湖積在工程地質中什麼分區
『壹』 堆積體工程地質特徵
下咱日堆積體是壩址區體積最大的一個堆積體,由於緊靠壩址上游左岸,堆積體下游部分為電站進水口,研究下咱日堆積體的空間工程地質結構以及對其穩定性問題做出合理的分析判定,對於電站在施工及運營期間的安全性具有重要的意義。該堆積體分布高程從河邊至高程 1920 m,面積約 1. 5 km2,估計方量約 9800 × 104m3。
下咱日堆積體分布於金沙江左岸上、下壩之間,根據堆積體的空間分布 ( 分布高程)及對工程的影響程度,大致以下咱日溝為界將堆積體分為Ⅰ、Ⅱ兩個區 ( 圖 6. 1. 1) 。Ⅰ區分布於上壩址左岸,下咱日溝西南側,靠河邊地形平緩且薄,地形較陡且厚度較大地段比正常蓄水位高約百餘米,對樞紐建築物影響較小; Ⅱ區分布於下咱日溝北側,緊鄰樞紐建築物,其分布位置及高程不僅影響樞紐建築物的布置,且水庫蓄水後堆積體的穩定對大壩的安全具直接影響,因此,勘察的重點、研究的重點皆在堆積體Ⅱ區,本次研究工作的重點亦為Ⅱ ( 以下所述內容均針對Ⅱ區) 。
圖 6. 1. 1 下咱日堆積體工程地質平面圖
6. 1. 1 堆積體空間分布特徵
6. 1. 1. 1 下咱日堆積體分布區地形特徵
根據堆積體分布區 1∶2000 地形等高線圖,為了能夠更直觀地分析堆積體的空間形態特徵,我們建立了下咱日堆積體三維地形等高線雲圖 ( 圖 6. 1. 2) 及坡度分布雲圖 ( 圖6. 1. 3) 。從中可以清晰看出整個堆積體大約分布有兩個較緩的台地,即: 高程 1540 ~1560 m 及高程 1610 m 以上,其地形坡比約為 10% ~ 32% 。其中高程 1560 ~ 1610 m 附近形成一陡坎,其地形坡比大約 95%。該陡坎上部為膠結較好的硬殼層,下部為具有較好層理狀結構並且具有一般膠結的礫石層,由於兩者強度上的差異在有些部位發育有 「洞穴」( 圖 6. 1. 4) ,甚至在局部還伴有局部小范圍的坍塌現象。
為了研究下咱日堆積體的分布區的地表水文地質特徵及空間流域分布,在研究過程中對其地表形態進行分析,建立了堆積體分布區的空間流域分布圖 ( 圖 6. 1. 5) 。從圖中可以看出,堆積體分布區主要地表徑流排泄通道為下咱日溝,該溝在分析區內其流域面積約為 8. 85 ×105m2。其餘由於常年的沖刷在堆積體表部 ( 尤其是下部台地) 處形成幾條較大的沖溝,也成為堆積體分布區內的小范圍的流域排泄通道 ( 圖 6. 1. 5)
圖 6. 1. 2 下咱日堆積體空間等高線分布
圖 6. 1. 3 下咱日堆積體空間坡度分布
圖 6. 1. 4 下咱日堆積體陡坎處分布的 「洞穴」
圖 6. 1. 5 下咱日堆積體空間流域分布
圖 6. 1. 6 顯示了水庫蓄水到正常設計水位高程 ( 1618 m) 時的堆積體的淹沒情況,下部紅色區域為水庫淹沒區,上部黃色區域為非淹沒區。從圖中可以看出,水庫蓄水後堆積體的陡坎及以下部分將處於水下。
圖 6. 1. 6 下咱日堆積體水庫淹沒分析
6. 1. 1. 2 堆積體三維空間結構及規模
為了探明堆積體的規模、成因及分布規律,中水顧問集團昆明勘察設計研究院針對堆積體共布置勘探鑽孔 19 個、勘探平洞 6 個、豎井 2 個,同時開展部分物探工作。各勘探點及勘探剖面布置見圖 6. 1. 1。根據現場鑽孔資料,堆積體最大厚度可達 118 m。
為進一步研究下咱日堆積體的三維空間結構形態特徵及其分布規模,以便為電站後期的設計及施工階段提供可靠的依據,我們根據現場地面調查、地形圖 ( 1∶2000) 、地質圖 ( 1∶2000) 、已有的上述鑽探及物探等資料建立了其相應的三維空間結構模型( 圖 6. 1. 7、圖 6. 1. 8) 。
從圖中可以看出下咱日堆積體總體上像一個裝滿東西的 「勺子」,其中部厚度較大,基覆面 ( 基岩與堆積體接觸界面,以下同) 中部下凹,呈 「勺」狀或 「鍋底」狀。從縱向上看,堆積體的底界面在三維空間總體上呈現為傾向河谷,傾角也由 35°左右逐漸變為水平,甚至前緣靠江邊部位出現反翹現象 ( 如Ⅲ、Ⅳ號剖面) ( 圖 6. 1. 8) 。橫向上,沿河谷方向,堆積體底界面總體上為傾向下游並在上、下游兩端逐漸翹起,且具有堆積體的厚度上游相對較薄、下游相對較厚的趨勢。
