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湖积在工程地质中什么分区

发布时间: 2021-02-24 13:36:56

『壹』 堆积体工程地质特征

下咱日堆积体是坝址区体积最大的一个堆积体,由于紧靠坝址上游左岸,堆积体下游部分为电站进水口,研究下咱日堆积体的空间工程地质结构以及对其稳定性问题做出合理的分析判定,对于电站在施工及运营期间的安全性具有重要的意义。该堆积体分布高程从河边至高程 1920 m,面积约 1. 5 km2,估计方量约 9800 × 104m3

下咱日堆积体分布于金沙江左岸上、下坝之间,根据堆积体的空间分布 ( 分布高程)及对工程的影响程度,大致以下咱日沟为界将堆积体分为Ⅰ、Ⅱ两个区 ( 图 6. 1. 1) 。Ⅰ区分布于上坝址左岸,下咱日沟西南侧,靠河边地形平缓且薄,地形较陡且厚度较大地段比正常蓄水位高约百余米,对枢纽建筑物影响较小; Ⅱ区分布于下咱日沟北侧,紧邻枢纽建筑物,其分布位置及高程不仅影响枢纽建筑物的布置,且水库蓄水后堆积体的稳定对大坝的安全具直接影响,因此,勘察的重点、研究的重点皆在堆积体Ⅱ区,本次研究工作的重点亦为Ⅱ ( 以下所述内容均针对Ⅱ区) 。

图 6. 1. 1 下咱日堆积体工程地质平面图

6. 1. 1 堆积体空间分布特征

6. 1. 1. 1 下咱日堆积体分布区地形特征

根据堆积体分布区 1∶2000 地形等高线图,为了能够更直观地分析堆积体的空间形态特征,我们建立了下咱日堆积体三维地形等高线云图 ( 图 6. 1. 2) 及坡度分布云图 ( 图6. 1. 3) 。从中可以清晰看出整个堆积体大约分布有两个较缓的台地,即: 高程 1540 ~1560 m 及高程 1610 m 以上,其地形坡比约为 10% ~ 32% 。其中高程 1560 ~ 1610 m 附近形成一陡坎,其地形坡比大约 95%。该陡坎上部为胶结较好的硬壳层,下部为具有较好层理状结构并且具有一般胶结的砾石层,由于两者强度上的差异在有些部位发育有 “洞穴”( 图 6. 1. 4) ,甚至在局部还伴有局部小范围的坍塌现象。

为了研究下咱日堆积体的分布区的地表水文地质特征及空间流域分布,在研究过程中对其地表形态进行分析,建立了堆积体分布区的空间流域分布图 ( 图 6. 1. 5) 。从图中可以看出,堆积体分布区主要地表径流排泄通道为下咱日沟,该沟在分析区内其流域面积约为 8. 85 ×105m2。其余由于常年的冲刷在堆积体表部 ( 尤其是下部台地) 处形成几条较大的冲沟,也成为堆积体分布区内的小范围的流域排泄通道 ( 图 6. 1. 5)

图 6. 1. 2 下咱日堆积体空间等高线分布

图 6. 1. 3 下咱日堆积体空间坡度分布

图 6. 1. 4 下咱日堆积体陡坎处分布的 “洞穴”

图 6. 1. 5 下咱日堆积体空间流域分布

图 6. 1. 6 显示了水库蓄水到正常设计水位高程 ( 1618 m) 时的堆积体的淹没情况,下部红色区域为水库淹没区,上部黄色区域为非淹没区。从图中可以看出,水库蓄水后堆积体的陡坎及以下部分将处于水下。

图 6. 1. 6 下咱日堆积体水库淹没分析

6. 1. 1. 2 堆积体三维空间结构及规模

为了探明堆积体的规模、成因及分布规律,中水顾问集团昆明勘察设计研究院针对堆积体共布置勘探钻孔 19 个、勘探平洞 6 个、竖井 2 个,同时开展部分物探工作。各勘探点及勘探剖面布置见图 6. 1. 1。根据现场钻孔资料,堆积体最大厚度可达 118 m。

为进一步研究下咱日堆积体的三维空间结构形态特征及其分布规模,以便为电站后期的设计及施工阶段提供可靠的依据,我们根据现场地面调查、地形图 ( 1∶2000) 、地质图 ( 1∶2000) 、已有的上述钻探及物探等资料建立了其相应的三维空间结构模型( 图 6. 1. 7、图 6. 1. 8) 。

从图中可以看出下咱日堆积体总体上像一个装满东西的 “勺子”,其中部厚度较大,基覆面 ( 基岩与堆积体接触界面,以下同) 中部下凹,呈 “勺”状或 “锅底”状。从纵向上看,堆积体的底界面在三维空间总体上呈现为倾向河谷,倾角也由 35°左右逐渐变为水平,甚至前缘靠江边部位出现反翘现象 ( 如Ⅲ、Ⅳ号剖面) ( 图 6. 1. 8) 。横向上,沿河谷方向,堆积体底界面总体上为倾向下游并在上、下游两端逐渐翘起,且具有堆积体的厚度上游相对较薄、下游相对较厚的趋势。

