三峽庫區的地質情況

2021-05-16 23:57:40 字數 3640 閱讀 3852

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三峽庫區全部位於楊子準地臺區,北與秦嶺地槽相鄰。

以巫山與奉節間的齊嶽山基底斷裂為界(大體自奉節—石柱呈南西向展布),其西為四川臺坳(川滇塊陷),其東為上楊子臺褶帶(鄂西塊隆)。近庫首地段(三鬥坪—巴東)位於上楊子臺褶帶,巴東至奉節處於上楊子臺褶帶與四川臺坳的過度地帶。本區主要經歷了三次較強的構造運動,即震旦紀前的晉寧運動,侏羅紀末的燕山運動和老第三紀末的喜山運動。

晉寧運動使前震旦紀地層強烈褶皺、變質,並伴隨多期岩漿岩活動,形成了古老的結晶基底。燕山運動,主要表現為蓋層的褶皺和斷裂,對基底的破壞較輕。楊子臺褶帶自古生界至中三疊系海相沉積蓋層發育良好,燕山運動全面褶皺。

四川臺坳在古生代時期是楊子準地臺相對隆起的地帶,缺失泥盆系和石炭系地層。喜山運動除蓋層有輕度變形、少數斷裂有微弱的繼承性活動外,全區轉入以整體抬升為特徵的新構造運動時期。

褶皺三峽庫區橫跨川鄂褶皺帶中段和川東弧形褶皺帶東段,北為大巴山弧形褶皺帶,東南與長陽東西向構造帶相鄰,西南有川黔南北向構造帶插入,東與準陽山字型構造相接。庫區褶皺的特點是自西向東一系列北北東向弧形褶皺受巴山弧阻隔,向北西向外凸,由北東向轉向北東東向,最後以近東西向與秭歸向斜相交併嵌入秭歸向斜之中。

褶皺形態以奉節為界,奉節以東背斜緊閉並伴有倒轉現象,向斜為複式褶皺,次級褶曲發育,多沿主槽兩側呈平行斜列式展布。奉節以西向斜寬緩,背斜緊閉,成「隔擋式」構造。

區內褶皺按其走向可分為4組:

(1) 軸向近南北向褶皺

軸向近南北的黃陵背斜和秭歸向斜,位於巴東以東,走向與長江近正交;

(2)軸向北東東向褶皺

軸向北東東的百福坪背斜、楠木園背斜、官渡—碚石向斜、橫石溪背斜、巫山向斜和齊嶽山背斜等,展布於奉節與巴東之間,長江與之斜交至近於平行。

(3)軸向北西向外凸的弧形褶皺

奉節至涪陵的廣大區域,為一系列向北西突出的弧形褶皺,包括方斗山背斜、豐都—忠縣向斜、故陵向斜、大池—乾井背斜、萬縣向斜、硐村背斜、鐵峰山背斜、墊江—梁平向斜和渠馬河向斜,長江基本上與構造線平行。

(4)軸向北北東向褶皺

涪陵以西,則為一系列北北東向的褶皺,主要有明月峽背斜、麻柳場向斜、廣福寺向斜、銅鑼背斜、南溫泉背斜,江北向斜、龍王洞背斜、悅來場向斜和觀音峽背斜等,長江大部分與之近正交。

斷裂區內斷裂不甚發育。庫首段有九灣溪斷裂、仙女山斷裂、新華斷裂。巴東—奉節段有齊嶽山斷裂、恩施斷裂、鬱江斷裂、黔江斷裂。

奉節以西斷裂不發育。區內規模較大的仙女山和新華斷裂距庫區較遠,橫穿幹流水庫的主要斷裂僅有九灣溪、牛口、橫石溪、楊家棚、黃草山等,另外建始斷裂北延出現的坪陽壩斷裂、碚石斷裂與龍船河、冷水溪等支流庫段相交。這些斷裂規模都不大,均未造成大範圍的巖體破壞。

新構造運動

庫區新構造運動屬於三峽鄂西南隆升區之三峽鄂西南隆升亞區。表現為挽近期以來大面積的間歇性整體隆起和區域性地段的差異性斷裂活動。隆起中心為奉節—巫山一帶,最大上升幅度達2000米。

其特點是隆起的不均勻性、掀斜性和間歇性,造就了長江兩岸的五級剝夷面和六級階地。第四紀以來,地殼上升速度加劇,河流強烈下切,造就了三峽段高陡岸坡和諸多崩滑體。

新構造運動的另一條重要表現是差異性的斷裂活動,挽近期仍在活動的斷裂為仙女山斷裂、九灣溪斷裂等,均屬於易活動斷裂。

**區內**水平不高,強度小、頻度低。地殼穩定性相對較好,屬弱震環境。據國家**局2023年中國**烈度區劃圖(1:

400萬,50年超越概率10%),庫區大多為vi度和小於vi度。

**是斷裂活動的重要表現。庫首段最大**為秭歸龍會觀5.1級**(1979.

5.2),震中距長江僅8km。庫尾段重慶**達5.

