编者按：今天为大家推荐《地质力学学报》2021 年2期文章。
此次推送的是李忠等作者的《利用EH4音频大地电磁测深仪探测巧家巨型古滑坡及其结构面特征》。
作者：李忠，吴中海，汪金明，张小兵，冯振，胡萌萌摘要: 运用EH4音频大地电磁测深方法，并结合钻探资料成果，对巧家巨型古滑坡的空间结构进行探测分析；有效确定了该滑坡的空间电性和结构特征。
研究发现该滑坡的主滑动面平均深度250 m；并发现滑坡体及邻侧存在6条活动断裂（F1—F6），其中小江断裂带（F1）为主要活动断裂。
同时，综合分析电磁测深结果与钻探资料推断，在金沙江边台阶从地表的全新统（Qh）到深部依次推断为砂质粘土层—砂砾层—溶蚀（破碎）灰岩层—完整基岩（灰岩）层四层，其中在地表出露为灰岩的地段中，从地表到深部依次推断为溶蚀（破碎）灰岩层和完整灰岩层二层。
综合分析认为，目前古滑坡暂时稳定，但是由于小江断裂带北段未来存在较明显的大地震活动背景，该古滑坡是否具有复活可能，区域上是否还会发生类似的巨型古滑坡等关键问题，值得进一步研究。
文章的研究结果表明，EH4音频大地电磁法对巨型古滑坡探测是一种比较有效的地球物理方法。
关键词: 小江断裂带；巨型古滑坡；EH4音频大地电磁法；滑动面；巧家图件及说明图1 巧家古滑坡区域地质及位置图滑坡区域地层出露较齐全，主要以出露古生界地层为主(图1)。
寒武系地层主要分布在葫芦口北边，岩性以碳酸盐(灰岩、白云岩)为主。
奥陶系红石崖组(O1h)主要是碎屑岩(泥岩、砂岩)；巧家组(Oq)以灰岩、粉砂岩为主；大菁组(O3d)以白云岩为主。
志留系韩家店组(S2s)以粉砂岩、灰岩为主。
泥盆系坡松冲组(D1ps)以砂岩、泥页岩为主；曲靖组(D2q)以白云岩、灰岩为主。
二叠系梁山组(P1l)以砂岩、炭质页岩及煤线为主；大面积出露阳新组(P1y)以灰岩、白云岩为主；峨眉山组(Pe)玄武岩。
第四系(Q)主要分布于金沙江河谷区，以新生界山前洪积物和金沙江冲积物的交互沉积物为主。
图2 视电阻率-频率曲线图图3 EH4资料处理流程图测深点间距为100 m，在断裂地段测深点加密，间距为50 m；野外观测采用张量模式，全频率观测(10 Hz~100 kHz)，测深点观测时间约20 min；测深点数据质量满足Ⅰ级超过70%，至少是Ⅱ级。
根据测深点视电阻率-频率曲线形态，定性分析研究区地下电性的分布特征，并初步建立地下介质模型，为二维反演(SCS-2D)的初始地电模型建立提供依据。
如图 2所示，200号测深点两模式(TM, TE)曲线形态都为Q型，首支对应深部的灰岩，中间对应中部的溶蚀(破碎)灰岩层和砂砾层，尾支对应浅部的砂质粘土层和砂砾层；340号测点两模式(TM, TE)曲线形态都为Q型，浅部(高频)为溶蚀(破碎)灰岩层，中深部(中低频)为完整基岩(灰岩)层。
AMT资料具体处理流程见图3，首先对野外采集数据经过IMAGEM软件进行时间序列筛选，剔除存在明显干扰信号时间序列片段，计算张量阻抗(视电阻率、相位、相关度)，其次经过音频大地电磁测深(AMT)数据处理软件进行处理(曲线编辑、模式识别(TE, TM)、静校正)，再次经过SCS-2D软件进行二维反演(Bostic)，最后构建电性断面图和地质解释推断图。
图4 10线物探综合解释推断及滑坡形态示意图从反演的视电阻率剖面图上(图4)可见，EH4测深剖面穿越6条断裂：小江断裂带(F1)、王家湾断裂(F3)、沙坝–滴水岩断裂(F4)、窝塘头–以博溪断裂(F2)、法土–下村子断裂(F5)和马厂坪子–袁家湾子断裂(F6)。
除表层电性不均匀体影响外，整条剖面自西向东整体呈中低阻—高阻—低阻—高阻—中低阻的电性特征。
结合物性(电性)测定分析，第四系全新统(Q)砂质粘土电阻率平均值为71 Ω·m，粘土电阻率平均值为147 Ω·m，砂砾层电阻率平均值为1162 Ω·m，峨眉山玄武岩电阻率平均值为310 Ω·m，灰岩电阻率平均值为3686 Ω·m。
文章结论(1) 通过电阻率测试建立了巧家地区的地层岩土体模型。
电阻率数值从大到小依次为白云岩＞灰岩＞石英砂岩＞砂砾层＞玄武岩＞粘土＞砂质粘土，各类岩土体电性差异明显。
(2) 利用EH4音频大地电磁测深开展了巧家古滑坡剖面探测。
判识出6条近南北向活动断裂(F1—F6)，其中小江断裂带(F1)为主断裂，并圈定了2个拉裂槽以及县城断陷区，基本查明了巧家古滑坡的空间电性特征。
推测结果表明，金沙江河谷地带的岩层结构从地表到深部依次为砂质粘土层—砂砾层—溶蚀(破碎)灰岩—完整基岩(灰岩)层四层，滑坡区段主要为溶蚀(破碎)灰岩—完整灰岩两层。
(3) 确定了巧家古滑坡的结构特征。
古滑坡以二叠系阳新组的溶蚀(破碎)灰岩层与完整基岩(灰岩)层的界面为主滑动面，滑面平均埋深250 m，估算体积约125×108 m3，属于巨型古滑坡。
(4) 针对巧家古滑坡的空间电性与结构特征调查的应用结果说明，EH4音频大地电磁测深法对巨型滑坡探测是比较有效的地球物理方法。
第一作者介绍李忠(1982-), 男, 硕士, 高级工程师, 从事地球物理研究工作。
E-mail: 278618901@qq.com引用格式李忠, 吴中海, 汪金明, 等, 2021. 利用EH4音频大地电磁测深仪探测巧家巨型古滑坡及其结构面特征. 地质力学学报, 27 (2): 317-325. DOI: 10.12090/j.issn.1006-6616.2021.27.02.029LI Zhong, WU Zhonghai, WANG Jinming, et al., 2021. Using EH4 audio-magnetotelluric sounder to detect the gigantic Qiaojia paleo-landslide and its structural characteristics. Journal of Geomechanics, 27 (2): 317-325. DOI: 10.12090/j.issn.1006-6616.2021.27.02.029