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摘 要： 摘要: 在湘潭錳礦區(qū)及其外圍的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查過程中，研究了已有地質(zhì)工作成果，分析了區(qū)內(nèi)塌陷現(xiàn)狀，利用多種地球物理探測(cè)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行了快速有效的評(píng)價(jià)。首先介紹了區(qū)內(nèi)地質(zhì)、地層、構(gòu)造等特征，在研究了區(qū)內(nèi)已有成果的情況下對(duì)目前的塌陷進(jìn)行了劃區(qū)，根據(jù)不同典型區(qū)域
摘要: 在湘潭錳礦區(qū)及其外圍的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查過程中，研究了已有地質(zhì)工作成果，分析了區(qū)內(nèi)塌陷現(xiàn)狀，利用多種地球物理探測(cè)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行了快速有效的評(píng)價(jià)。首先介紹了區(qū)內(nèi)地質(zhì)、地層、構(gòu)造等特征，在研究了區(qū)內(nèi)已有成果的情況下對(duì)目前的塌陷進(jìn)行了劃區(qū)，根據(jù)不同典型區(qū)域設(shè)計(jì)了不同地球物理方法進(jìn)行探測(cè)、數(shù)據(jù)處理和分析; 鉆探結(jié)果證實(shí)了對(duì)區(qū)內(nèi)塌陷的評(píng)價(jià)。調(diào)查研究表明: 本次探測(cè)效果明顯，區(qū)內(nèi)塌陷可分為 4 類，其引起的地質(zhì)災(zāi)害具有獨(dú)特的特點(diǎn)。勘查結(jié)果為后期治理提供了基礎(chǔ)資料。
關(guān)鍵詞: 湘潭錳礦; 密度電阻率法; 充電法; 探地雷達(dá); 地質(zhì)災(zāi)害
0 引言
湘潭錳礦位于湖南省湘潭市雨湖區(qū)鶴嶺鎮(zhèn)，交通便利，東北距湖南省省會(huì)長沙市約 30 km，南距湘潭市區(qū) 15 km。湘潭錳礦始采于 1913 年，整個(gè)礦山開采已有上百年歷史，2005 年閉坑破產(chǎn)。由于長期開發(fā)，特別是日軍侵華期間的掠奪式開采，加之長期人文活動(dòng)劇烈，破壞了區(qū)內(nèi)地下水平衡，導(dǎo)致礦區(qū)出現(xiàn)采空塌陷災(zāi)害破壞，建設(shè)用地和耕地林地、廢渣堆、尾砂庫和露采場(chǎng)壓占土地，水資源遭到破壞和污染，滑坡地質(zhì)災(zāi)害等眾多地質(zhì)環(huán)境問題，嚴(yán)重威脅到當(dāng)?shù)鼐用竦纳?cái)產(chǎn)安全，制約了地方經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展、生活。為了改善生態(tài)環(huán)境，湘潭市人民政府于 2010 年 9 月開始實(shí)施國家礦山公園計(jì)劃，自 2013 年至今每年都部署地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查研究工作，目前已經(jīng)取得了階段性成果[1-2]。
