淺析龍峽水庫區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定及工程區(qū)地震基本烈度(地勘二所楊世華)

1、淺析龍峽水庫區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性及工程區(qū)地震基本烈度 楊世華（重慶市水利電力建筑勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，重慶，401120）摘要：筆者在詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查和室內(nèi)測(cè)試的基礎(chǔ)上,綜合地質(zhì)、地球物理和地震資料,探討了龍峽水庫工程區(qū)主要斷裂構(gòu)造的規(guī)模、性質(zhì)和活動(dòng)性。認(rèn)為龍峽水庫區(qū)域構(gòu)造發(fā)育，但活動(dòng)斷裂不發(fā)育，地震活動(dòng)微弱；工程區(qū)地震基本烈度為度。關(guān)鍵詞：區(qū)域構(gòu)造；基本烈度；龍峽水庫；Brief Analysis About The Regional Tectonic Stability And Basic Earthquake Intensity For The Long Gorge ReservoirYANG S

2、hi-huaAbstract: The author think about the geological, geophysical and seismic data, discuss the overall configuration of the workspace environment that Long Gorge Reservoir area development, but active faults not development and seismicity weak; The project area basic seismic intensity of VI degree

3、s.Keywords: Regional Tectonic; Basic Intensity; Long Gorge Reservoir;1工程概況 龍峽水庫擬建于城口縣厚坪鄉(xiāng)石溪河上游，工程由龍峽水庫庫區(qū)工程、水庫樞紐工程、總干渠工程等部分組成。龍峽水庫正常蓄水位1292.0m，總庫容1010萬m3，設(shè)計(jì)混凝土重力壩，壩頂高程1294m，最大壩高58m。2區(qū)域地質(zhì)概況2.1地形地貌 工程區(qū)位于渝東北，為溶蝕構(gòu)造高中山地形，構(gòu)造分區(qū)為北西向構(gòu)造，系巖溶褶皺山地，山體形態(tài)基本與梳狀構(gòu)造一致，背斜一帶形成尖棱山峰及陡壁隘谷。河流垂直巖層走向的河段多形成隘谷急流，順巖層走向的河段則形成峽谷地貌。區(qū)內(nèi)

4、山頂最高峰位于石溪河南面最高峰為光頭山（高程2685.7m）。最低高程為石溪河與任河匯合處829.3m，相對(duì)高差達(dá)1850m左右。2.2地層巖性 工程區(qū)處于高觀鐘寶巨型沖斷以南，屬川東鄂西地層分區(qū)(南相區(qū))。區(qū)內(nèi)出露地層測(cè)區(qū)出露古生界：震旦系、寒武系、奧陶系、志留系、二迭系地層；巖性主要以灰?guī)r、白云巖、炭質(zhì)頁巖、灰質(zhì)頁巖、鋁土巖、石英砂巖、泥巖為主，出露于工程區(qū)，石溪河兩岸。中生界：僅出露三迭系下統(tǒng)大冶組（Tid）、嘉陵江組（T1j）地層，巖性主要為以灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖及角礫灰?guī)r為主。新生界：第四系以全新統(tǒng)沖洪積及崩坡積為主，沖積層(Q4al)由中、粗砂及卵礫石、漂石構(gòu)成；分布于任河

5、及支流沱溪河的河床部位及下部階地，厚210m。洪積層(Qpl)由黃色粘土、粉質(zhì)粘土含中、粗砂及礫石，少量漂石構(gòu)成，結(jié)構(gòu)較緊密，礫石成份復(fù)雜，磨圓差，無分選；零星分布于河床兩岸高漫灘，厚38m。崩坡積(Q4col+dl)由黃色粘土、粉質(zhì)粘土含塊碎石、礫石及孤石構(gòu)成，局部塊碎石含量多于粘性土含量，呈碎石土；塊碎石及礫石成分以炭質(zhì)板巖、灰?guī)r為主，其次為硅質(zhì)巖、凝灰?guī)r等，孤石主要為硅質(zhì)巖；分布于兩岸岸坡及兩岸槽溝、陡崖坡腳部位；厚120m不等。2.3地質(zhì)構(gòu)造及區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定性2.3.1地質(zhì)構(gòu)造 工程區(qū)區(qū)域構(gòu)造處于南大巴山帚狀構(gòu)造弧形擠壓帶，靠近高觀鐘寶巨形弧型沖斷構(gòu)造。南大巴山帚狀構(gòu)造：由一系列弧形沖斷