此外,从钻孔勘查资料表明在基覆面的某些部位仍然保存有磨圆度很好,岩性成分相当复杂、含有不少本地区没有的花岗岩类的卵砾石 ( 图 6. 1. 9) ,且大都已经呈现完全胶结或半胶结成岩状态,显然是金沙江自上游数百公里外搬运而来。因此,在堆积体形成之前的一段时间内该部位应为古金沙江的古河槽 ( 图 6. 1. 10) 。

图 6. 1. 7 下咱日堆积体三维空间结构

6. 1. 2 堆积体工程地质结构

根据现场工程地质调研及钻孔、平硐 209 等勘探资料,对下咱日堆积体主剖面 ( Ⅲ-Ⅲ剖面) 进行工程地质结构分区 ( 图 6. 1. 11) ,并建立了其相应的三维工程地质结构分区( 图 6. 1. 12) 。从上往下依次为:

6. 1. 2. 1 胶结、半胶结的砂、卵砾石层

该层位于堆积体的前部,其主要成分为具有层理状的胶结、半胶结的砂、卵砾石层,组成物质成分较杂,以灰岩、玄武岩居多,部分为花岗岩、砂岩等卵、砾石。具 PD209及 PD221 揭露该层部为一层厚度较薄的胶结硬壳层,局部分布有崩坡积层、河流相沉积的卵砾石层及较大的滚石物质 ( 滚石最大可视粒径可达 10 m) 。

图 6. 1. 8 下咱日堆积体三维形态特征

为进一步认识该层粒度分布特征,分别在 PD209 内分别选取了四个试样点进行了相应的粒度筛分试验 ( 图6. 1. 13) ,由于现场条件限制粒度筛分试样大小为20 cm ×20 cm ×20 cm,且粒径范围为大于 1 cm 的颗粒。从频率分布柱状图上可以看出在粒度分析范围内绝大部分粒度小于 1 cm,粒径 <1 cm 的颗粒最大可达 60%以上,平均含量约为 47. 2%。

通过钻孔及平洞揭露,该层内部夹有粉细砂层。但通过地表调查及勘探成果分析,该层内部的粉细砂层在空间上的分布呈透镜状 ( 图 6. 1. 14) ,分布不连续,其延展长度一般小于 5 m,且较为致密并呈半胶结状态,不具有成层性。从总体上不构成连续性的软弱界面,不会影响堆积体的稳定性。

6. 1. 2. 2 土石混合体层

该层为冰碛成因的土石混合体层,具泥质胶结或呈架空结构特征,其含石量大于40% ,现场平硐揭示,最大粒径可达 3 m 左右,组成物质绝大部分为灰岩、玄武岩。

图 6. 1. 9 钻孔揭露堆积体底界 ( 基覆面) 分布的卵砾石层

图 6. 1. 10 下咱日堆积体分布区古河槽及今河槽基岩面等高线 ( m) 图

根据平洞 209 揭露,该层土石混合体在内部细观结构上从坡体外部到内部大致可以划分为两个亚层 ( 图 6. 1. 15) : 具有泥质胶结的土石混合体层及具有架空结构的堆石体层。其内部块石粒径较大,具有一定的磨圆度。其中具泥质胶结的土石混合体层,块石构成的骨架内部空隙被粘土及粉土充填,填充成分较为致密,透水性较弱; 具有架空结构的堆石体内部大块体构成的骨架内部有粒径较小的块体填充,且块体内部排列紧密,呈高度压密状态,深部可见局部有少量泥质充填成分。但从整体上这两个亚层没有明显的界线,基本上呈逐渐过渡趋势。

为了明确下咱日堆积体内部分布的这两类岩土介质的粒度组成,为其抗剪强度研究提供依据,我们采用数字图像处理技术对 PD209 所揭露的这类岩土体进行了大面积粒度分析试验。

根据现场断面特征,选取土石阈值为2 cm,即: 粒径 <2 cm 的颗粒将被视为 “土体”成分。因此对图像所显示的粒径大于 2 cm 的颗粒进行统计,图 6. 1. 16 显示了两组图像颗粒提取过程。

图6.1.11 下咱日堆积体地质结构剖面图

图 6. 1. 12 下咱日堆积体三维工程地质结构分区

图 6. 1. 13 砂卵砾石层粒度分析成果

图 6. 1. 14 下咱日堆积体内部呈透镜状分布的粉细砂层

图 6. 1. 15 PD209 揭露的下咱日堆积体内部土石混和体层

图 6. 1. 16 基于数字图像处理技术对 PD209 内揭露冰水堆积层( 土石混合体) 进行粒度分析

根据上述方法,我们共对7组图像进行了相应的粒度分析,累计分析总面积约26m2,图6.1.17。从图中可知该土石混合体的含石量(粒径大于2cm的颗粒)分布范围为30%~70%之间,平均含石量约52%,根据水利部行业标准《土工试验规程》(SL237-1999)中的土的分类标准,该层岩土体应属于混合巨粒土—巨砾混合土范畴。从图6.1.16图像处理图上还可以看出该层土石混合体粒度分布及其不均匀。