3級(1989.11.20),震中距長江15km。

根據庫區**史和**地質條件研究,在庫區不能排除歷史上同等**的重演和更大**的發生。為安全穩妥起見,在崩滑體和庫岸穩定性評價時奉節以上按vi度,奉節以下按vii度考慮。

根據三峽工程研究成果,廟河—白帝城庫段有發生斷層破裂型水庫誘發**的可能。**可能誘發**的地段有兩處:一是九溪灣斷裂穿越長江的路口子和西陵峽與秭歸盆地接壤處的香溪河一帶;另一處是秭歸牛口至巫山碚石庫段。

可能誘發**的最大震級估計不超過6級。此外,還有誘發岩溶型小震的可能。其它庫段除支流烏江和嘉陵江回水範圍的碳酸鹽巖分佈區有可能產生岩溶型小震外,一般不具備發生水庫誘發**的條件。

庫區處於我國地勢第二級階梯的東緣,全國地貌區劃為板內隆升蝕餘中低山地。

庫區地貌明顯受地層巖性、地質構造和新構造運動的控制,以奉節為界,分為東西兩大地貌單元。

三峽侵蝕溶蝕低中山峽谷段

奉節以東,區內地貌以大巴山、巫山山脈為骨架,形成以震旦系至三疊系碳酸鹽巖組成的川鄂褶皺山地,屬於以侵蝕為主兼有溶蝕作用的中山峽谷間夾低山寬谷地貌景觀。山脈總體為近東西向,區域性為南北向。長江多斜切或橫切,因而河谷多為斜向或橫向谷。

山頂高程多在1000-2000米,相對高差1000米左右。河谷狹窄,岸坡陡峭,江面寬一般200-300米。山脈走向亦受構造控制,大巴山脈呈北西—北西西向聳立於庫區之北,主峰大神農架高程3050米,為長江和漢江的分水嶺。

巫山山脈呈北東—北東東向綿延於鄂、川(現重慶市)邊境,綠蔥坡至雲臺荒一帶,高程1800-2000米,為長江與清江的分水嶺。長江河谷深切,兩岸山峰聳立,河谷狹窄,水流湍急,形成了著名的長江三峽。該段地貌的另一特徵是層狀地貌明顯,自分水嶺向長江河谷,呈階梯狀逐級下降過渡,可見兩期四級夷平面。

長江兩岸支流發育,北岸支流為北西向,南岸支流為北東向。

川東侵蝕剝蝕低山丘陵平行「嶺谷」段

奉節以西屬四川盆地的東部,主要為侏羅系碎屑岩為主的低山丘陵寬谷地形;山脈受構造控制,形成了一系列北東—南西向平行展布的窄條狀低山(向斜丘陵),形成獨特的平行嶺谷景觀。總體地勢自盆地邊緣向中心逐漸降低,在奉節一帶高程近千米,至長壽附近逐漸降為300-500米;高聳突起的帶狀山樑,由堅硬的石灰岩與砂岩組成,山脊高程一般為700-800米;低緩丘陵則多為砂岩、粘土巖組成,山頂高程一般為300-600米。長江蜿蜒於向斜谷地,形成開闊平緩的寬谷,區域性地段橫切背斜時,常形成短小峽谷。

庫區微地貌形態多種多樣,主要為山地受流水地質作用和重力地質作用改造的產物,如沖溝、洪積扇、倒石堆、滑坡體等。巫山至雲陽的長江河谷中可見ii-iv級階地,重慶李永沱一帶可見i-vi級階地。庫區區域性還發育岩溶地貌,如溶溝、溶槽、岩溶漏斗等。

地層巖性及工程地質巖類

庫區地層除缺失泥盆系下統、石炭系上統、白堊系的一部分和第三系以外,自前震旦系至第四系均有出露(表3-1)。其分佈由東至西自老而新展布。三鬥坪至廟河段出露前震旦系結晶岩;廟河至香溪為震旦系至三疊系至侏羅系地層;牛口至觀武鎮三疊系中、下統大面積出露;觀武鎮以西至庫尾近400 km的庫區,侏羅系地層廣佈,僅在背斜核部出露三疊系及少量二疊系地層。

第四系堆積物零星分佈於河流階地、剝夷面及斜坡地帶。分佈比較集中、體積較大的第四系堆積體大都是崩塌、滑坡體。

區內地層,按其巖相建造和巖體結構特徵,可分為四種工程地質巖類:

塊狀結晶岩類:包括前震旦系塊狀岩漿岩及混合化的中、深變質岩。僅分佈在廟河—三鬥坪段。

層狀碎屑岩類:主要為三疊系中、上統及侏羅系紅層,為區內主要易滑巖類,主要分佈於香溪至秭歸,奉節至庫尾。

層狀碳酸岩類:震旦繫上統、寒武系、奧陶系下統、石炭系、二疊系和三疊系下統。較集中分佈於廟河至奉節的干支流及烏江段。

鬆散鬆軟巖(土)類:為第四系鬆散鬆軟堆積,多為斜坡地帶的殘坡積、崩滑堆積和城鎮區人工堆積。為區內易滑巖(土)類。

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