6、和線形褶曲組成。弧形構(gòu)造形跡向北西方向撒開，逐漸向南東方向收斂，整個(gè)弧形外緣略向南西凸出，隨著弧形的收斂，構(gòu)造線由北西向折轉(zhuǎn)南東東近東西向。弧形背斜往往伴隨發(fā)育密集巨大沖斷，向斜則相對(duì)保存較完整?；⌒螞_斷均自北東向南西逆沖，上盤地層一般越北越老，斷距越大。（見圖1-1龍峽水庫構(gòu)造綱要圖）(1)褶皺 工程區(qū)內(nèi)，由北向南發(fā)育瓢兒嶺長(zhǎng)巖千沖斷背斜，烏龜石復(fù)向斜，康家坪銅罐溝沖斷背斜及旗桿山向斜。 瓢兒嶺長(zhǎng)巖千沖斷背斜：東端與銅罐溝背斜合并，西端被斷層切割，為康家坪銅罐溝沖斷背斜的一個(gè)分支，核部最老地層為Zan，被斷層破壞逆復(fù)于寒武系地層之上，產(chǎn)狀較陡，7080°，軸面北傾。 烏龜石復(fù)向斜：

7、西端被雷公池?cái)鄬咏財(cái)?，東端約在木魁河埡口以東金子山，南界止于高家山高家臺(tái)沖斷，北界大致在任河以南。復(fù)向斜由寒武系地層組成，為一系列緊密皺斷組成，西端受兩組扭斷影響，向西成楔形，地層直立或倒轉(zhuǎn)，特別北翼普遍向南倒轉(zhuǎn)。由石溪河中下段穿過。位于工程區(qū)內(nèi)由石溪河大橋一帶穿過。康家坪銅罐溝沖斷背斜：東起巫溪縣銅罐溝，經(jīng)烏龍、康家坪，進(jìn)入城口縣，過厚坪、熊竹壩，至修齊被斷層切割。工程區(qū)內(nèi)軸部出露最老地層為1sh+1t，上盤1sh+1t逆復(fù)于1sl之上。工程區(qū)內(nèi)，背斜由龍峽水庫庫區(qū)左岸雷公壩一帶穿過。褶皺軸面向北傾，傾角6070°，為一向南倒轉(zhuǎn)背斜。旗桿山向斜：北西由坪壩以西，經(jīng)旗桿山、月亮坪、青

8、草坪，龍峽水庫庫區(qū)東南側(cè)的大包，向東接渝家梁，全長(zhǎng)約62Km。軸部由T1j3組成，北翼傾角1842°，南翼傾角3860°，為一不對(duì)稱線狀向斜。(2)斷層區(qū)內(nèi)斷層發(fā)育，較大規(guī)模的有：瓢兒嶺長(zhǎng)巖千斷層帶、金子山高家臺(tái)斷層帶、康家坪銅罐溝斷層帶，其中，瓢兒嶺長(zhǎng)巖千斷層帶由瓢兒嶺長(zhǎng)巖千主斷層（F1）及瓢兒嶺木魁河斷層（F1-1）近于平行的次級(jí)斷層組成；金子山高家臺(tái)斷層帶由金子山高家臺(tái)主斷層（F2）及天坑梁-木魁河斷層（F2-1）、老寨子黑皮洞斷層（F2-2）、老寨子木魁河斷層（F2-3）三條近于平行的次級(jí)分支斷層組成；康家坪銅罐溝斷層帶在西端由康家坪銅罐溝主斷層（F3）及七條近于平