图6.1.17 各粒度分析试验成果图

6.1.2.3 基岩

二叠系上统玄武质喷发岩(P2d),其岩性主要为灰、灰黑及紫灰色的玄武岩、杏仁状玄武岩及火山角砾熔岩等,该层从上到下又可分为全风化、强风化、弱风化及新鲜基岩。根据钻孔揭露显示,除堆积体上部及Ⅲ号剖面揭露为全风化或强风化接触外,绝堆积体下伏基岩大部分为弱风化玄武岩体。基岩接触面处,根据钻孔揭露堆积体物质基本处于超固结或胶结、半胶结状态(图6.1.18),接触较为紧密,不可能成为堆积体失稳的软弱界面。

『贰』 岩土体工程地质类型分区

平原区广泛分布以冲洪积成因为主的第四系堆积物,低山丘陵区出露多种类型的岩组,沂沭断裂带西侧的鄌郚-葛沟断裂、沂水-汤头断裂纵贯南北,总体看工程地质条件较复杂(图1-8-3)。

图1-8-3 昌乐县岩土体工程地质类型分区略图

(一)岩体工程地质类型

1.坚硬的块状侵入岩岩组

分布于营邱—河头一带,为古元古代吕梁期侵入岩,岩性以弱片麻状中粒含角闪二长花岗岩、弱片麻状中粒含黑云二长花岗岩,岩石坚硬,力学强度高,工程地质性质良好,山区风化带厚度<3m,丘陵及准平原区20~30m,fc=130~170MPa,fr=90~130MPa(fc为岩石极限干抗压强度,fr为岩石饱和极限抗压强度)。

2.坚硬的块状-似层状喷出岩岩组

主要分布在南郝—崔家埠—五图一线以南、鄌郚-葛沟断裂以西地区,为新近纪临朐群牛山组、尧山组火山喷出岩,岩性为玄武岩。岩石坚硬,柱状节理发育,工程地质性质良好。风化带厚20~30m,fc=140~160MPa。

3.坚硬的块状变质岩岩组

主要分布在鄌郚—阿陀一带,为新太古代泰山岩群山草峪组黑云变粒岩,岩石坚硬,风化带厚度30~40m,fc=180~200MPa。

4.坚硬较坚硬的中厚-厚层状灰岩岩组

仅分布于朱刘街道、五图街道一带,主要为寒武纪长清群朱砂洞组、馒头组、九龙群张夏组、崮山组和炒米店组白云质灰岩、泥灰岩、泥质条带灰岩和生物碎屑灰岩等,局部夹细砂岩。灰岩坚硬,力学强度高,泥灰岩强度低。白云质灰岩fc=50~190MPa;灰岩fc=90~160MPa,fr=70~120MPa。

5.较坚硬的中厚—厚层碎屑岩岩组

主要分布在鄌郚-葛沟断裂带与沂水-汤头断裂带,以及五图煤矿一带,岩性为白垩纪淄博群三台组砂岩、砾岩,莱阳群城山后组角砾岩、砂砾岩、砂岩,青山群八亩地组凝灰岩、集块角砾岩、粉砂岩,大盛群马郎沟组粉砂岩、细砂岩,田家楼组泥质粉砂岩、细砂岩、黏土岩,古近纪五图群朱壁店组砾岩、砂砾岩、砾岩,李家崖组黏土岩、砂岩、黏土岩、油页岩等。风化带厚度<40m,砂岩和砾岩fc=30~80MPa,fr=20~50MPa。

6.较坚硬的薄层状页岩夹灰岩岩组

局限分布在阿陀东北部,岩性为中寒武系、下寒武系及元古宇土门群页岩、博层灰岩、泥灰岩。页岩夹泥灰岩fc=30~40MPa,fr=10~15MPa。

(二)土体工程地质类型

1.北部冲洪积上层黏性土多层或双层结构

分布于北部山前平原地区,以上层黏性土多层结构为主,上层黏性土厚<5m或5~10m,仅局部>10m,黏性土岩性以粉质黏土、黏土为主,中等压缩性。砂性土为粉细砂、中细砂,其次粗砂、砾石,砂层颗粒自北至南变粗,工程地质性质良好。黏性土fk=120~180kPa,砂性土fk=140~200kPa(fk为地基承载力标准值)。

2.山前及河谷平原冲洪积上层黏性土双层、多层结构及黏性土单层结构

分布于山前坡麓、山间河谷地区,上部黏性土为粉质黏土、粉土、黏土,厚度5m左右,中等压缩性。下部砂性土为中粗砂、细砂、砂砾石,紧密状态,厚>5m。黏性土fk=140~220kPa,砂性土fk=160~250kPa。

3.山麓地区坡洪积及残坡积黏性土单层结构或上层黏性土双层结构

分布于南部低山丘陵坡麓地带,以黏性土单层结构或上层为黏性土双层结构为主。黏性土厚<5m或5~10m,以黄褐色至棕红色粉质黏土及黏土为主,含铁锰质及钙质结核,可塑—硬塑,中等压缩性,部分地区分布湿陷性黄土。下部夹透镜体状碎石土及泥钙质胶结砾岩,紧密状态,工程地质性质良好。黏性土fk=160~220kPa,碎石土fk=200~500kPa。

