易破坏，获取数据困难，其最高强度仅为 。岩石岩性软弱，具有低密度和低压缩性。岩体遇水易软化，失水崩解快，抗压、抗剪强度和弹模量均较低。部分粘土岩类岩石具微弱膨胀性。表 昔格达组砂岩、泥岩按岩石室内试验值岩性项目比重物理指标天然密度（）干密度（）天然含水量（）孔隙率（）抗压强度原状样饱和样弹模量强 度（）弹模试验膨胀试验崩解试验弹模值（）（）泊桑比膨胀率（）膨胀力（）吸水率（）胶结系数
12、粉砂岩最大值 最小值 平均值 粉砂质泥岩最大值 最小值 平均值 原原位位测测试试 标标贯贯从原位测试成果来看（见表、表），浅部岩体（深约 范围）标贯（下转第 页）张登旺：关刀桥水库软弱基座型岸坡崩塌预测分析 参 考 文 献任光明，宋彦辉，聂德新，等软弱基座型斜坡变形破坏过程研究 岩石力学与工程学报，（）兰志勇，赵建军，翟 崇，等软弱基座型斜坡变形破坏机制模拟研究工程地质学报，（）：唐红梅，王林峰，陈红凯，等软弱基座陡崖上危岩崩落序列岩土工程学报，（）常士瞟，张苏民，项 勃，等工程地质手册北京：中国建筑工业出版社，水利部水利水电规划设计总院水利水电工程地质勘察规范：北京：中国计划出版社，中国电力
13、企业联合会水力发电工程地质勘察规范：北京：中国计划出版社，中华人民共和国水利部工程岩体分级标准：北京：中国计划出版社，重庆市城乡建设委员会建筑边坡工程技术规范：北京：中国建筑工业出版社，黄河勘测规划设计有限公司水利水电工程边坡设计规范：北京：中国水利水电出版社，作者简介：张登旺（），男，四川中江人，高级工程师，从事水利水电工程勘察和水利稽察工作。（上接第 页）击数一般 击，深部（深约 范围）标贯击数一般 击。现场调查发现，昔格达组地层中裂隙一般不甚发育，或者甚为短小，延伸不长，且多为闭合状态。因此，在同一岩性段内，标贯击数随深度存在明显增高的趋势，受结构面的影响甚小。表 昔格达组地层现场标贯试
14、验值岩性位置井深（）实测击数（击）粉砂质泥岩区中坝乡灯盏窝 区德昌县安家沟 区太和铁矿 以下 静静探探静探试验易受冲沟及其沟水软化影响，实测比贯入阻力较低，且变异性高。现场静探试验值见表。表 昔格达组地层现场静探试验值土的类型样本数比贯入阻力（）最大值最小值平均值标准差变异系数修正系数标准值粉砂质泥岩 粉砂岩 现现场场载载荷荷试试验验根据冕宁县大桥水库现场载荷试验成果，昔格达组岩体具有与其弱中等胶结软岩性质相当的变形模量和承载能力。岩体的变形形式主要为近似直线形式，其变形和强度指标受岩体含水量、干容重和胶结程度的明显影响。结语昔格达组地层在安宁河谷地带沉积厚度大、分布广，成因复杂，除以河湖相沉
15、积为主外，河湖边缘局部还存在洪积、冲积与湖相混合的堆积成因。胶结成岩程度低，结构构造不均一，工程性状差。半胶结的粘土岩富含粘土矿物，具有压缩性较强、遇水极易软化、失水崩解等特点。通过对该套地层的研究，不仅可提高对昔格达组地层更全面的认识，填补区调成果的相关研究缺失，同时对区段内的工程建设也具有参考指导价值。参 考 文 献徐则民，刘文连，黄润秋，等西昌昔格达组物质组成及源区分析第四纪研究，（）：陆得志安宁河中段昔格达组地层特性：刘惠军，聂德新昔格达地层研究综述地球科学进展，（增刊）：邓力争大桥水库昔格达地层岩体现场载荷试验研究四川水力发电，（）：作者简介：曾德志（），男，四川资中人，高级工程师，从事水利水电工程地质勘察工作；：周道平（），男，四川泸县人，高级工程师，从事水利水电工程地质勘察工作。：