9、行的次級(jí)分支斷層組成，即鹿子坪夏家茅坪斷層（F3-1）、碑埡口鄧家?guī)r斷層（F3-2）、老寨灣天星橋斷層（F3-3）、厚坪潘家灣斷層（F3-4）、郭家埡口關(guān)廟粱斷層（F3-5）、老虎埡茶園坪斷層（F3-6）和青草坪倉灣斷層（F3-7）。上述主斷層分布位置、產(chǎn)狀及其特性見表1-1。工程區(qū)斷層特征表表1-1序 號(hào)斷層名稱產(chǎn) 狀特 征部 位1瓢兒嶺長(zhǎng)巖千主斷層F1N6070ºW/NE7080º斷層帶由角礫巖、碎粉巖、千糜巖和塊狀碎裂巖及透鏡體組成，斷層帶中部炭化嚴(yán)重，沿?cái)鄬用驸}質(zhì)、硅質(zhì)充填膠結(jié)，寬2030m，長(zhǎng)度大于50km。位于石溪河余水電站引水線路區(qū)石溪河竹園2瓢兒嶺木魁河斷層

10、（F1-1）N6070ºW/NE7080º斷層面平直、光滑，具擦痕和階步，斷層帶附近石英脈和方解石脈發(fā)育，斷層帶寬1020m，長(zhǎng)度大于20km位于石溪河余水電站引水線路區(qū)石溪河魚洞坡3金子山高家臺(tái)主斷層（F2）N4050ºW/NE7080º斷層面平直、光滑，具擦痕和階步，斷層帶附近石英脈和方解石脈發(fā)育，斷層帶寬2030m，長(zhǎng)度大于50km于石溪河花巖尖穿過石溪河余水電站引水線路區(qū)4天坑梁-木魁河斷層（F2-1）N4050ºW/SW7080º斷層面平直、光滑，具擦痕和階步，斷層帶附近石英脈和方解石脈發(fā)育，斷層帶寬1020m，長(zhǎng)度約26k

11、m。位于石溪河巖上、紙坊溪一帶穿過石溪河余水電站引水線路區(qū)5老寨子黑皮洞斷層（F2-2）N4050ºW/NE7080º斷層面平直、光滑，具擦痕和階步，斷層帶附近石英脈和方解石脈發(fā)育，斷層帶寬1020m，長(zhǎng)度約7km。位于石溪河大橋一帶穿過石溪河余水電站引水線路區(qū)6老寨子木魁河斷層（F2-3）N4050ºW/NE7080º斷層面平直、光滑，具擦痕和階步，斷層帶附近石英脈和方解石脈發(fā)育，斷層帶寬1020m，長(zhǎng)度約26km。于石溪河廟兒梁一帶穿過石溪河余水電站引水線路區(qū)7康家坪銅罐溝主斷層（F3）N5060ºW/NE6070º斷層兩側(cè)影響帶

12、較寬，達(dá)100m左右，影響帶內(nèi)劈理、揉皺發(fā)育，巖層層理零亂，斷層面平直、光滑，具擦痕和階步，斷層帶附近石英脈和方解石脈發(fā)育，長(zhǎng)度大于50km。于石溪河厚坪、熊竹壩、倒流溪一帶穿過龍峽水庫庫、壩區(qū)，紅花跌水電站廠區(qū)8鹿子坪夏家茅坪斷層（F3-1）N5060ºW/NE6070º斷層面平直、光滑，具擦痕和階步，斷層帶附近石英脈和方解石脈發(fā)育，斷層帶寬1020m，長(zhǎng)度約14km。位于紅花跌水電站引水線路的北西側(cè)9碑埡口鄧家?guī)r斷層（F3-2）N5060ºW/NE6070º斷層面平直、光滑，具擦痕和階步，斷層帶附近石英脈和方解石脈發(fā)育，斷層帶寬1020m，長(zhǎng)度約14

