1、1 区域稳定工程地质学论文 标题 千岛湖地区区域稳定分析 评价 学生姓名 李 益 指导教师 赵红亮 学 院 土木工程与力学学院 专 业 地质工程 年 级 2008 级 二零一一年五月 2 摘要 千岛湖是浙江省最大的湖区，是浙江省最主要的旅游目的地之一， 千岛 湖的形成正是由于新安江水电站的新建。 近年来随着游客数量的不断攀升，千岛湖地区开始新建相应的配套设施 。根据工程建设的需要， 分析千岛湖地区的区域稳定性 和新安江水电站的区域稳定性 ，以了解该区域的稳定性以及为工程建设提供参考及注意事项。通过 分析研究千岛湖地区 的区域断裂 构造、 岩土体特征、构造体系（包括重力场）以及地震活动影响 等主
2、要评价因素，对千岛湖地区区域地壳稳定性进行评价。 千岛湖地区是一个区域稳定区，该区域活断层虽有分布但不足以影响工程安全运营。该地区也是地震的少发带，具有地震频率少，烈度小的特征，地震烈度不超过 度，一般建筑物不需要设防。故在进行一般工程建设时不需考虑地壳稳定性， 但需注意滑坡和泥石流灾害。因而千岛湖地区是良好工程建设场所 ，新安江水电站不会受到断裂及地震的危害 。 关键词 ： 区域稳定性；断裂构造；地震；工程建设； 新安江水电站；千岛湖 3 目录 1. 前言 4 2. 地形地貌条件 5 3. 断裂构造分析 7 3.1 江山 -绍兴深断裂 9 3.2 马金 -乌镇深断裂 11 3.3 球川 -萧
3、山深断裂 11 3.4 下庄 -石柱村大断裂 13 3.5 昌化 -普陀大断裂 13 3.6 衢州 -天台大断裂 13 3.7 孝丰 -三门湾大断裂 14 3.8 衢州 -苍南大断裂 15 3.9 湖州 -临安大断裂 15 3. 10 淳安 -温州大断裂 15 3. 11 长兴 -奉化大断裂 16 4. 区域岩土体特征 16 5. 区域构造体系 18 6. 区域地震分析 20 6.1地震分布及其与活动构造的关系 21 6.2浙江及邻近地区地震对千岛湖地区的影响 22 7. 稳定性评价 25 8. 结论 26 参考文献 27 4 1.前 言 千岛湖 （ 新安江 水库） 位于 钱塘江 上游新安江主
4、流上，是为建设新安江 水 电站而造成的大型水库，也是杭州市面积最大的水体。建库前，新安江从安徽屯溪方向进入淳安盆地，与东来的东溪港、进贤溪及南来的遂安港会合，至港口，出铜官峡。在铜官峡上游，新安江曲折奔流于群山之间，由于河床坡降很大，江水落差节节增加，从屯溪到铜官峡 200 公里之间，天然落差达 100米。库区构造线呈北东向，有马金复背斜轴线、印渚埠 开化等断裂通过，山脊线与区域构造线方向一致。库区地貌多为侵蚀剥蚀低山丘陵、喀斯特丘陵，少部分为河谷平原。库底与库床绝大部分为古生界致密不透水岩层，少部分为半致密或粘结的不透水与微透水岩层，局部有不透水的岩浆岩侵入体，它们的出露标高均大于设计回水标