此外,從鑽孔勘查資料表明在基覆面的某些部位仍然保存有磨圓度很好,岩性成分相當復雜、含有不少本地區沒有的花崗岩類的卵礫石 ( 圖 6. 1. 9) ,且大都已經呈現完全膠結或半膠結成岩狀態,顯然是金沙江自上游數百公里外搬運而來。因此,在堆積體形成之前的一段時間內該部位應為古金沙江的古河槽 ( 圖 6. 1. 10) 。
圖 6. 1. 7 下咱日堆積體三維空間結構
6. 1. 2 堆積體工程地質結構
根據現場工程地質調研及鑽孔、平硐 209 等勘探資料,對下咱日堆積體主剖面 ( Ⅲ-Ⅲ剖面) 進行工程地質結構分區 ( 圖 6. 1. 11) ,並建立了其相應的三維工程地質結構分區( 圖 6. 1. 12) 。從上往下依次為:
6. 1. 2. 1 膠結、半膠結的砂、卵礫石層
該層位於堆積體的前部,其主要成分為具有層理狀的膠結、半膠結的砂、卵礫石層,組成物質成分較雜,以灰岩、玄武岩居多,部分為花崗岩、砂岩等卵、礫石。具 PD209及 PD221 揭露該層部為一層厚度較薄的膠結硬殼層,局部分布有崩坡積層、河流相沉積的卵礫石層及較大的滾石物質 ( 滾石最大可視粒徑可達 10 m) 。
圖 6. 1. 8 下咱日堆積體三維形態特徵
為進一步認識該層粒度分布特徵,分別在 PD209 內分別選取了四個試樣點進行了相應的粒度篩分試驗 ( 圖6. 1. 13) ,由於現場條件限制粒度篩分試樣大小為20 cm ×20 cm ×20 cm,且粒徑范圍為大於 1 cm 的顆粒。從頻率分布柱狀圖上可以看出在粒度分析范圍內絕大部分粒度小於 1 cm,粒徑 <1 cm 的顆粒最大可達 60%以上,平均含量約為 47. 2%。
通過鑽孔及平洞揭露,該層內部夾有粉細砂層。但通過地表調查及勘探成果分析,該層內部的粉細砂層在空間上的分布呈透鏡狀 ( 圖 6. 1. 14) ,分布不連續,其延展長度一般小於 5 m,且較為緻密並呈半膠結狀態,不具有成層性。從總體上不構成連續性的軟弱界面,不會影響堆積體的穩定性。
6. 1. 2. 2 土石混合體層
該層為冰磧成因的土石混合體層,具泥質膠結或呈架空結構特徵,其含石量大於40% ,現場平硐揭示,最大粒徑可達 3 m 左右,組成物質絕大部分為灰岩、玄武岩。
圖 6. 1. 9 鑽孔揭露堆積體底界 ( 基覆面) 分布的卵礫石層
圖 6. 1. 10 下咱日堆積體分布區古河槽及今河槽基岩面等高線 ( m) 圖
根據平洞 209 揭露,該層土石混合體在內部細觀結構上從坡體外部到內部大致可以劃分為兩個亞層 ( 圖 6. 1. 15) : 具有泥質膠結的土石混合體層及具有架空結構的堆石體層。其內部塊石粒徑較大,具有一定的磨圓度。其中具泥質膠結的土石混合體層,塊石構成的骨架內部空隙被粘土及粉土充填,填充成分較為緻密,透水性較弱; 具有架空結構的堆石體內部大塊體構成的骨架內部有粒徑較小的塊體填充,且塊體內部排列緊密,呈高度壓密狀態,深部可見局部有少量泥質充填成分。但從整體上這兩個亞層沒有明顯的界線,基本上呈逐漸過渡趨勢。
為了明確下咱日堆積體內部分布的這兩類岩土介質的粒度組成,為其抗剪強度研究提供依據,我們採用數字圖像處理技術對 PD209 所揭露的這類岩土體進行了大面積粒度分析試驗。
根據現場斷面特徵,選取土石閾值為2 cm,即: 粒徑 <2 cm 的顆粒將被視為 「土體」成分。因此對圖像所顯示的粒徑大於 2 cm 的顆粒進行統計,圖 6. 1. 16 顯示了兩組圖像顆粒提取過程。
圖6.1.11 下咱日堆積體地質結構剖面圖
圖 6. 1. 12 下咱日堆積體三維工程地質結構分區
圖 6. 1. 13 砂卵礫石層粒度分析成果
圖 6. 1. 14 下咱日堆積體內部呈透鏡狀分布的粉細砂層
圖 6. 1. 15 PD209 揭露的下咱日堆積體內部土石混和體層
圖 6. 1. 16 基於數字圖像處理技術對 PD209 內揭露冰水堆積層( 土石混合體) 進行粒度分析
根據上述方法,我們共對7組圖像進行了相應的粒度分析,累計分析總面積約26m2,圖6.1.17。從圖中可知該土石混合體的含石量(粒徑大於2cm的顆粒)分布范圍為30%~70%之間,平均含石量約52%,根據水利部行業標准《土工試驗規程》(SL237-1999)中的土的分類標准,該層岩土體應屬於混合巨粒土—巨礫混合土范疇。從圖6.1.16圖像處理圖上還可以看出該層土石混合體粒度分布及其不均勻。