总之,昌乐县工程地质主要问题是沂沭断裂带的活动性,其次是地面沉陷、岩溶塌陷、局部黄土湿陷等问题。

『叁』 湖泊沉积对工程地质的影响的影响

地层较差,一般都为软弱层,地基不好,在选择基础时,要慎重,沉降量的测量很重要,很容易产生沉降差较大的不均匀沉降。

『肆』 地质环境分区

西南地区因青藏高原不断隆升,大江大河如雅鲁藏布江、金沙江、澜沧江、怒江、雅砻江、大渡河、嘉陵江和乌江等快速下切,两侧边坡不稳定,大规模崩塌、滑坡屡屡发生,且常有超大型崩滑体堵断江流形成堰塞湖事件发生。同时因青藏高原应力环境的挤压拉张,周边的断裂体系如龙门山断裂带、鲜水河断裂带、横断山断裂带、安宁河-则木河-小江断裂带、冈底斯断裂带等强烈活动,地震频繁,构成了世界独一无二的地质环境区。

根据矿产资源分布的地质地理环境,大致可将西南地区划分为4个区域地质环境区:西藏高原地质环境区(Ⅰ),藏东、川西、滇西、高山谷岭、山原地质环境区(Ⅱ),秦巴-云贵中山、高原地质环境区(Ⅲ),四川盆地地质环境区(Ⅳ)(图1-4)。

(一)西藏高原地质环境区(Ⅰ)

本区位于西南地区的西部。范围北起昆仑山,南至喜马拉雅山,西抵国界,东达横断山,属中-新生代强烈隆起区,平均海拔在4500m以上,气候寒冷,总计约有大小冰川23000多条,为我国冰川型泥石流的主要分布地区,对公路有一定的威胁。是我国大江大河的发源地。

本区挽近活动断裂发育,大多数分布在主要山脉的山前地带或沿一些江河展布,一般水平位移速率多在6mm/a以上,有的大于1cm/a,地震活动频度高、强度大,其活动程度仅次于台湾地区。

区内以多年冻土分布最广,其次是季节性冻土。高原边缘为高山峡谷,人口稀少,多为无人区或人口密度在10人/km2以下的地区,人类活动多以农牧业为主,处于原始自然状态。主要由于原地区生态环境极其脆弱,土层很薄,一般仅有十多厘米厚,工程和矿业活动极易破坏草原植被,从而引发荒漠化地质灾害

西藏北部羌塘盆地以油气资源为主,属唐古拉山脉,群山绵延,冰峰林立,空气稀薄,是青藏高原最高的台阶,有“生命禁区”之称。年平均气温在0℃以下,是中国大江大河如长江、怒江的发源地,有“江河之源”的称谓。

西藏中部介于唐古拉山与冈底斯-念青唐古拉山脉之间,盛产铬铁矿和金矿,地势较为平坦开阔,由一系列浑圆的缓丘和河流盆地组成,相对高差为100~400m。该区属高原亚寒带半湿润季风气候区,以昼夜温差大、四季不分明为特色。由于河湖众多,牧草生长较好,是西藏的主要牧业区。

西藏南部为“一江两河”地区(雅鲁藏布江、拉萨河、年楚河),位于冈底斯-念青唐古拉山与喜马拉雅山脉之间,以两山夹一谷为特征,区内地形起伏较大,蕴藏有丰富的斑岩型铜多金属矿产资源。冈底斯-念青唐古拉山脉地势挺拔高峻,冰峰林立,平均海拔在5000m以上,是藏南河谷地区与藏北内流湖盆区的天然屏障和重要分水岭。喜马拉雅山是世界上最年轻和最高的山脉。两山之间的雅鲁藏布江、拉萨河、年楚河谷地,地势相对较低,海拔为3500~4300m;气候属高原温带半干旱季风气候区大陆气候带,年平均气温7℃左右,冬无严寒,夏无酷暑。降雨量较充沛,水系发育,年均降雨量在500mm左右,主要集中在6~8月份之间,多夜雨;日照长、昼夜温差大为主要特点,拉萨、日喀则年日照数在3000h以上,享有“日照城”的美誉。“一江两河”地区气候条件较好,人口集中,是西藏自治区政治、经济、文化中心和最主要的农业区。

图1-4 西南地区地质环境分区图

区内按水岩组合关系和地下水赋存空间,并结合西藏高压环境区地质条件,可划分为两大类含水岩组:一类是以松散岩、碎屑岩、老变质岩和岩浆岩为主的裂隙水含水岩组,主要分布在藏北、藏南湖盆、谷地、拉孜—改则—尼玛一线以北山区和喜马拉雅山、雅鲁藏布江缝合带等地区;另一类为碳酸盐岩与碎屑岩互层的裂隙溶洞水含水岩组,主要分布在羌南、羌北、羌西北、定日、定结和喜马拉雅山北麓等地区。

(二)藏东、川西、滇西高山谷岭、山原地质环境区(Ⅱ)

该区位于第一地貌阶梯与第二地貌阶梯的过渡带,分布于藏东、川西、滇西、怒江、澜沧江、金沙江流域即三江横断山区。

东北部地形平缓,高原面完整;南部山川相间,切割甚深,山谷与山峰高差大于1000m,年降水量由东北向西南逐渐增大,由400mm增至1000mm以上。

本区位于松潘-甘孜褶皱系东南段,三江褶皱系的中南段,以碎屑岩沉积为主,主要为裂隙水含水岩组,活动断裂发育,鲜水河断裂平均年滑动速率为17.9mm/a,红河断裂平均年滑动速率为2.2mm/a,地震频率高、震级大。