5、高。库区水土保持良好，历年平均含沙量仅0.248 公斤立方米，冲积和淤积都不严重。水库大坝坝址铜官峡。铜官峡全长 800 米，两岸标高海拔各 300 米，峡谷河床标高海拔 20 22 米，下部陡峻，坡角 30 40 ，峡谷枯水期宽约180 米。左岸岩性为唐家坞石英砂岩 (S3t)，右岸为西湖组石英砂岩 (D3x)，河床大部分为唐家坞砂岩，抗压强度可达 150X106牛顿米 2，摩擦系数 0.60，河底无风化层，河床也无多大的断裂破裂带。水库大坝设计高度 105 米 (海拔 115 米 )，于 1957 年破土动工， 1959 年 9 月水库建成开始蓄水。水库面积为 580 平方公里，总库容 2
6、16.26 亿立方米，有效库容 102.66 亿立方米。在正常高水位海拔 108 米时 (黄海 )，库容 178.4 亿立方米。控制的流域面积约 10442 平方公里 。 5 图 1 千岛湖地区位置图 本 世纪以前 浙江省对千岛湖地区 进行过大量的地质工作，但区域地壳稳定性方面的工作很少。在经历了 改革开放 30多年的工业化飞跃发展后，地质作用即 区域 过程中人类活动对地壳的稳定性产生了一定的影响，如山丘区崩塌、滑坡、泥石流等各种地质灾害经常发生。开展 千岛湖 区域地壳稳定性 研究对 千岛湖 以后的发展起着非常重要的作用。本文结合 千岛湖地区 目前的地质情况，通过大量的资料的整理，得出 地形地
7、貌 、 断裂构造 、 岩土体特征 、 区域构造体系 、 区域构造应力场 及 地震 等几个方面的稳定性评价依据，并提出相关的建议。 为千岛湖及周边地区 （杭州地区）城市发展和其他人类工程活动提供必要的支持和参考， 为 为千岛湖及周边地区（杭州地区） 经济发展中长期规划及制定防灾减灾对策提供基础资料与决策依据。 2.地形地貌 条件 千岛湖地区 属浙西山地丘陵区，由中低山、丘陵、小盆地、谷底组成。地势呈四周高、中间低，由西向东倾斜，形成四周中 低山逐渐向中部丘陵区过渡的地貌形态。古生界前， 千岛湖地区 地处古海洋中。中生6 界印支造山运动晚期才逐渐隆起，为全 区域 的地貌轮廓奠定了基础。经燕山运动和
8、喜马拉雅造山运动后，受长期外力侵蚀作用和差异性的升隆运动，经火山喷发、岩浆侵入、断裂活动及外营力的风化、剥蚀、夷平，形成该 区域 以低山丘陵为主的地貌。山地、盆地呈梯级多层地形展布。河谷下游低丘盆地区，侵蚀、基座阶地发育，在河谷、盆地中广泛堆积着河流冲积、洪积、湖积层，谷坡两岸 残积层 、坡积层发育。新安江水库形成以后， 108米高程以下的河谷、低丘陵成了水面，低山地貌更为 突出。地貌类型以剥蚀型山地地貌为主，堆积地貌、人工湖地貌次之。 构造剥蚀型山地地貌 ：地质构造由北东向线状紧密型褶皱和断裂带组成。 区域 内白际山、千里岗和昱岭等主要山脉均在该褶皱带范围内。 构造侵蚀型中低山地貌 ：主要分
9、布在 区域 内新安江河谷南北两侧的千里岗北坡和白际山、昱岭南坡，海拔标高介于 200 1250米之间，面积约 3800平方公里。具有受流水强烈侵蚀切割，地表零乱破碎的地貌特征。其山脉、丘陵呈东北西南走向，为众多溪、沟所分割，山体及丘陵成扇形和翅状。水系呈树枝状分布。溪、沟主流流向与主河道呈锐角相接。受 不同时期侵蚀作用强弱的影响，山地夷平面海拔高程大体分为 1250 1000米、 950 850米、 750 650米、 550 450米四级。山坡以阶梯状逐级向下倾斜。山体外形多呈条带状、弯曲状或马鞍形；丘陵地貌多呈馒头形、舌状。 构造侵蚀、溶蚀型山地地貌 ：主要呈北东南西向分布于淡竹、金竹牌、