圖6.1.17 各粒度分析試驗成果圖
6.1.2.3 基岩
二疊繫上統玄武質噴發岩(P2d),其岩性主要為灰、灰黑及紫灰色的玄武岩、杏仁狀玄武岩及火山角礫熔岩等,該層從上到下又可分為全風化、強風化、弱風化及新鮮基岩。根據鑽孔揭露顯示,除堆積體上部及Ⅲ號剖面揭露為全風化或強風化接觸外,絕堆積體下伏基岩大部分為弱風化玄武岩體。基岩接觸面處,根據鑽孔揭露堆積體物質基本處於超固結或膠結、半膠結狀態(圖6.1.18),接觸較為緊密,不可能成為堆積體失穩的軟弱界面。
『貳』 岩土體工程地質類型分區
平原區廣泛分布以沖洪積成因為主的第四系堆積物,低山丘陵區出露多種類型的岩組,沂沭斷裂帶西側的鄌郚-葛溝斷裂、沂水-湯頭斷裂縱貫南北,總體看工程地質條件較復雜(圖1-8-3)。
圖1-8-3 昌樂縣岩土體工程地質類型分區略圖
(一)岩體工程地質類型
1.堅硬的塊狀侵入岩岩組
分布於營邱—河頭一帶,為古元古代呂梁期侵入岩,岩性以弱片麻狀中粒含角閃二長花崗岩、弱片麻狀中粒含黑雲二長花崗岩,岩石堅硬,力學強度高,工程地質性質良好,山區風化帶厚度<3m,丘陵及準平原區20~30m,fc=130~170MPa,fr=90~130MPa(fc為岩石極限干抗壓強度,fr為岩石飽和極限抗壓強度)。
2.堅硬的塊狀-似層狀噴出岩岩組
主要分布在南郝—崔家埠—五圖一線以南、鄌郚-葛溝斷裂以西地區,為新近紀臨朐群牛山組、堯山組火山噴出岩,岩性為玄武岩。岩石堅硬,柱狀節理發育,工程地質性質良好。風化帶厚20~30m,fc=140~160MPa。
3.堅硬的塊狀變質岩岩組
主要分布在鄌郚—阿陀一帶,為新太古代泰山岩群山草峪組黑雲變粒岩,岩石堅硬,風化帶厚度30~40m,fc=180~200MPa。
4.堅硬較堅硬的中厚-厚層狀灰岩岩組
僅分布於朱劉街道、五圖街道一帶,主要為寒武紀長清群硃砂洞組、饅頭組、九龍群張夏組、崮山組和炒米店組白雲質灰岩、泥灰岩、泥質條帶灰岩和生物碎屑灰岩等,局部夾細砂岩。灰岩堅硬,力學強度高,泥灰岩強度低。白雲質灰岩fc=50~190MPa;灰岩fc=90~160MPa,fr=70~120MPa。
5.較堅硬的中厚—厚層碎屑岩岩組
主要分布在鄌郚-葛溝斷裂帶與沂水-湯頭斷裂帶,以及五圖煤礦一帶,岩性為白堊紀淄博群三台組砂岩、礫岩,萊陽群城山後組角礫岩、砂礫岩、砂岩,青山群八畝地組凝灰岩、集塊角礫岩、粉砂岩,大盛群馬郎溝組粉砂岩、細砂岩,田家樓組泥質粉砂岩、細砂岩、黏土岩,古近紀五圖群朱壁店組礫岩、砂礫岩、礫岩,李家崖組黏土岩、砂岩、黏土岩、油頁岩等。風化帶厚度<40m,砂岩和礫岩fc=30~80MPa,fr=20~50MPa。
6.較堅硬的薄層狀頁岩夾灰岩岩組
局限分布在阿陀東北部,岩性為中寒武系、下寒武系及元古宇土門群頁岩、博層灰岩、泥灰岩。頁岩夾泥灰岩fc=30~40MPa,fr=10~15MPa。
(二)土體工程地質類型
1.北部沖洪積上層黏性土多層或雙層結構
分布於北部山前平原地區,以上層黏性土多層結構為主,上層黏性土厚<5m或5~10m,僅局部>10m,黏性土岩性以粉質黏土、黏土為主,中等壓縮性。砂性土為粉細砂、中細砂,其次粗砂、礫石,砂層顆粒自北至南變粗,工程地質性質良好。黏性土fk=120~180kPa,砂性土fk=140~200kPa(fk為地基承載力標准值)。
2.山前及河谷平原沖洪積上層黏性土雙層、多層結構及黏性土單層結構
分布於山前坡麓、山間河谷地區,上部黏性土為粉質黏土、粉土、黏土,厚度5m左右,中等壓縮性。下部砂性土為中粗砂、細砂、砂礫石,緊密狀態,厚>5m。黏性土fk=140~220kPa,砂性土fk=160~250kPa。
3.山麓地區坡洪積及殘坡積黏性土單層結構或上層黏性土雙層結構
分布於南部低山丘陵坡麓地帶,以黏性土單層結構或上層為黏性土雙層結構為主。黏性土厚<5m或5~10m,以黃褐色至棕紅色粉質黏土及黏土為主,含鐵錳質及鈣質結核,可塑—硬塑,中等壓縮性,部分地區分布濕陷性黃土。下部夾透鏡體狀碎石土及泥鈣質膠結礫岩,緊密狀態,工程地質性質良好。黏性土fk=160~220kPa,碎石土fk=200~500kPa。