区内河谷地区是重度泥石流灾害区。滑坡、崩塌、泥石流与水土流失问题严重,据资料初步统计,仅金沙江攀枝花至宜宾段累计发生崩塌472处,总体积236400×104m3,其中特大型、大型(V>10×104m3)有110处;滑坡148处,总体积188700×104m3;泥石流334条;水土流失面积6800km2。截至1987年,因区域崩塌、滑坡致死1011人。水土流失使生态环境恶化,河道泥沙量增加,对水电开发和水库寿命极为不利。区内地震活动强烈,有喜马拉雅强震带,该带自1900年以来6级以上地震26次,其中8级以上地震4次,震源深一般为30~70km;还有羌塘-三江地震带。这些都是长期存在的地质环境问题。

区内矿产资源丰富,具有举世闻名的三江多金属成矿带,已列为我国“十一五”规划16个重大成矿区带之一。

(三)秦巴-云贵中山高原地质环境区(Ⅲ)

本区位于西南地区的东部。范围包括北部的大巴山、川西南攀枝花、西昌、宜宾、滇中昆明、贵州和重庆等地。

本区为湿润气候,以海拔2000m左右的山地和高原为主。大地构造上位于扬子地台西部。西侧为川滇南北向构造带的中南段,挽近断裂活动强烈,平均位移速率每年6~10mm,地震活动强度大、频率高,是我国重要的强震活动区,有安宁河-龙川江地震带、马边-大关地震带等。其北侧主要为秦岭东西向构造带,在地质、地貌和地理方面,都是分隔我国南北方的重要界线。

区内碳酸盐岩分布广泛,其次是碎屑岩。主要为裂隙溶洞水含水岩组,其次是裂隙水含水岩组。

区内人口密度一般小于200人/km2。交通方便,有宝成、成昆等重要铁路干线和川藏、滇藏公路。河流水力资源丰富而集中,蕴藏量约超过全国总量的1/3。矿产资源多样,金属矿和非金属矿资源丰富。四川攀枝花钒钛磁铁矿是全国著名的大矿,宝鼎和天府煤矿、自贡井盐和天然气开采历史悠久,西昌地区冕宁县牦牛坪稀土矿具有大型规模;云南个旧锡矿、东川铜矿、拉拉铜矿、会泽铅锌矿、天宝山铅锌矿是开发较早的老矿山。贵州铜仁汞矿、黔西六盘水煤矿都很有名。云南的昆阳磷矿和贵州的开阳磷矿是我国重要磷矿基地。

渝巴、川滇山地的滑坡、泥石流很发育。川滇山地土壤侵蚀较严重,是我国山地地质灾害最严重的地区。云贵高原地面塌陷严重。随着修建铁路、开发水利和矿产资源等活动强度的增大,地质灾害将更趋严重。

在地震震中和活动断裂带附近常集中分布滑坡、泥石流和崩塌地质灾害。区内金沙江中、下游河谷地区和川滇南北向断裂带是滑坡、崩塌的多发区。安宁河及红河河谷(含成昆铁路)、金沙江下游、小江流域(含东川铁路支线)等地,都是我国有名的泥石流重灾区。另外,修建铁路等人为活动使滑坡、泥石流、崩塌的发育更为严重。据统计,成昆铁路沿线65%的泥石流是不合理的人为活动引发的。今后本区是发生泥石流和滑坡危险性灾害最大的地区。

地下水污染日益严重,昆明市地下水硝酸盐含量有急速增长的趋势。

本区属典型的大陆季风气候,多年平均降水量在600~1300mm之间,雨型特征是7~8月份多暴雨,9~10月份多连绵阴雨。侵蚀山地的地貌和降雨异常,是引起环境地质问题的主要因素。雨季平均300km2就有一处,滑坡、泥石流多分布在铁路、公路附近,是我国铁路地质灾害最严重的地区之一。如川北地段为滑坡、崩塌多发区。白龙江上游、嘉陵江上游(含宝成铁路)、涪江上游、安宁河、小江流域,是我国暴雨型泥石流灾害最严重的地区。

本区的东南部云贵岩溶中山高原区,以碳酸盐岩与碎屑岩多次交替沉积的多溶层结构为主要特色,是我国南方岩溶塌陷最多的地区之一,塌陷坑有1134多个。塌陷密集的主要有水城、贵阳、巫溪等地区。今后水利工程活动、地下水开发、矿产开发很可能促其进一步发展。

岩溶环境的一个独特之处是地表土层薄而贫瘠,植被稀少,成土极慢。有资料介绍,大约要侵蚀3m厚的岩石,才能形成0.1m厚的土壤。

岩溶环境的另一独特之处是地表与地下水的体系复杂,地表水与地下水相互转化极为频繁,地下水对污染物的反应既迅速又持续时间长,给岩溶水资源的保护带来困难。贵阳市的地下水水质恶化就与工业酸水下渗和煤渣淋滤有关,基岩地下水酚和细菌严重超标。贵阳市、安顺市地下水存在硝酸盐含量急速增长的趋势。今后应给予充分重视。

(四)四川盆地地质环境区(Ⅳ)