目前在地質(zhì)災(zāi)害勘察領(lǐng)域內(nèi)，工程物探方法取得了豐碩成果，可利用方法門類眾多，且隨著對(duì)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害問題的重視，目前的探測(cè)技術(shù)、評(píng)價(jià)方法在逐漸發(fā)展并完善。2012 年以來，中國地質(zhì)調(diào)查局桂林巖溶地質(zhì)研究所甘伏平等[3-4]利用淺層地震、高密度電法和電磁方法，對(duì)我國西南地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害做過很多成功的評(píng)價(jià)工作; 2014 年廣東省地質(zhì)調(diào)查院胡讓全等[5]利用綜合物探方法對(duì)廣州市區(qū)金沙洲巖溶地面塌陷、地面沉降進(jìn)行了有效評(píng)價(jià)，提出了在人文活動(dòng)頻繁區(qū)域需要利用多種物探方法才能減少異 常 的 多 解 性，提高探查精度的結(jié)論; 趙 成斌、董杰、楊天春等[6-11]的工作成果表明，已有成熟的物探方法在地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)中有高密度電阻率法、電磁法、探地雷達(dá)法和地震映像方法等，但需因地制宜，不同地質(zhì)情況、不同方法效果不一。針對(duì)湘潭錳礦地質(zhì)災(zāi)害形成原因較為復(fù)雜且礦體本身在震旦系等老地層中產(chǎn)出，開采區(qū)外圍有白堊系紅層、棋梓橋組灰?guī)r等情況，決定在不同區(qū)域有針對(duì)性地選擇地球物理勘察方法。
1 地質(zhì)概況
1.1 地層巖性
研究區(qū)出露地層( 圖 1) 巖性主要為板溪群灰綠色板巖、變質(zhì)砂巖，震旦系硅質(zhì)頁巖、炭質(zhì)頁巖、碳酸錳礦層，寒武系灰?guī)r夾黑色頁巖，奧陶系板狀頁巖，泥盆系石英砂巖，白堊系鈣、泥質(zhì)砂巖、粉砂巖、礫巖。礦體產(chǎn)于震旦系湘錳組的黑色頁巖中。含礦巖層總體走向?yàn)?NEE，傾向 NNW。錳礦西北部有西沖子向斜和冷水沖背斜，冷水沖井田和一井田呈基本平行展布; 錳礦西南部在板溪群巖層內(nèi)存在仙女山背斜，礦帶西北部灰?guī)r內(nèi)存在走向 EN 的傾伏背斜。
本次工作研究區(qū)地層主要為元古宇板溪群，震旦系鶴嶺組，泥盆系跳馬澗組、棋梓橋組，侏羅系高家田組，白堊系戴家坪組以及第四系和人工填積物[12-14]。
元古宇板溪群( Ptbn) ，主要由灰綠色千枚狀頁巖組成。下部有厚層狀硬石英巖，有時(shí)是砂頁巖互層，并夾有赤鐵礦結(jié)核，層理厚薄有變化，一般層厚約 10 cm。頁巖多呈板狀千枚狀結(jié)構(gòu)，大部由絹云母、黏土及石髓所組成。
震旦系鶴嶺組( Zh) ，出露于礦區(qū)大部分地段，為礦區(qū)地表的主要地層，厚 28.4 m，也是錳礦的賦礦地層。巖性分上下兩部分: 上部為炭質(zhì)板巖、炭質(zhì)粉砂質(zhì)板巖夾似層狀碳酸錳礦，下部為中粗粒長石石英砂巖、石英砂巖夾粉砂質(zhì)板巖、含礫板巖。
中泥盆統(tǒng)跳馬澗組( D2 t) ，出露于研究區(qū)南部，為紫紅色、灰白色中厚層狀石英砂巖、粉砂巖夾粉砂質(zhì)頁巖，底部為厚層狀石英砂礫巖。區(qū)域厚 26.4 ～ 183.4 m。
中泥盆統(tǒng)棋梓橋組( D2 q) ，出露于研究區(qū)中部，下段為中厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r夾白云巖，厚 50 ～ 100 m; 上段為中厚層至厚層塊狀泥粉晶灰?guī)r、生物屑灰?guī)r，厚 135 m，為湘潭市柴山片石場(chǎng)石灰?guī)r礦開采層位。
上白堊統(tǒng)戴家坪組( K2 d) ，出露于研究區(qū)西北部，不整合覆于泥盆系之上，為紫紅色中厚層狀泥巖、粉砂巖夾泥質(zhì)砂巖。區(qū)域厚大于 150 m。
第四系殘坡積層，分布于研究區(qū)丘崗表層，覆于基巖之上，為下伏巖層的風(fēng)化產(chǎn)物，主要為粉質(zhì)黏土，厚度變化較大，一般厚 10 ～ 20 m。由于分布不規(guī)則，同時(shí)考慮到調(diào)查區(qū)構(gòu)造層表述的完整，在圖 1 上未單獨(dú)圈出，以下伏基巖表示。