13、km。位于紅花跌水電站引水線路的北西側(cè)10劉家院天星橋斷層（F3-3）N5060ºW/NE6070º斷層面平直、光滑，具擦痕和階步，斷層帶附近石英脈和方解石脈發(fā)育，斷層帶寬1020m，長(zhǎng)度約14km。于龍峽水庫庫首及庫尾穿過石溪河11厚坪潘家灣斷層（F3-4）N6070ºW/NE6070º斷層面平直、光滑，具擦痕和階步，斷層帶附近石英脈和方解石脈發(fā)育，斷層帶寬1020m，長(zhǎng)度約5km。于龍峽水庫庫首及庫尾穿過石溪河12郭家埡口關(guān)廟粱斷層（F3-5）N6070ºW/NE6070º斷層面平直、光滑，具擦痕和階步，斷層帶附近石英脈和方解石脈

14、發(fā)育，斷層帶寬1020m，長(zhǎng)度約8.6km。位于紅花跌水電站引水線路區(qū)13老虎埡茶園坪斷層（F3-6）N7080ºW/NE6070º斷層面平直、光滑，具擦痕和階步，斷層帶附近石英脈和方解石脈發(fā)育，斷層帶寬1020m，長(zhǎng)度約3km。位于紅花跌水電站廠區(qū)14青草坪倉灣斷層（F3-7）N5060ºW/NE6070º斷層面平直、光滑，具擦痕和階步，斷層帶附近石英脈和方解石脈發(fā)育，斷層帶寬1020m，長(zhǎng)度約15km。位于紅花跌水電站引水線路區(qū)2.3.2區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定性根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，工程測(cè)區(qū)及外圍廣大地區(qū)，地質(zhì)基本構(gòu)造定型于燕山運(yùn)動(dòng)晚期，挽近期以來新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，主要

15、表現(xiàn)為間歇性上升隆起為主，河流下切，侵蝕作用加強(qiáng)，沿河發(fā)育有多級(jí)階地和夷平面，第四系地層未發(fā)現(xiàn)斷層，也未見新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以來斷層復(fù)活現(xiàn)象。 （1）大巴山斷裂活動(dòng)性初步評(píng)價(jià) 大巴山斷裂是一發(fā)生于晚震旦世至三疊紀(jì)地層與早震旦世變質(zhì)火山巖之間的滑脫剪切帶，滑脫剪切發(fā)生于印支期。斷裂屬壓扭性斷裂帶，延伸長(zhǎng)，控制著兩側(cè)的地層和構(gòu)造。在不同的部位斷裂帶的產(chǎn)狀、規(guī)模及物質(zhì)組成均不一樣，斷裂帶為韌性剪切帶，主要由角礫巖、碎粉巖、千糜巖、塊狀碎裂巖、構(gòu)造透鏡體和一些半固結(jié)斷層泥組成，局部炭化，沿?cái)鄬用驸}質(zhì)、硅質(zhì)充填膠結(jié)，局部見后期斷面切割早期剪切面理，斷裂帶寬度一般4060m。根據(jù)中國(guó)地震局地質(zhì)研究所的研究結(jié)果，在

16、斷裂帶內(nèi)最新斷面的斷層泥及斷層帶物質(zhì)進(jìn)行ESR測(cè)年，結(jié)果為13.3±4.432.4×104a·B·P，斷裂帶構(gòu)造巖擠壓緊密，形成時(shí)代較老，斷裂規(guī)模雖較大，但地貌上無特征表現(xiàn)，對(duì)微地貌沒有控制作用，也沒有發(fā)現(xiàn)任何斷錯(cuò)第四系地層的遺跡，該斷裂自晚更新世晚期以來沒有活動(dòng)過，可判定不是活動(dòng)斷裂。 （2）其它區(qū)域斷裂活動(dòng)性評(píng)價(jià) 除大巴山斷裂外，與構(gòu)造線方向一致的NW向斷裂發(fā)育，工程區(qū)內(nèi)，規(guī)模較大的有瓢兒嶺長(zhǎng)巖千斷層帶、金子山高家臺(tái)斷層帶、康家坪銅罐溝斷層帶。地貌上，這些斷裂無特征表現(xiàn)，野外調(diào)查無第四紀(jì)活動(dòng)形跡。大巴山斷裂是區(qū)內(nèi)控制性大斷裂，與之相一致的F1、F2、