四川盆地位于长江中上游,呈北东-南西向延伸,四周为高原和高山所环绕。北有大巴山和秦岭,北西有龙门山和茶坪山,南西有小相岭和大凉山,东南为大娄山。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动汇入长江,长江切穿巫山向东至万县流出盆外,是我国最大的外流盆地。区内西部为成都冲积平原,东部为红层丘陵。气候属于亚热带湿润气候类型,年降水量在1000~1500mm之间,西部达1500~1800mm。

盆地内以红层丘陵为主,其次为成都冲积平原,是我国重要农业区之一。

盆地丘陵地区广泛分布紫红色砂页岩,故有“红色盆地”之称。砂岩裂隙水发育,极易风化,抗侵蚀能力差。另外,土地利用不合理,许多地区的耕地坡度达25°以上,有的甚至达到40°,导致土壤侵蚀严重,12°~20°坡耕地年侵蚀土层约2.5cm厚,水土流失问题十分严峻。

自贡市因大安盐厂开采深部固体盐矿,1985年3月29日,燕子山发生4.8级地震,震中烈度Ⅶ度。

区内碳酸盐岩多为埋藏型,主要分布在重庆—万县一带,出露于二叠、三叠系层位,有岩溶塌陷27处,塌陷坑100个以上,多为抽水及自然塌陷。

川东丘陵区和长江上游河谷(重庆—奉节)地段是滑坡、崩塌的多发区。

成都市地下水存在硝酸盐含量急速增长的趋势。

盆地内矿产资源以天然气和盐类矿产为主,次有硫铁矿、煤矿和天青石等资源可开发利用。

『伍』 最好的建筑土有哪些 例如湖积土

黄土 等等

『陆』 全新统湖积层在地质图上什么颜色

全新统即第四系地质年代。在地质图上用浅黄色表示。请参考地质图:

『柒』 工程地质分区

研究区小清河以北为黄河三角洲平原,小清河以南多为山前冲洪积平原(图2-6),基岩埋深在数百米以下,表层均为第四系松散沉积物,鉴于一般工业与民用建筑物地基持力层一般均在15m以上,一般中高层建筑物持力层一般在25m以上的特点,下面仅以0~25m的土体为对象,进行分析和研究。

1.土体的岩性与结构特征

(1)土体岩性分类

区内0~25m深度内的地层多为第四系全新统地层,其沉积环境受黄河和海洋交互或共同影响,形成了以细颗粒为主的地层。所表现出的岩性以粉土最为广泛,其次为粉质粘土、粉砂、粘土,局部有细砂,其主要岩性特征见表2-9。

图2-6 黄河三角洲工程地质分区图

Fig.2-6 Map of Engineering geology zoning in the Yellow River Delta

(2)土体结构特点

区内土体结构无单层结构,多为多层结构(多层结构是指一定深度内由3层或3层以上的地层构成),这也是区内的沉积环境所决定的,该区已濒渤海,是河流的最下游段,河道游荡较频繁,古地貌特点反复变化,携带泥、砂的水动力特点也随之变化,因此,区内一般无巨厚的单层岩性沉积。

表2-9 黄河三角洲0~25m 地层岩性分类及主要特征表Tab.2-9 Lithology of strata down to 25m depth in the Yellow River Delta

2.土体工程地质特征

(1)山前冲积洪平原区土体工程地质特征

该区地面下25m的沉积物为第四系全新统冲积、洪积(

)物,岩性以土黄—灰黄色粉质粘土、粉土为主,古河道带有粉砂、细砂分布,湖沼相沉积的灰黑色淤泥、淤泥质土比较少见。土层物理力学性质较好,承载力较高。

(2)古黄河三角洲区土体工程地质特征

该区地面下25m的沉积物为第四系全新统冲积、海积、湖沼相沉积(

),上部多以土黄色—褐黄色粉土、粉质粘土为主,古河道带有粉砂分布;中部多有灰黑色淤泥质粉质粘土分布;局部有粉砂分布,下部以土黄色粉土、粉砂为主。土层的物理力学性质在水平和垂向上均有较大的变化,局部有小片的软土和高盐渍土分布。

(3)现代黄河三角洲平原区土体工程地质特征

该区地面下25m的沉积物为第四系全新统冲积海积物(

),上部多为土黄—灰黄色粉土、粉质粘土;中部为灰黑色粉质粘土或淤泥质土,具腥味;下部多为浅灰色粉砂,土层的物理力学性质在水平和垂向上均有较大的变化,软土分布面积较大,盐渍土呈片状分布,为弱—中等盐渍土。

3.地表下0~25m土体物理力学指标的变化规律

1)古黄河三角洲区的物理力学性质总体上好于现代黄河三角洲,这是由于现代黄河三角洲的成陆时间晚于古黄河三角洲,其自重固结的程度弱于前者。

2)无论是古黄河三角洲区还是现代黄河三角洲区,各类岩性土层的物理力学指标显示出一个较明显的规律,即从地表向下,随深度的增加土层的物理力学指标以较好—较差—好的规律发生变化。一般较差的深度段在5~10m和10~15m。这一变化规律也与区内的沉积环境相吻合,力学指标较差的深度段为1855年黄河改道以前沉积的以冲湖积-冲海积相为主的地层。

『捌』 湖泊沉积体系

湖泊是大陆上地形相对低洼和流水汇集的地区。相对海洋来说,面积和深度都内较小。区域构造、地形、气容候和物源对湖泊沉积环境及其相应的沉积物的控制比对海洋的更为直 接和明显。湖泊可分为滨湖亚相、浅湖亚相、半深湖亚相及深湖亚相。在研究区内恩平组 中主要发育滨湖和浅湖亚相(图4-10)。