第四系白水江組( Qbs) ，分布于研究區(qū)地勢(shì)低洼的溪谷地段。上部為黏土，下部為礫石層。區(qū)域厚 6.3 m。
1.2 地質(zhì)構(gòu)造
研究區(qū)地處華南加里東—印支褶皺帶北緣，湘東燕山塊斷帶中西部的幕阜山隆起西南部，為鶴嶺褶皺帶。歷次主要構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在該區(qū)均有強(qiáng)度不一的反應(yīng)。雪峰運(yùn)動(dòng)主要形成了寬緩的北東向褶皺雛形，造成了南華系假整合于青白口系之上; 加里東運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為褶皺運(yùn)動(dòng)，先期褶皺雛形得到了強(qiáng)化和改造; 形成了由青白口系、南華系地層組成的 NE、 NEE 向及 NW 向褶皺[12-14]。
研究區(qū)位于仙女山背斜北翼，表現(xiàn)為鶴嶺—冷水沖推覆構(gòu)造，震旦系—板溪群往 NE 逆掩推覆于侏羅系高家田組之上，使侏羅系及其下伏二疊系深埋于老地層之下( 圖 1) 。
研究區(qū)地處鶴嶺斷褶帶西北側(cè)，地表大部分地段為第四系殘坡積物和沖積物覆蓋。據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，調(diào)查區(qū)整體上表現(xiàn)為北傾的單斜構(gòu)造，發(fā)育 NE 向團(tuán)山水庫—竹節(jié)壩正斷層，斷面傾向 SE，傾角 75°。
1.3 水文地質(zhì)特征
研究區(qū)內(nèi)地下水類型主要為基巖裂隙水，主要含水巖組為上震旦統(tǒng)硅質(zhì)頁巖，含水層富水性較差，動(dòng)儲(chǔ)量不豐，靜儲(chǔ)量有限。但含水層局部破碎呈流砂狀，隔水層構(gòu)造破壞處變薄。含水層局部疏干時(shí)，礦坑涌水量穩(wěn)定在 1 500 t / d 左右，年變幅在 10%以下[12-14]。
研究區(qū)內(nèi)地下水主要補(bǔ)給來源為大氣降水，大氣降水主要通過出露于山嶺及其斜坡地帶的硅質(zhì)層滲入地下，形成地下水，由南向北徑流。地下水的排泄受地形及構(gòu)造控制，由于地形起伏不大，切割不深，地下水不易出露。在地形、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件有利的地點(diǎn)，多形成涌水量較大的上升泉。
1.4 地球物理特征
根據(jù)長株潭地區(qū)已有工作成果[1]和本研究區(qū)域的巖性，其電性參數(shù)和介電常數(shù)參數(shù)差異較大 ( ( 表 1、表 2) 。當(dāng)?shù)叵麓嬖陔[伏構(gòu)造時(shí)，比如斷層和褶皺，必然會(huì)產(chǎn)生由構(gòu)造引起的巖溶、裂隙發(fā)育，當(dāng)這些巖溶、裂隙發(fā)育帶被水或泥沙填充后，會(huì)呈現(xiàn)出低電阻率特征，在物探勘查中通常表現(xiàn)為低阻異常。探地雷達(dá)雖是通過電磁波進(jìn)行探測(cè)，但它的測(cè)量參數(shù)是介電常數(shù)。研究區(qū)域內(nèi)包含有農(nóng)業(yè)耕地、第四系土壤、采空區(qū)( 含水或者空氣) 、灰?guī)r、泥巖、砂巖等，介電常數(shù)具有差異性。表 1、表 2 表明，電法、探地雷達(dá)在本區(qū)域內(nèi)都具有使用的前提條件。