總之,昌樂縣工程地質主要問題是沂沭斷裂帶的活動性,其次是地面沉陷、岩溶塌陷、局部黃土濕陷等問題。
『叄』 湖泊沉積對工程地質的影響的影響
地層較差,一般都為軟弱層,地基不好,在選擇基礎時,要慎重,沉降量的測量很重要,很容易產生沉降差較大的不均勻沉降。
『肆』 地質環境分區
西南地區因青藏高原不斷隆升,大江大河如雅魯藏布江、金沙江、瀾滄江、怒江、雅礱江、大渡河、嘉陵江和烏江等快速下切,兩側邊坡不穩定,大規模崩塌、滑坡屢屢發生,且常有超大型崩滑體堵斷江流形成堰塞湖事件發生。同時因青藏高原應力環境的擠壓拉張,周邊的斷裂體系如龍門山斷裂帶、鮮水河斷裂帶、橫斷山斷裂帶、安寧河-則木河-小江斷裂帶、岡底斯斷裂帶等強烈活動,地震頻繁,構成了世界獨一無二的地質環境區。
根據礦產資源分布的地質地理環境,大致可將西南地區劃分為4個區域地質環境區:西藏高原地質環境區(Ⅰ),藏東、川西、滇西、高山谷嶺、山原地質環境區(Ⅱ),秦巴-雲貴中山、高原地質環境區(Ⅲ),四川盆地地質環境區(Ⅳ)(圖1-4)。
(一)西藏高原地質環境區(Ⅰ)
本區位於西南地區的西部。范圍北起昆侖山,南至喜馬拉雅山,西抵國界,東達橫斷山,屬中-新生代強烈隆起區,平均海拔在4500m以上,氣候寒冷,總計約有大小冰川23000多條,為我國冰川型泥石流的主要分布地區,對公路有一定的威脅。是我國大江大河的發源地。
本區挽近活動斷裂發育,大多數分布在主要山脈的山前地帶或沿一些江河展布,一般水平位移速率多在6mm/a以上,有的大於1cm/a,地震活動頻度高、強度大,其活動程度僅次於台灣地區。
區內以多年凍土分布最廣,其次是季節性凍土。高原邊緣為高山峽谷,人口稀少,多為無人區或人口密度在10人/km2以下的地區,人類活動多以農牧業為主,處於原始自然狀態。主要由於原地區生態環境極其脆弱,土層很薄,一般僅有十多厘米厚,工程和礦業活動極易破壞草原植被,從而引發荒漠化地質災害。
西藏北部羌塘盆地以油氣資源為主,屬唐古拉山脈,群山綿延,冰峰林立,空氣稀薄,是青藏高原最高的台階,有「生命禁區」之稱。年平均氣溫在0℃以下,是中國大江大河如長江、怒江的發源地,有「江河之源」的稱謂。
西藏中部介於唐古拉山與岡底斯-念青唐古拉山脈之間,盛產鉻鐵礦和金礦,地勢較為平坦開闊,由一系列渾圓的緩丘和河流盆地組成,相對高差為100~400m。該區屬高原亞寒帶半濕潤季風氣候區,以晝夜溫差大、四季不分明為特色。由於河湖眾多,牧草生長較好,是西藏的主要牧業區。
西藏南部為「一江兩河」地區(雅魯藏布江、拉薩河、年楚河),位於岡底斯-念青唐古拉山與喜馬拉雅山脈之間,以兩山夾一谷為特徵,區內地形起伏較大,蘊藏有豐富的斑岩型銅多金屬礦產資源。岡底斯-念青唐古拉山脈地勢挺拔高峻,冰峰林立,平均海拔在5000m以上,是藏南河谷地區與藏北內流湖盆區的天然屏障和重要分水嶺。喜馬拉雅山是世界上最年輕和最高的山脈。兩山之間的雅魯藏布江、拉薩河、年楚河谷地,地勢相對較低,海拔為3500~4300m;氣候屬高原溫帶半乾旱季風氣候區大陸氣候帶,年平均氣溫7℃左右,冬無嚴寒,夏無酷暑。降雨量較充沛,水系發育,年均降雨量在500mm左右,主要集中在6~8月份之間,多夜雨;日照長、晝夜溫差大為主要特點,拉薩、日喀則年日照數在3000h以上,享有「日照城」的美譽。「一江兩河」地區氣候條件較好,人口集中,是西藏自治區政治、經濟、文化中心和最主要的農業區。
圖1-4 西南地區地質環境分區圖
區內按水岩組合關系和地下水賦存空間,並結合西藏高壓環境區地質條件,可劃分為兩大類含水岩組:一類是以鬆散岩、碎屑岩、老變質岩和岩漿岩為主的裂隙水含水岩組,主要分布在藏北、藏南湖盆、谷地、拉孜—改則—尼瑪一線以北山區和喜馬拉雅山、雅魯藏布江縫合帶等地區;另一類為碳酸鹽岩與碎屑岩互層的裂隙溶洞水含水岩組,主要分布在羌南、羌北、羌西北、定日、定結和喜馬拉雅山北麓等地區。
(二)藏東、川西、滇西高山谷嶺、山原地質環境區(Ⅱ)
該區位於第一地貌階梯與第二地貌階梯的過渡帶,分布於藏東、川西、滇西、怒江、瀾滄江、金沙江流域即三江橫斷山區。
東北部地形平緩,高原面完整;南部山川相間,切割甚深,山谷與山峰高差大於1000m,年降水量由東北向西南逐漸增大,由400mm增至1000mm以上。