图4-10 HZ21-1-1湖泊沉积旋回剖面结构

4.2.6.1 滨湖亚相

滨湖亚相位于洪水期岸线与枯水期岸线之间,是湖泊沉积物堆积的重要地带。滨湖区 沉积环境较为复杂,水动力条件变化大,拍岸浪作用明显,水淹和暴露交替,属于间歇性 的强水动力条件和氧化环境。岩性为分选磨圆较好的浅灰色细粒砂岩,夹薄层棕灰色泥 岩,显水平层理、波状层理。

4.2.6.2 浅湖亚相

浅湖亚相是指枯水期最低水位线至正常浪基面之间的地带。该相带位于深湖亚相外围 邻近湖岸,水浅但始终位于水下,遭受波浪和湖流扰动,水体循环良好。沉积物多为具较 高结构成熟度的砂岩,洪水时期则接受漫流沉积物质,常呈薄层状夹在浅湖砂体中,称为 漫流砂。岩性为棕灰-黑灰色泥岩,夹浅灰色、灰色细-中粒砂岩、煤层。

『玖』 湖积物中的地下水

湖积物属于静水沉积。大的湖泊沉积物从四周向湖心常呈环带状分布,从湖岸到湖盆中心沉积物质由粗变细 ( 图 9 -12) 。滨岸部位由于水流和风浪作用,局部发育有较粗的动力水沉积,形成狭窄的滨岸砂或砂砾带。在河流入湖口处形成滨湖三角洲沉积,有的还切入环带内,向湖心延伸。湖心部位主要是停滞水流的细粒沉积,形成粉土,粉质黏土、淤泥为主夹少量薄层砂透镜体沉积,沉积物在垂向上出现粗细相间旋回性特征,具有细密水平层理。不同条件下湖积物中的地下水情况如下。

1)滨岸砂砾带:在湖岸被波浪冲刷作用地带,常有狭窄带状的砂或砂砾沉积,近代湖泊的湖岸常形成沙堤。如黑龙江兴凯湖滨沙堤,砂层厚1~10m,宽1~3km,下部有黏性土层隔水。潜水埋藏深度在沙堤顶部深,边缘较浅。一般水量不大,矿化度常在0.5~1.0g/L,为HCO3-Cl-Na型水。

图9-12 青海湖现代沉积物分布图

2)湖心沉积带:一般以淤泥质黏土、粉质黏土为主,其中夹有少量薄层细、中砂透镜体。由于淤泥质土的相对隔水作用,砂层细而薄且分布又很不连续,有水量不大的承压水。由于这种沉积物水量小,水质常有淤泥质臭味,有时含铁量也高,故使用价值不大。但在盐湖地区,虽然表层水盐化,但其下部水的矿化度低,含铁量少,可作为小型饮用水源。在时代较老的一些古湖积层中,黏性土中夹的细、中砂薄层已半胶结,含水更少。

3)滨湖三角洲地带:此带常是砂、砂砾与黏性土的互层沉积,其中砂或砂砾层中,常有水量较丰富的浅层承压水,在适宜的条件下可能自流。

山西运城盆地是一个地堑盆地,从第四纪以来沉积了厚度大于300m的以湖相为主的沉积物。当时较大的河流从北面和东北方向注入,形成古河道及三角洲沉积,埋藏着丰富的地下水;而南部湖相黏土沉积发育,富水性很差。运城盆地的北面及东北面沉积的含水岩组从上而下可分为四组,其中第Ⅲ、Ⅳ组夹有中细砂及粗砂层。第Ⅲ组承压水位高出潜水位3~5m,地形标高在350m以下的地区都可以自流,自流量为43.2~345m3/d,矿化度0.5~1g/L,为HCO3-Na-Ca水。第Ⅳ组承压水位高出潜水位5m以上,自流量为43.2~1123m3/d,矿化度约1g/L,为HCO3-Ca和HCO3-Na水。

『拾』 下游冲积湖积平原生态区(Ⅲ)

黑河下游地区位于正义峡以北到中蒙边界的广大地区,是黑河古冲积扇平原和湖积平原分布区,自鼎新到额济纳旗年均降水量由53mm降低到40.76mm,气候极为干旱,绿洲仅分布在黑河沿岸和地下水溢出带。

1.植被特征

景观类型:戈壁砾石荒漠、河流绿洲廊道、荒漠绿洲草原和绿洲构成黑河下游景观。景观类型分布受河流、水文地质条件控制。戈壁砾石荒漠分布在黑河古复合冲积扇(Q1+Q2)中、上部,表层植被稀少,呈现戈壁砾石荒漠景观。荒漠绿洲草原分布在黑河古冲积扇前缘的洼地和古尾闾湖周围。额济纳绿洲位于现代黑河冲积扇下游地区,沿黑河展布的绿洲廊道将额济纳绿洲与中游绿洲连接起来。