10、桂花岛、高峰、兰玉坪、玳瑁岭、西山坪、白马、桐岭、半源、还水村、姥山、中坑村一带，宽约 0.5 3公里的可溶性石灰岩地区。地貌形态具有侵蚀、溶蚀性特征，显示隆起的峰丛中低山和岩溶状丘陵地貌。溶蚀地貌以赋溪石林最为典型，群峰壁 立， 千嶂叠翠 ，悬石危岩，奇险纷呈，石峰、石笋等岩溶甚为发育，颇具观赏价值。在玳瑁岭、仙姑洞、白马等处，有溶洞、漏斗、地下河、盲谷等分布。 山间河谷侵蚀堆积地貌 ：广泛分布于 区域 内新安江河谷及其主要支流武强溪、进贤溪、风林港、云源港等地。以基座型阶地为主，堆积阶7 地次之。厚度一般在 15米以内。堆积阶地及高漫滩二元结构明显，一般有 1 2级阶地，顺河谷两岸分布。山
11、间河谷阶地宽度在 50 200米左右，少数可达 500米，长度不等。河谷坡脚常有洪积冲积、洪积坡积群分布。在基岩谷坡 陡处 或上覆松散堆积物处常形成崩塌和滑坡 。 人工湖地貌 ： 1959年新安江水库蓄水后， 区域 内海拔 108米以下的低丘、谷底、沟汊被淹，形成面积为 573平方公里的人工湖泊，即千岛湖 （新安江水库） 。人工湖蓄水量 178亿立方米，水质明净，水色晶莹，水温相对稳定。湖周港汊密布，湖岸线曲折多变，以任何角度都难以见到水源尽端。湖中岛屿 1078个，大小不等，形态各异。湖内舟楫往来穿梭，航线辐射东南西北。绵延百里、美丽壮观的千岛湖，被列为国家 AAAAA级风景名胜旅游区。 3
12、.断裂构造 分析 断裂活动作为地史阶段中各种构 造运动的一个重要组成部分，并对地壳组成物质的形成与改造起着一定的控制作用。从千岛湖地区地质构造特征来看，地槽 、 地台 、 陆缘活动三大发展阶段的地壳组构不同，断裂发育程度及断裂性质有着显著的差别。地槽阶段的神功期 、晋宁期以及加里东期，地壳活动性很大 、 固结程度低 ，故变形以褶皱为主，断裂一般很不发育。地台阶段，千岛湖地区处于相对平静阶段，以振荡性升降为主的构造运动，没有产生新的大断裂，只是沿着早期断裂产生滑动，这些断裂起着控制三 、 四级构造单元边界和控制沉积的作用，通常称为“同沉积断裂” 。陆缘活动阶段，该区固结程度较低 ，因而印支运动仍
13、以线型褶皱为主，直到燕山期才有平行北东褶皱轴向的断裂及断陷盆地发育。由于陆缘活动阶段断裂十分发育，应力强度近于分散，因此，除燕山晚期及喜马拉雅 期有部分断裂可能切割到下地壳外，其余绝大多数断裂此时的活动规模不大，切割较浅。 根据断裂的规模及波及深度，大致可划分为深断裂、大断裂和一般断裂等三个等级，其中深断裂系指规模大，穿越硅铝层达硅镁层的断裂。这一类断裂，对沉积和岩浆活动有直接的控制作用，地球物理8 场有较明显的反映，卫星照片上的线性特征也有显示，其形成历史悠久，延续时间长，反复活动多次 ，在较新的 地层中常由一系列相互平行、规模不等的断裂系组成断裂带，其宽度 3-40km。属于这一断裂全区域