根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害塌陷和地面沉降現(xiàn)狀以及區(qū)內(nèi)地層、構(gòu)造、地球物理探測(cè)手段差異性等，本次地質(zhì)災(zāi)害探查選用探地雷達(dá)、高密度電阻率法、充電法。探地雷達(dá)用來確定地下介質(zhì)的分布情況。高密度電阻率法的優(yōu)點(diǎn)是電極的布設(shè)一次完成，測(cè)量過程中無需跑極，可防止因電極移動(dòng)而引起的故障和干擾; 在一條觀測(cè)剖面上，通過電極變換或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換可獲得多種裝置的視電阻率等值線斷面圖，可進(jìn)行資料的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)處理與成圖解釋。使用充電法可根據(jù)實(shí)測(cè)曲線分析推斷地下水體的形狀、產(chǎn)狀以及確定地下水流向等; 此次應(yīng)用充電法是將供電點(diǎn)直接與地下暗河出水口水體相連，負(fù)極放在“無窮遠(yuǎn)” 處( 垂直測(cè)線 800 ～ 1 000 m) 。該方法具有輕便、快速、成本低、效率高的特點(diǎn)。
2 地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀
經(jīng)過上百年的開采、開發(fā)和人文活動(dòng)，目前本區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害主要為采空區(qū)引起的地面塌陷、滑坡地質(zhì)災(zāi)害和地下巖溶塌陷等，礦區(qū)內(nèi)水資源遭到破壞，地下水位下降導(dǎo)致錳礦周邊村莊多口水井干枯。按照目前的災(zāi)害情況，將其大致歸納為 4 個(gè)片區(qū)( 見圖 1) : 柴山塌陷災(zāi)害區(qū)、方竹巖溶塌陷災(zāi)害區(qū)、方塘災(zāi)害區(qū)、鵝公塘災(zāi)害區(qū)。柴山塌陷災(zāi)害區(qū)和方竹巖溶塌陷災(zāi)害區(qū)與棋梓橋組灰?guī)r地層有很大關(guān)系; 柴山塌陷災(zāi)害區(qū)第四系厚度約為 20 m，其塌陷與地下巖溶密切相關(guān)，方竹災(zāi)害區(qū)主要與其灰?guī)r構(gòu)造相關(guān)。方塘災(zāi)害區(qū)、鵝公塘災(zāi)害區(qū)位于錳礦開采區(qū)成礦帶上，屬于震旦系老地層地區(qū)，方塘塌陷災(zāi)害區(qū)歷史上民采盜采較多，深度較淺，而鵝公塘災(zāi)害區(qū)是歷史上主要的采礦區(qū)，曾為企業(yè)主產(chǎn)區(qū)，采空區(qū)較深，超過百米。
柴山片區(qū)屬構(gòu)造剝蝕溶蝕丘陵地貌，丘崗渾圓，沖溝寬緩開闊，地形總體較為平緩，起伏不大。近年來，由于受到區(qū)域地下水大幅下降、抽排巖溶水以及自然地質(zhì)因素的作用，塌坑壁呈環(huán)狀，并向東側(cè)傾斜，坑壁下部可見環(huán)狀張性裂縫。天井地面部分垮塌，沼氣池漏底，雜屋間毀壞; 主體樓房后部墻壁垮塌。田、塘未見明顯漏水。
方竹片區(qū)屬構(gòu)造剝蝕溶蝕丘陵地貌，丘崗渾圓，沖溝呈樹枝狀展布，地勢(shì)總體較為平緩，起伏不大。區(qū)域西北部為白堊系紅層，隱伏地層有棋梓橋組灰?guī)r。片區(qū)人口密度較大，居民住宅較多。丘崗植被發(fā)育，溝谷低洼處分布稻田、旱地及水塘。方竹片區(qū)以往強(qiáng)烈而無序的礦業(yè)活動(dòng)對(duì)周邊環(huán)境已形成難以恢復(fù)的破壞，近年來團(tuán)山水庫一帶先后發(fā)生 11 處地面塌陷，導(dǎo)致入庫地表水流漏失，水庫不能蓄水，水庫上方的農(nóng)田因塌陷不能耕種。
方塘片區(qū)位于礦區(qū)道路附近，地勢(shì)起伏較大，部分老礦渣堆積污染了地表土層，人口密度較大。方塘片區(qū)由于百年的開采歷史，區(qū)域內(nèi)的地下水大幅下降，部分稻田出現(xiàn)整體沉降，目前方塘內(nèi)水量較少。片區(qū)內(nèi)主要是礦山開采后導(dǎo)致山體滑坡地質(zhì)災(zāi)害。2010 年 5 月山體變形加劇，滑體后緣出現(xiàn)多條張拉裂縫，多呈平面形態(tài)為半圓形。