植被群落:荒漠植被群落主要是极耐旱的红沙、泡泡刺、梭梭等,分布分散。荒漠绿洲草原分布在古日乃洼地,芦苇、梭梭、柽柳为主要建群种。绿洲廊道,胡杨林带沿黑河分布,构成荒漠河岸林带,林带外围分布着柽柳、梭梭等灌木和苦豆子、苏枸杞、大花罗布麻等半灌木群落;额济纳绿洲,胡杨、沙枣、梭梭、柽柳、芦苇为主要原生植被群落建群种,人工植被有杨树、苹果、梨桃和各种农作物。

2.植被分区

植被分带受水文地质条件控制,可分为古冲积扇砾石戈壁荒漠带、上更新统山间盆地荒漠带、现代河流沿岸绿洲带、冲湖积平原荒漠绿洲带4个亚区。

A区:为古冲积扇砾石戈壁荒漠带,海拔1000~1200m,降雨量40~60mm,为中更新世黑河形成的古冲积扇,扇顶位于正义峡—鼎新一线,呈扇形逐步向居延海南岸展开,地下水埋深4~10m,富水性1000~3000m/d3,包气带岩性为砂砾石,夹有坚硬的钙质和石膏胶结层,表层多砾石,植被类型为红沙、白刺,植被覆盖率小于1%,生态环境极恶劣。

B区:为上更新统山间盆地荒漠带,分布在研究区西北部雅布赖—北大山区的断陷盆地中,海拔1200~1500m,降雨量40~60mm。地下水埋深4~15m,富水性100~1000m/d3,包气带岩性为晚更新世冲洪积物,表层为亚砂土、砂砾石、风积砂。植被类型为红柳、白刺、骆驼刺,在大的构造上升泉附近有芦苇,呈小片状分布,植被覆盖率小于5%,生态条件恶劣。

C区:为现代河流沿岸绿洲带,位于黑河现代河床沿岸,呈线状分布,海拔1000~1100m,降雨量40~60mm,地下水埋深1~4m,包气带岩性为全新世冲积亚砂土、亚粘土,植被类型为胡杨、红柳、甘草、苦豆子等,群落覆盖率为30%~50%,茂密红柳林地可达50%~70%,生态条件十分脆弱。

D区:为冲湖积平原荒漠绿洲带,分布在研究区东北部古日乃地区,及其周边砾石戈壁荒漠边缘的古河道洼地中。这些地区曾是黑河古冲积扇前缘的古湖区,也是现代地下水的排泄区,水位埋深较浅,受古湖环境演变及地下水埋深控制,植被类型呈环带状分布,根据植被群落类型可分为7个子区。

D-1区:为梭梭林带,位于梭梭头—多尔本呼都格一线,海拔1000m左右,降雨量40mm,地下水埋深2~6m,富水性1000~3000m/d3,包气带岩性为风积砂、亚砂土、亚粘土。植被类型为梭梭,形成北东走向的林带,群落覆盖率20%~40%,生态环境脆弱。

D-2区:为稀疏芦苇草原带,分布在梭梭林带东部,环古日乃湖分布,海拔1000m左右,降雨量40mm,地下水埋深2~3m,富水性1000~2000m/d3,包气带岩性为湖相亚砂土、亚粘土和风积砂,植被类型为芦苇,株高10~20cm,稀疏生长,群落覆盖率20%~40%,由于地下逐年水位下降,生态条件逐渐恶化,该带系由密集芦苇带退化而来。

D-3区:为密集芦苇草原带,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,包气带岩性为湖相亚砂土、亚粘土。植被类型为芦苇,株高20~50cm,在有泉水出露处株高可达2m以上,群落覆盖率40%~70%,生态条件逐渐恶化。

D-4区:为梭梭芦苇草原原带,位于多尔本呼都格—巴特乌苏一带以及砾石戈壁荒漠边缘的古河道洼地,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 ,包气带岩性为冲湖积亚砂土、亚粘土和风积砂。植被类型为梭梭、芦苇。梭梭多为单株稀疏分布,株高40~150 cm,芦苇稀疏分布其间,株高10~30 cm,植被覆盖率为20%~30%,生态条件很差。

D-5区:为甘草、红柳、芦苇草原带,分布在原土素进海子的西部绿洲带,海拔1000m左右,降雨量40mm。包气带岩性为湖相亚砂土、亚粘土及风积砂。由于黑河改道,地下水埋深2~4m,植被类型为甘草、红柳、芦苇,生态状态很差。

D-6区:为死亡梭梭林带,分布在古日乃、土素进海子东部,海拔1000m左右,降雨量40mm,由于近几十年来,黑河来水量逐年减少,靠地下水排泄维持的古日乃、土素进海子干涸,使湖东地区的地下水位下降过大,导致梭梭林大片死亡,该地区地下水埋深5~8m,包气带岩性为风积砂、亚砂土、亚粘土,植被类型为梭梭,生态状态极恶劣。

D-7区:为干涸盐湖、盐壳带,为古日乃湖、土素进海子、居延泽、东西居延海等干涸的盐湖,海拔1000m左右,降雨量40~60mm,地下水埋深2~3m,包气带岩性为湖积亚粘土、粘土,无植被,表层白色的盐、碱晶体分散分布在亚粘土中,多为松散结构,只有在含盐量大的地方结成壳状,生态状态极恶劣,见表9-10。

黑河流域生态分区详见黑河流域地质生态环境分区图(图版4)。

表9-10 黑河流域生态地质分区表

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