本區位於松潘-甘孜褶皺系東南段,三江褶皺系的中南段,以碎屑岩沉積為主,主要為裂隙水含水岩組,活動斷裂發育,鮮水河斷裂平均年滑動速率為17.9mm/a,紅河斷裂平均年滑動速率為2.2mm/a,地震頻率高、震級大。
區內河谷地區是重度泥石流災害區。滑坡、崩塌、泥石流與水土流失問題嚴重,據資料初步統計,僅金沙江攀枝花至宜賓段累計發生崩塌472處,總體積236400×104m3,其中特大型、大型(V>10×104m3)有110處;滑坡148處,總體積188700×104m3;泥石流334條;水土流失面積6800km2。截至1987年,因區域崩塌、滑坡致死1011人。水土流失使生態環境惡化,河道泥沙量增加,對水電開發和水庫壽命極為不利。區內地震活動強烈,有喜馬拉雅強震帶,該帶自1900年以來6級以上地震26次,其中8級以上地震4次,震源深一般為30~70km;還有羌塘-三江地震帶。這些都是長期存在的地質環境問題。
區內礦產資源豐富,具有舉世聞名的三江多金屬成礦帶,已列為我國「十一五」規劃16個重大成礦區帶之一。
(三)秦巴-雲貴中山高原地質環境區(Ⅲ)
本區位於西南地區的東部。范圍包括北部的大巴山、川西南攀枝花、西昌、宜賓、滇中昆明、貴州和重慶等地。
本區為濕潤氣候,以海拔2000m左右的山地和高原為主。大地構造上位於揚子地台西部。西側為川滇南北向構造帶的中南段,挽近斷裂活動強烈,平均位移速率每年6~10mm,地震活動強度大、頻率高,是我國重要的強震活動區,有安寧河-龍川江地震帶、馬邊-大關地震帶等。其北側主要為秦嶺東西向構造帶,在地質、地貌和地理方面,都是分隔我國南北方的重要界線。
區內碳酸鹽岩分布廣泛,其次是碎屑岩。主要為裂隙溶洞水含水岩組,其次是裂隙水含水岩組。
區內人口密度一般小於200人/km2。交通方便,有寶成、成昆等重要鐵路干線和川藏、滇藏公路。河流水力資源豐富而集中,蘊藏量約超過全國總量的1/3。礦產資源多樣,金屬礦和非金屬礦資源豐富。四川攀枝花釩鈦磁鐵礦是全國著名的大礦,寶鼎和天府煤礦、自貢井鹽和天然氣開采歷史悠久,西昌地區冕寧縣氂牛坪稀土礦具有大型規模;雲南個舊錫礦、東川銅礦、拉拉銅礦、會澤鉛鋅礦、天寶山鉛鋅礦是開發較早的老礦山。貴州銅仁汞礦、黔西六盤水煤礦都很有名。雲南的昆陽磷礦和貴州的開陽磷礦是我國重要磷礦基地。
渝巴、川滇山地的滑坡、泥石流很發育。川滇山地土壤侵蝕較嚴重,是我國山地地質災害最嚴重的地區。雲貴高原地面塌陷嚴重。隨著修建鐵路、開發水利和礦產資源等活動強度的增大,地質災害將更趨嚴重。
在地震震中和活動斷裂帶附近常集中分布滑坡、泥石流和崩塌地質災害。區內金沙江中、下遊河谷地區和川滇南北向斷裂帶是滑坡、崩塌的多發區。安寧河及紅河河谷(含成昆鐵路)、金沙江下游、小江流域(含東川鐵路支線)等地,都是我國有名的泥石流重災區。另外,修建鐵路等人為活動使滑坡、泥石流、崩塌的發育更為嚴重。據統計,成昆鐵路沿線65%的泥石流是不合理的人為活動引發的。今後本區是發生泥石流和滑坡危險性災害最大的地區。
地下水污染日益嚴重,昆明市地下水硝酸鹽含量有急速增長的趨勢。
本區屬典型的大陸季風氣候,多年平均降水量在600~1300mm之間,雨型特徵是7~8月份多暴雨,9~10月份多連綿陰雨。侵蝕山地的地貌和降雨異常,是引起環境地質問題的主要因素。雨季平均300km2就有一處,滑坡、泥石流多分布在鐵路、公路附近,是我國鐵路地質災害最嚴重的地區之一。如川北地段為滑坡、崩塌多發區。白龍江上游、嘉陵江上游(含寶成鐵路)、涪江上游、安寧河、小江流域,是我國暴雨型泥石流災害最嚴重的地區。
本區的東南部雲貴岩溶中山高原區,以碳酸鹽岩與碎屑岩多次交替沉積的多溶層結構為主要特色,是我國南方岩溶塌陷最多的地區之一,塌陷坑有1134多個。塌陷密集的主要有水城、貴陽、巫溪等地區。今後水利工程活動、地下水開發、礦產開發很可能促其進一步發展。
岩溶環境的一個獨特之處是地表土層薄而貧瘠,植被稀少,成土極慢。有資料介紹,大約要侵蝕3m厚的岩石,才能形成0.1m厚的土壤。
岩溶環境的另一獨特之處是地表與地下水的體系復雜,地表水與地下水相互轉化極為頻繁,地下水對污染物的反應既迅速又持續時間長,給岩溶水資源的保護帶來困難。貴陽市的地下水水質惡化就與工業酸水下滲和煤渣淋濾有關,基岩地下水酚和細菌嚴重超標。貴陽市、安順市地下水存在硝酸鹽含量急速增長的趨勢。今後應給予充分重視。