17、F3等斷裂為次一級(jí)斷裂，和大巴山斷裂屬同一構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)產(chǎn)物，保持了構(gòu)造活動(dòng)包括地震活動(dòng)的相對(duì)同步性?？紤]上述未發(fā)育第四紀(jì)活動(dòng)構(gòu)造地貌，可初步確定上述斷裂自晚更新世以來已不再活動(dòng)。從斷裂構(gòu)造地質(zhì)特征、第四紀(jì)測(cè)年，結(jié)合研究區(qū)第四紀(jì)地質(zhì)地貌特征和地震活動(dòng)特征以及區(qū)域性斷裂大巴山斷裂的活動(dòng)時(shí)代，上述斷裂均不是晚更新以來的活動(dòng)斷裂。根據(jù)國(guó)家地震局2001年編制的1:400萬中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖（GB183062001圖A1），本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度等于0.05g，相應(yīng)地震基本烈度為度。 （3）地震活動(dòng)特征區(qū)內(nèi)地震分布零散，沒有明顯的周期性和成帶性，地震活動(dòng)頻度和強(qiáng)度均不高。據(jù)歷史地震記載，自1200年

18、以來，在工程地區(qū)及其外圍150km范圍內(nèi)，4.7級(jí)以上地震共發(fā)生過11次，其中最強(qiáng)的地震僅有一次，為公元788年3月安康東南6.5級(jí)地震，其震中距工程區(qū)約100余km，其余地震均5.5級(jí)，震中均在工程區(qū)40km以外。壩址40km范圍內(nèi)，歷史上無強(qiáng)震記錄，有儀器記錄以來共記錄4次3.0級(jí)以上地震，其中最大震級(jí)5.0級(jí)地震僅一次，故本區(qū)屬于弱地震活動(dòng)區(qū)。各次地震震中位置見圖1-2。據(jù)現(xiàn)有資料，壩址區(qū)150km范圍內(nèi)不存在晚更新世以來的活動(dòng)斷裂，地震活動(dòng)性微弱，屬構(gòu)造活動(dòng)穩(wěn)定地區(qū)。 （4）區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性評(píng)價(jià)與地震工程區(qū)所在區(qū)域位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)，近秦嶺褶皺系和揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)兩個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元的過渡帶，地質(zhì)條件較為復(fù)雜。區(qū)域內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，主要有NWNWW向斷裂，不存在晚更新世以來活動(dòng)斷裂。近場(chǎng)區(qū)內(nèi)（工程區(qū)40km范圍內(nèi)）除任河以北大巴山斷裂外，北側(cè)有大店子油房沖斷層，距工程區(qū)約6km，南側(cè)有廟壩桐油壩斷層，明通咸宜沖斷，距工程區(qū)6-18km，晚更新世以來均無活動(dòng)。工程區(qū)以北約1.5km較大斷裂有大巴山斷裂通過，斷裂上曾經(jīng)發(fā)生過3.0級(jí)地震，再綜合考慮其地貌、地質(zhì)、地震活動(dòng)性條件，該斷裂未來地震不會(huì)超過本底地震范疇。瓢兒嶺長(zhǎng)巖千斷層帶、金子山高家臺(tái)斷層帶于石溪河余水電站長(zhǎng)引水洞中段通過，康家坪銅罐溝斷層帶于龍峽水庫庫、壩區(qū)及紅花跌水電站引水線路