鵝公塘片區(qū)位于紅旗井附近，地理位置在匣錦、鵝公塘附近，地形起伏，是整個(gè)錳礦周邊最為復(fù)雜的地區(qū)，周邊廠礦企業(yè)尤多，人口密度最大，道路繁忙。片區(qū)內(nèi)井巷縱橫交錯(cuò)，由于部分采礦巷道較淺，頂板巖體工程地質(zhì)性質(zhì)差，導(dǎo)致多處地面沉陷。歷史上此片區(qū)存在多個(gè)個(gè)露采場(chǎng)，導(dǎo)致了地表水、地下水和土壤污染較為嚴(yán)重。
3 地球物理探測(cè)
3.1 柴山災(zāi)害區(qū)
本區(qū)內(nèi)地表基本上被第四系覆蓋，隱伏地層主要為中泥盆統(tǒng)棋梓橋組灰?guī)r和戴家坪組紅層，柴山村的農(nóng)田地勢(shì)較為平坦，近年來逐漸出現(xiàn)塌陷坑 ( 圖 2) 。野外工作期間正值雨季，塌陷坑充滿水，具有使用充電法的天然條件，可以查明塌陷農(nóng)田區(qū)域內(nèi)的巖溶通道發(fā)育情況。布設(shè)一定量的高密度電阻率法測(cè)線，意在查明居民聚集區(qū)內(nèi)垂向上是否存在斷裂和其他地質(zhì)災(zāi)害隱患部位。在塌陷坑近似線性區(qū)域布設(shè)一條高密度電法測(cè)線是為了查明巖溶通道在橫向上是否連續(xù)。柴山學(xué)校周邊外圍墻體出現(xiàn)裂縫，由于場(chǎng)地為水泥路面，選擇了探地雷達(dá)進(jìn)行探測(cè)分析研究。
本區(qū)高密度電阻率法的點(diǎn)距為 10 m，充電法點(diǎn)距 10 m，探地雷達(dá)采用連續(xù)測(cè)量。共布設(shè)了 9 條充電法測(cè)線( 見圖 2) ，其中 CC7 在塌陷坑附近。根據(jù)測(cè)量結(jié)果( 圖 3) ，CC8 線的幅值變化較大，且出現(xiàn) 2 個(gè)過 0 值點(diǎn)，說明此線附近巖溶通道最大; 向北的 CC9 線變小，巖溶通道也變得單一，其 0 值點(diǎn)在 120 點(diǎn)附近; CC7 線的 0 值點(diǎn)在 91 點(diǎn); CC6 線的 0 值在 95 點(diǎn); CC5 線出現(xiàn) 2 個(gè) 0 值，在 105、120 點(diǎn); CC4、 CC3、CC2 線分別在 130、145 和 130 點(diǎn)，CC1 線很難確定。
在 C1 線進(jìn)行高密度電阻率法測(cè)量的目的是驗(yàn)證通道是否聯(lián)通，結(jié)果見圖 4。可以看出，巖溶通道也是呈帶狀分布，確定其深度約在地表下 20 m，發(fā)育在灰?guī)r中，位于灰?guī)r和第四系接觸帶部位。深部的灰?guī)r也逐漸完整。
針對(duì)柴山學(xué)校水泥地面出現(xiàn)裂縫，在學(xué)校墻壁南側(cè)圍墻做了 L1 剖面的探地雷達(dá)測(cè)量( 圖 5) ，結(jié)果表明 0 ～ 60 m 范圍內(nèi) 10 m 以淺為第四系，90 ～ 125 m 范圍在 10 m 深處存在土洞，半填充或者含水較多。
3.2 方竹災(zāi)害區(qū)
方竹片區(qū)的地層與柴山村類似，但地表出露地層有所變化，測(cè)區(qū)南部大部分地區(qū)被白堊系紅層所覆蓋，北部為板溪群，據(jù) 1 ∶20 萬區(qū)域地質(zhì)資料推斷，區(qū)內(nèi)在深部存在棋梓橋組灰?guī)r，且存在隱伏構(gòu)造。圖 6 給出了該區(qū)的物探測(cè)線布設(shè)。
以 FG3 和 FG4 線為例進(jìn)行說明( 圖 7) 。FG3 線經(jīng)過 2 個(gè)斷裂，推斷在 F2 傾向 WS。而 FG4 線上 F2 逐漸變陡，出現(xiàn)了區(qū)域斷裂 F2，兩者在 260 號(hào)測(cè)點(diǎn)處交匯，構(gòu)造上兩側(cè)巖性相對(duì)較為完整。