(四)四川盆地地質環境區(Ⅳ)
四川盆地位於長江中上游,呈北東-南西向延伸,四周為高原和高山所環繞。北有大巴山和秦嶺,北西有龍門山和茶坪山,南西有小相嶺和大涼山,東南為大婁山。盆地中部是丘陵、方山、低山和平原,盆周的河流如岷江、沱江、嘉陵江、涪江和渠江等由北向南流動匯入長江,長江切穿巫山向東至萬縣流出盆外,是我國最大的外流盆地。區內西部為成都沖積平原,東部為紅層丘陵。氣候屬於亞熱帶濕潤氣候類型,年降水量在1000~1500mm之間,西部達1500~1800mm。
盆地內以紅層丘陵為主,其次為成都沖積平原,是我國重要農業區之一。
盆地丘陵地區廣泛分布紫紅色砂頁岩,故有「紅色盆地」之稱。砂岩裂隙水發育,極易風化,抗侵蝕能力差。另外,土地利用不合理,許多地區的耕地坡度達25°以上,有的甚至達到40°,導致土壤侵蝕嚴重,12°~20°坡耕地年侵蝕土層約2.5cm厚,水土流失問題十分嚴峻。
自貢市因大安鹽廠開采深部固體鹽礦,1985年3月29日,燕子山發生4.8級地震,震中烈度Ⅶ度。
區內碳酸鹽岩多為埋藏型,主要分布在重慶—萬縣一帶,出露於二疊、三疊系層位,有岩溶塌陷27處,塌陷坑100個以上,多為抽水及自然塌陷。
川東丘陵區和長江上遊河谷(重慶—奉節)地段是滑坡、崩塌的多發區。
成都市地下水存在硝酸鹽含量急速增長的趨勢。
盆地內礦產資源以天然氣和鹽類礦產為主,次有硫鐵礦、煤礦和天青石等資源可開發利用。
『伍』 最好的建築土有哪些 例如湖積土
黃土 等等
『陸』 全新統湖積層在地質圖上什麼顏色
全新統即第四系地質年代。在地質圖上用淺黃色表示。請參考地質圖:
『柒』 工程地質分區
研究區小清河以北為黃河三角洲平原,小清河以南多為山前沖洪積平原(圖2-6),基岩埋深在數百米以下,表層均為第四系鬆散沉積物,鑒於一般工業與民用建築物地基持力層一般均在15m以上,一般中高層建築物持力層一般在25m以上的特點,下面僅以0~25m的土體為對象,進行分析和研究。
1.土體的岩性與結構特徵
(1)土體岩性分類
區內0~25m深度內的地層多為第四系全新統地層,其沉積環境受黃河和海洋交互或共同影響,形成了以細顆粒為主的地層。所表現出的岩性以粉土最為廣泛,其次為粉質粘土、粉砂、粘土,局部有細砂,其主要岩性特徵見表2-9。
圖2-6 黃河三角洲工程地質分區圖
Fig.2-6 Map of Engineering geology zoning in the Yellow River Delta
(2)土體結構特點
區內土體結構無單層結構,多為多層結構(多層結構是指一定深度內由3層或3層以上的地層構成),這也是區內的沉積環境所決定的,該區已瀕渤海,是河流的最下游段,河道游盪較頻繁,古地貌特點反復變化,攜帶泥、砂的水動力特點也隨之變化,因此,區內一般無巨厚的單層岩性沉積。
表2-9 黃河三角洲0~25m 地層岩性分類及主要特徵表Tab.2-9 Lithology of strata down to 25m depth in the Yellow River Delta
2.土體工程地質特徵
(1)山前沖積洪平原區土體工程地質特徵
該區地面下25m的沉積物為第四系全新統沖積、洪積(
(2)古黃河三角洲區土體工程地質特徵
該區地面下25m的沉積物為第四系全新統沖積、海積、湖沼相沉積(
(3)現代黃河三角洲平原區土體工程地質特徵
該區地面下25m的沉積物為第四系全新統沖積海積物(
3.地表下0~25m土體物理力學指標的變化規律
1)古黃河三角洲區的物理力學性質總體上好於現代黃河三角洲,這是由於現代黃河三角洲的成陸時間晚於古黃河三角洲,其自重固結的程度弱於前者。
2)無論是古黃河三角洲區還是現代黃河三角洲區,各類岩性土層的物理力學指標顯示出一個較明顯的規律,即從地表向下,隨深度的增加土層的物理力學指標以較好—較差—好的規律發生變化。一般較差的深度段在5~10m和10~15m。這一變化規律也與區內的沉積環境相吻合,力學指標較差的深度段為1855年黃河改道以前沉積的以沖湖積-沖海積相為主的地層。
『捌』 湖泊沉積體系
湖泊是大陸上地形相對低窪和流水匯集的地區。相對海洋來說,面積和深度都內較小。區域構造、地形、氣容候和物源對湖泊沉積環境及其相應的沉積物的控制比對海洋的更為直 接和明顯。湖泊可分為濱湖亞相、淺湖亞相、半深湖亞相及深湖亞相。在研究區內恩平組 中主要發育濱湖和淺湖亞相(圖4-10)。