14、及周边（浙江省）共有 4条。大断裂系指规模较大、深度抵达康氏面但未穿越的断裂，在某个地质历史时期对沉积作用和岩浆活动曾起一定控制作用，地球物理场有一定的反映，通常是三、四级构造单元的分界，地表也常由一系列相互平行的断裂组成宽 2-20km之余的断裂带，这一类断裂共有 14条。一般断裂绝大部分均为中生代所形成，其规模都比较小，影响深度也较小。 中生代以来，千岛湖地区不仅有垂直 升降的断块运动，而且有水平挤压运动。燕山中晚期产生 许多推覆体，例如川埠 -青砚岭逆掩断裂是典型例子。该断裂东北起江苏省川埠附近，向南延伸心如浙江省长兴温塘盆地，是一条规模较大的自北西向南东推覆的逆掩断裂， 不仅造成唐家坞
15、组逆掩在龙潭组和中侏罗统之上，而且使槐花砧 -煤山向斜的西北翼发生倒转。 （如图 2） 图 2 长兴县温塘盆地槐花砧 -煤山向斜构造剖面图 9 3.1.江山 -绍兴深断裂 大致沿浙赣线是北东向展布，向南西延伸于江西省萍乡 -广丰深断裂连接 ，北东经江山穿越金衢盆地，贴靠金华大山南缘直抵绍兴富盛，继续北上潜越杭州湾，浙江省内出露长度约为 280km。该断裂系由许多规模不等的断裂组成地表断裂带，断层面倾向南东或北西，以倾向北西德居多，倾角在 45-880之间。断裂形迹十分明显，沿着断层带岩层破碎、挤压牵引频频见及，在金华大山南麓水口村等地的岩石见动力变质的残积物 ，诸暨涅浦东南双溪坞群有宽 3-6
16、km的糜棱岩；由石角至富盛沿着断裂带继续出露断裂型混合石英闪长岩、 混 合花岗岩和糜棱岩，同时沿断裂带尚有超基性、酸性的侵入岩分布。在这一段断裂带中所采的构造岩经镜下观察，有碎裂、糜棱岩或超糜棱岩；由于受动力作用，岩石中的 长石、石英等矿物被粉碎为糜棱物质，或塑性变形、圆粒化、重结晶、波状消光明显，矿物重新组合排列。该断裂在不同地质历史时期有着不同的表现，断裂产生于神功期，沿断裂带形成绿片岩相变质、断裂型 混合岩及混合石英闪长岩，同时伴有超基性、酸性岩浆活动。随后，又产生了强烈的糜棱化，表现先压后剪的巨大应力作用。晋宁期，断裂有一次活动，早期糜棱岩再次蚀变，岩石 中放射性元素逸散，同位素年龄资
17、料表明，断裂带在晋宁期确有热事件的存在。据岩相古地理分析，在早古生代，江山 -绍兴深断裂带北缘，尚未出现海盆边缘相沉积，海陆界限越过江山 -绍兴深断裂南侧，由此可见，此一时期，该断裂活动可能比较微弱，对于沉积不起控制作用。加里东运动后，浙东南与浙西北形成统一的地台，但浙东南发生强烈的变质作用，浙江全境褶皱隆起，然而就在该断裂带 及东南侧边缘，沉积了上三叠统乌灶组 ，印支期侵入岩也均沿着该断裂带发育。燕山期间，断裂再次强烈活动，又产生了一系列压剪和剪性断裂，但断断续续，衔接性差，它们与晋宁期前的构造线有微小的交角。燕山晚期，沿该断裂发育出了白垩纪盆地，断裂带北侧强烈沉陷，显示了“同沉积断裂”的活动。燕山末期，该断裂又出现了自南东向北西的推覆，致使在诸暨璜山至绍兴一带双溪坞群 变质岩逆掩到上侏10 罗统火山岩之上。 布伽重力场显示，自义乌往南至江山一段，为密集的梯度带。航磁的正高磁异常，呈串珠状东西向排列；而东北段没有显示。磁场反映了断裂的西北 侧为平静的磁场区，东南侧正负异常跳动剧烈，轴轴向杂乱。卫星照片上线性特征明显，呈“ S”型，基本上与地表断裂排列组合相吻合。 图 3 浙江省主要断裂构造图