為了研究目前在隱伏構(gòu)造周圍出現(xiàn)的塌陷坑深部是否聯(lián)通，做了 4 條剖面的充電法，其結(jié)果見圖 8。可以看出隨著測(cè)線向南部延伸，電位梯度越來越不明顯，C1 線的 0 值點(diǎn)在 72 m 處，C2 線的 0 值點(diǎn)在 32 m 處，C3 線的 0 值點(diǎn)在 25 m 處，C4 線的 0 值點(diǎn)在 0 m 處( 但已經(jīng)很難分辨) 。地下塌陷所致的含水通道經(jīng)過這些零值點(diǎn)。
3.3 方塘災(zāi)害區(qū)
方塘區(qū)域?qū)儆跉v史上民采、盜采較為活躍區(qū)域，且人文活動(dòng)劇烈，我們布置實(shí)際測(cè)線時(shí)依據(jù)踏勘調(diào)查結(jié)果為依據(jù)，盡可能的滿足施工條件，其布設(shè)示意地質(zhì)簡圖見圖 9。
本次以 FT1 線為例進(jìn)行說明，使用的方法有高密度電法、探地雷達(dá)( 圖 10) 。圖 10b 顯示在 145 測(cè)點(diǎn)附近探地雷達(dá)異常范圍較小，說明其僅僅為裂隙發(fā)育含水量較多所致。140 號(hào)測(cè)點(diǎn)處的低阻推斷為斷裂 F 的邊緣地帶，單從物探結(jié)果來看性質(zhì)不明。在測(cè)點(diǎn) 220 ～ 258 之間探地雷達(dá)有指示，藍(lán)色圈圈定了探地雷達(dá)異常區(qū)域，說明此處破碎較為真實(shí)，最后圈定的異常如藍(lán)色破碎區(qū)域。
3.4 鵝公塘災(zāi)害區(qū)
鵝公塘區(qū)域?qū)儆趪鵂I企業(yè)開采區(qū)域，采礦深度較深，目前地質(zhì)災(zāi)害主要由于受力不均的滑坡地質(zhì)體、池塘周邊的滲水及下沉引起。其典型區(qū)域測(cè)線布設(shè)圖如圖 11。
本文來源于：《物探與化探》(雙月刊)創(chuàng)刊于1979年，由中國國土資源航空物探遙感中心主辦。主要刊登物探、化探技術(shù)在地質(zhì)找礦和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)，生產(chǎn)、科研和教學(xué)中的新方法、新技術(shù)、新經(jīng)驗(yàn)、新產(chǎn)品、新進(jìn)展、新應(yīng)用、新成果等。會(huì)議簡訊、書訊。
本區(qū)以 EGT1 線為例進(jìn)行說明，和方塘利用方法一致，其結(jié)果見圖 12。圖中探地雷達(dá)無明顯反應(yīng)，說明斷層形成較早，后期填充較多，且構(gòu)造中含水較多，所以導(dǎo)致了整體電阻率較低，此區(qū)內(nèi)的塌陷較為嚴(yán)重。
4 異常評(píng)價(jià)
4.1 方竹村
方竹村的地質(zhì)災(zāi)害主要受 2 個(gè)斷裂控制，斷層產(chǎn)于棋梓橋組灰?guī)r當(dāng)中，灰?guī)r完整且硬度較高，推斷存在硅化現(xiàn)象，巖溶在此地層內(nèi)不發(fā)育。2 個(gè)斷裂的交匯部位是地下水的賦存區(qū)域，隨著周邊采石場(chǎng)和人文活動(dòng)的日積月累，塌陷也隨之產(chǎn)生。地層白堊系泥質(zhì)巖呈南薄北后的特征，厚度從南部幾米到北部上百米。目前發(fā)現(xiàn)的地面沉降塌陷可在南部的充電法測(cè)線 C4 線的 5 號(hào)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行治理。團(tuán)山水庫南部存在一定小規(guī)模隱伏巖溶，但發(fā)育情況一般，主要地下水通道為近似 NS 走向的 F2 引起，F(xiàn)1 斷層走向?yàn)?WN—ES，傾向 EN，其上盤進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)較為安全。團(tuán)山水庫外圍的水庫東部、西部和北部 3 個(gè)方向巖溶發(fā)育可能較弱，而在其南部存在一定的小規(guī)模巖溶和 F2 斷裂接觸帶的地下水通道。