圖4-10 HZ21-1-1湖泊沉積旋迴剖面結構
4.2.6.1 濱湖亞相
濱湖亞相位於洪水期岸線與枯水期岸線之間,是湖泊沉積物堆積的重要地帶。濱湖區 沉積環境較為復雜,水動力條件變化大,拍岸浪作用明顯,水淹和暴露交替,屬於間歇性 的強水動力條件和氧化環境。岩性為分選磨圓較好的淺灰色細粒砂岩,夾薄層棕灰色泥 岩,顯水平層理、波狀層理。
4.2.6.2 淺湖亞相
淺湖亞相是指枯水期最低水位線至正常浪基面之間的地帶。該相帶位於深湖亞相外圍 鄰近湖岸,水淺但始終位於水下,遭受波浪和湖流擾動,水體循環良好。沉積物多為具較 高結構成熟度的砂岩,洪水時期則接受漫流沉積物質,常呈薄層狀夾在淺湖砂體中,稱為 漫流砂。岩性為棕灰-黑灰色泥岩,夾淺灰色、灰色細-中粒砂岩、煤層。
『玖』 湖積物中的地下水
湖積物屬於靜水沉積。大的湖泊沉積物從四周向湖心常呈環帶狀分布,從湖岸到湖盆中心沉積物質由粗變細 ( 圖 9 -12) 。濱岸部位由於水流和風浪作用,局部發育有較粗的動力水沉積,形成狹窄的濱岸砂或砂礫帶。在河流入湖口處形成濱湖三角洲沉積,有的還切入環帶內,向湖心延伸。湖心部位主要是停滯水流的細粒沉積,形成粉土,粉質黏土、淤泥為主夾少量薄層砂透鏡體沉積,沉積物在垂向上出現粗細相間旋迴性特徵,具有細密水平層理。不同條件下湖積物中的地下水情況如下。
1)濱岸砂礫帶:在湖岸被波浪沖刷作用地帶,常有狹窄帶狀的砂或砂礫沉積,近代湖泊的湖岸常形成沙堤。如黑龍江興凱湖濱沙堤,砂層厚1~10m,寬1~3km,下部有黏性土層隔水。潛水埋藏深度在沙堤頂部深,邊緣較淺。一般水量不大,礦化度常在0.5~1.0g/L,為HCO3-Cl-Na型水。
圖9-12 青海湖現代沉積物分布圖
2)湖心沉積帶:一般以淤泥質黏土、粉質黏土為主,其中夾有少量薄層細、中砂透鏡體。由於淤泥質土的相對隔水作用,砂層細而薄且分布又很不連續,有水量不大的承壓水。由於這種沉積物水量小,水質常有淤泥質臭味,有時含鐵量也高,故使用價值不大。但在鹽湖地區,雖然表層水鹽化,但其下部水的礦化度低,含鐵量少,可作為小型飲用水源。在時代較老的一些古湖積層中,黏性土中夾的細、中砂薄層已半膠結,含水更少。
3)濱湖三角洲地帶:此帶常是砂、砂礫與黏性土的互層沉積,其中砂或砂礫層中,常有水量較豐富的淺層承壓水,在適宜的條件下可能自流。
山西運城盆地是一個地塹盆地,從第四紀以來沉積了厚度大於300m的以湖相為主的沉積物。當時較大的河流從北面和東北方向注入,形成古河道及三角洲沉積,埋藏著豐富的地下水;而南部湖相黏土沉積發育,富水性很差。運城盆地的北面及東北面沉積的含水岩組從上而下可分為四組,其中第Ⅲ、Ⅳ組夾有中細砂及粗砂層。第Ⅲ組承壓水位高出潛水位3~5m,地形標高在350m以下的地區都可以自流,自流量為43.2~345m3/d,礦化度0.5~1g/L,為HCO3-Na-Ca水。第Ⅳ組承壓水位高出潛水位5m以上,自流量為43.2~1123m3/d,礦化度約1g/L,為HCO3-Ca和HCO3-Na水。
『拾』 下游沖積湖積平原生態區(Ⅲ)
黑河下游地區位於正義峽以北到中蒙邊界的廣大地區,是黑河古沖積扇平原和湖積平原分布區,自鼎新到額濟納旗年均降水量由53mm降低到40.76mm,氣候極為乾旱,綠洲僅分布在黑河沿岸和地下水溢出帶。
1.植被特徵
景觀類型:戈壁礫石荒漠、河流綠洲廊道、荒漠綠洲草原和綠洲構成黑河下游景觀。景觀類型分布受河流、水文地質條件控制。戈壁礫石荒漠分布在黑河古復合沖積扇(Q1+Q2)中、上部,表層植被稀少,呈現戈壁礫石荒漠景觀。荒漠綠洲草原分布在黑河古沖積扇前緣的窪地和古尾閭湖周圍。額濟納綠洲位於現代黑河沖積扇下游地區,沿黑河展布的綠洲廊道將額濟納綠洲與中游綠洲連接起來。
植被群落:荒漠植被群落主要是極耐旱的紅沙、泡泡刺、梭梭等,分布分散。荒漠綠洲草原分布在古日乃窪地,蘆葦、梭梭、檉柳為主要建群種。綠洲廊道,胡楊林帶沿黑河分布,構成荒漠河岸林帶,林帶外圍分布著檉柳、梭梭等灌木和苦豆子、蘇枸杞、大花羅布麻等半灌木群落;額濟納綠洲,胡楊、沙棗、梭梭、檉柳、蘆葦為主要原生植被群落建群種,人工植被有楊樹、蘋果、梨桃和各種農作物。