4.2 柴山村
柴山村的塌陷主要沿區(qū)域斷裂在其周邊呈帶狀分布，但塌陷并不沿?cái)嗔逊植迹噬⒀b分布，主要由巖溶塌陷及其通道處產(chǎn)生。區(qū)內(nèi)的巖溶塌陷已經(jīng)形成較大通道，溶洞呈半填充狀態(tài)。在民眾聚集生活區(qū)深度約 20 m 以下的灰?guī)r相對(duì)較為完整。柴山學(xué)校和民房裂縫都是地基基礎(chǔ)下部存在巖溶，隨著地下水的滲透，地表因受力不均形成土洞坍塌和建筑物裂縫。塌陷由深部巖溶引起，推斷巖溶在 CC8 線 120 m 處附近最為發(fā)育。高密度電法的測(cè)線經(jīng)過了目前發(fā)現(xiàn)的巖溶塌陷區(qū)，且做了一定量的充電法測(cè)量，推斷地表下 18 ～ 24 m 之間巖溶較發(fā)育，但整條測(cè)線在深度 30 m 以上全為低阻帶，很難分辨，其巖溶發(fā)育方向呈“S”型。
4.3 鵝公堂區(qū)域
鵝公塘片區(qū)的地下百米為國營礦山碳酸錳礦床深部采礦區(qū)，根據(jù)近地表物探探測(cè)和鉆探結(jié)果，可以證實(shí)，深部的采空區(qū)目前形成的坍塌可能性較弱，主要是采空區(qū)使得地表的水塘和深部老地層之間有了滲水通道，致使區(qū)域地表逐漸由于重力作用而局部沉降，地下水的通道主要為松散震旦系頁巖、砂巖沖蝕而形成。上部主要為第四系黏土，大部分深度在 0 ～ 15 m 不等，深部地表下 100 m 以上基本皆為震旦系地層。
4.4 方塘區(qū)域
方塘片區(qū)在老礦帶的 WS 部，此處錳礦主要為民采和盜采，堆放的采礦廢石填埋了大面積優(yōu)良水田、水塘，加之大氣降水和池塘水徑流致使地表水土流失嚴(yán)重; 廢渣隨意堆放，占用耕地、林地，堆積物呈松散狀態(tài)，在大暴雨時(shí)，形成了崩塌、滑坡等。因錳礦礦脈呈西南淺而東北深的特征，此片區(qū)的民采和盜采巷道較淺，頂板巖體工程地質(zhì)性質(zhì)差，在多種誘因下導(dǎo)致多處地面沉陷。目前塌陷區(qū)域異常呈點(diǎn)狀、帶狀分布，部分地段較為復(fù)雜，推斷多為民采所致。目前塌陷基本集中在震旦系頁巖地層中，WS 部的塌陷區(qū)域主要呈 WS 淺而 EN 深特征，其深部存在貫通通道，地下水徑流方向初步推斷亦是由西向東。
5 結(jié)論與討論
1) 在百年老礦山的地質(zhì)災(zāi)害探查方面，特別是位于我國南方地區(qū)的老地層礦床，由于雨水較多，導(dǎo)致以電阻率類參數(shù)衡量的各類物探方法分辨率降低，給結(jié)果解釋帶來了很大的挑戰(zhàn)。必須盡可能地利用多種物探方法進(jìn)行綜合研究分析，結(jié)合區(qū)域內(nèi)各種地質(zhì)資料，才能最大限度地對(duì)災(zāi)害評(píng)價(jià)提供地球物理證據(jù)。
2) 柴山村和方竹村區(qū)域的探地雷達(dá)探測(cè)效果欠佳，筆者認(rèn)為在第四系或者紅層覆蓋超過 5 m 深度后，其探測(cè)效果甚微，對(duì)較小裂隙構(gòu)造反應(yīng)較弱。
3) 對(duì)于南方塌陷區(qū)域，若塌陷坑中填充較多水，利用充電法可以很好地探測(cè)地下水通道的分布狀態(tài)，對(duì)后續(xù)危險(xiǎn)區(qū)級(jí)別劃分具有良好的指導(dǎo)意義。
4) 不同的地質(zhì)災(zāi)害形成歷史、地層及構(gòu)造等狀況決定了探測(cè)手段的有效性，必須要針對(duì)具體問題因地制宜選擇適合的物探方法，最大限度地提高地質(zhì)解釋的精度。——論文作者：曹創(chuàng)華，鄧專，康方平，彭承梁，彭杰，段政彬
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