2.植被分區
植被分帶受水文地質條件控制,可分為古沖積扇礫石戈壁荒漠帶、上更新統山間盆地荒漠帶、現代河流沿岸綠洲帶、沖湖積平原荒漠綠洲帶4個亞區。
ⅢA區:為古沖積扇礫石戈壁荒漠帶,海拔1000~1200m,降雨量40~60mm,為中更新世黑河形成的古沖積扇,扇頂位於正義峽—鼎新一線,呈扇形逐步向居延海南岸展開,地下水埋深4~10m,富水性1000~3000m/d3,包氣帶岩性為砂礫石,夾有堅硬的鈣質和石膏膠結層,表層多礫石,植被類型為紅沙、白刺,植被覆蓋率小於1%,生態環境極惡劣。
ⅢB區:為上更新統山間盆地荒漠帶,分布在研究區西北部雅布賴—北大山區的斷陷盆地中,海拔1200~1500m,降雨量40~60mm。地下水埋深4~15m,富水性100~1000m/d3,包氣帶岩性為晚更新世沖洪積物,表層為亞砂土、砂礫石、風積砂。植被類型為紅柳、白刺、駱駝刺,在大的構造上升泉附近有蘆葦,呈小片狀分布,植被覆蓋率小於5%,生態條件惡劣。
ⅢC區:為現代河流沿岸綠洲帶,位於黑河現代河床沿岸,呈線狀分布,海拔1000~1100m,降雨量40~60mm,地下水埋深1~4m,包氣帶岩性為全新世沖積亞砂土、亞粘土,植被類型為胡楊、紅柳、甘草、苦豆子等,群落覆蓋率為30%~50%,茂密紅柳林地可達50%~70%,生態條件十分脆弱。
ⅢD區:為沖湖積平原荒漠綠洲帶,分布在研究區東北部古日乃地區,及其周邊礫石戈壁荒漠邊緣的古河道窪地中。這些地區曾是黑河古沖積扇前緣的古湖區,也是現代地下水的排泄區,水位埋深較淺,受古湖環境演變及地下水埋深控制,植被類型呈環帶狀分布,根據植被群落類型可分為7個子區。
ⅢD-1區:為梭梭林帶,位於梭梭頭—多爾本呼都格一線,海拔1000m左右,降雨量40mm,地下水埋深2~6m,富水性1000~3000m/d3,包氣帶岩性為風積砂、亞砂土、亞粘土。植被類型為梭梭,形成北東走向的林帶,群落覆蓋率20%~40%,生態環境脆弱。
ⅢD-2區:為稀疏蘆葦草原帶,分布在梭梭林帶東部,環古日乃湖分布,海拔1000m左右,降雨量40mm,地下水埋深2~3m,富水性1000~2000m/d3,包氣帶岩性為湖相亞砂土、亞粘土和風積砂,植被類型為蘆葦,株高10~20cm,稀疏生長,群落覆蓋率20%~40%,由於地下逐年水位下降,生態條件逐漸惡化,該帶系由密集蘆葦帶退化而來。
ⅢD-3區:為密集蘆葦草原帶,主要分布在古日乃湖南岸,海拔1000m左右,降雨量40mm。地下水埋深1~2m,富水性1000~2000m/d3,包氣帶岩性為湖相亞砂土、亞粘土。植被類型為蘆葦,株高20~50cm,在有泉水出露處株高可達2m以上,群落覆蓋率40%~70%,生態條件逐漸惡化。
ⅢD-4區:為梭梭蘆葦草原原帶,位於多爾本呼都格—巴特烏蘇一帶以及礫石戈壁荒漠邊緣的古河道窪地,海拔1000 m左右,降雨量40 mm,地下水埋深2~4 m,富水性1000~2000m/d3 ,包氣帶岩性為沖湖積亞砂土、亞粘土和風積砂。植被類型為梭梭、蘆葦。梭梭多為單株稀疏分布,株高40~150 cm,蘆葦稀疏分布其間,株高10~30 cm,植被覆蓋率為20%~30%,生態條件很差。
ⅢD-5區:為甘草、紅柳、蘆葦草原帶,分布在原土素進海子的西部綠洲帶,海拔1000m左右,降雨量40mm。包氣帶岩性為湖相亞砂土、亞粘土及風積砂。由於黑河改道,地下水埋深2~4m,植被類型為甘草、紅柳、蘆葦,生態狀態很差。
ⅢD-6區:為死亡梭梭林帶,分布在古日乃、土素進海子東部,海拔1000m左右,降雨量40mm,由於近幾十年來,黑河來水量逐年減少,靠地下水排泄維持的古日乃、土素進海子乾涸,使湖東地區的地下水位下降過大,導致梭梭林大片死亡,該地區地下水埋深5~8m,包氣帶岩性為風積砂、亞砂土、亞粘土,植被類型為梭梭,生態狀態極惡劣。
ⅢD-7區:為乾涸鹽湖、鹽殼帶,為古日乃湖、土素進海子、居延澤、東西居延海等乾涸的鹽湖,海拔1000m左右,降雨量40~60mm,地下水埋深2~3m,包氣帶岩性為湖積亞粘土、粘土,無植被,表層白色的鹽、鹼晶體分散分布在亞粘土中,多為鬆散結構,只有在含鹽量大的地方結成殼狀,生態狀態極惡劣,見表9-10。
黑河流域生態分區詳見黑河流域地質生態環境分區圖(圖版4)。
表9-10 黑河流域生態地質分區表