浅析龙峡水库区域构造稳定及工程区地震基本烈度(地勘二所杨世华)

浅析龙峡水库区域构造稳定性及工程区地震基本烈度杨世华（重庆市水利电力建筑勘测设计研究院，重庆，401120）摘要：笔者在详细的野外地质调查和室内测试的基础上,综合地质、地球物理和地震资料,探讨了龙峡水库工程区主要断裂构造的规模、性质和活动性。认为龙峡水库区域构造发育，但活动断裂不发育，地震活动微弱；工程区地震基本烈度为Ⅵ度。关键词：区域构造；基本烈度；龙峡水库；BriefAnalysisAboutTheRegionalTectonicStabilityAndBasicEarthquakeIntensityForTheLongGorgeReservoirYANGShi-huaAbstract:Theauthorthinkaboutthegeological,geophysicalandseismicdata,discusstheoverallconfigurationoftheworkspaceenvironmentthatLongGorgeReservoirareadevelopment,butactivefaultsnotdevelopmentandseismicityweak;TheprojectareabasicseismicintensityofVIdegrees.Keywords:RegionalTectonic;BasicIntensity;LongGorgeReservoir;1工程概况龙峡水库拟建于城口县厚坪乡石溪河上游，工程由龙峡水库库区工程、水库枢纽工程、总干渠工程等部分组成。龙峡水库正常蓄水位1292.0m，总库容1010万m3，设计混凝土重力坝，坝顶高程1294m，最大坝高58m。2区域地质概况2.1地形地貌工程区位于渝东北，为溶蚀构造高中山地形，构造分区为北西向构造，系岩溶褶皱山地，山体形态基本与梳状构造一致，背斜一带形成尖棱山峰及陡壁隘谷。河流垂直岩层走向的河段多形成隘谷急流，顺岩层走向的河段则形成峡谷地貌。区内山顶最高峰位于石溪河南面最高峰为光头山（高程2685.7m）。最低高程为石溪河与任河汇合处829.3m，相对高差达1850m左右。2.2地层岩性工程区处于高观～钟宝巨型冲断以南，属川东～鄂西地层分区(南相区)。区内出露地层测区出露古生界：震旦系、寒武系、奥陶系、志留系、二迭系地层；岩性主要以灰岩、白云岩、炭质页岩、灰质页岩、铝土岩、石英砂岩、泥岩为主，出露于工程区，石溪河两岸。中生界：仅出露三迭系下统大冶组（Tid）、嘉陵江组（T1j）地层，岩性主要为以灰岩、白云质灰岩、灰质白云岩及角砾灰岩为主。新生界：第四系以全新统冲洪积及崩坡积为主，冲积层(Q4al)由中、粗砂及卵砾石、漂石构成；分布于任河及支流沱溪河的河床部位及下部阶地，厚2～10m。洪积层(Qpl)由黄色粘土、粉质粘土含中、粗砂及砾石，少量漂石构成，结构较紧密，砾石成份复杂，磨圆差，无分选；零星分布于河床两岸高漫滩，厚3～8m。崩坡积(Q4col+dl)由黄色粘土、粉质粘土含块碎石、砾石及孤石构成，局部块碎石含量多于粘性土含量，呈碎石土；块碎石及砾石成分以炭质板岩、灰岩为主，其次为硅质岩、凝灰岩等，孤石主要为硅质岩；分布于两岸岸坡及两岸槽沟、陡崖坡脚部位；厚1～20m不等。2.3地质构造及区域地质稳定性2.3.1地质构造工程区区域构造处于南大巴山帚状构造弧形挤压带，靠近高观～钟宝巨形弧型冲断构造。南大巴山帚状构造：由一系列弧形冲断和线形褶曲组成。弧形构造形迹向北西方向撒开，逐渐向南东方向收敛，整个弧形外缘略向南西凸出，随着弧形的收敛，构造线由北西向折转南东东～近东西向。弧形背斜往往伴随发育密集巨大冲断，向斜则相对保存较完整。弧形冲断均自北东向南西逆冲，上盘地层一般越北越老，断距越大。（见图1-1龙峡水库构造纲要图）(1)褶皱工程区内，由北向南发育瓢儿岭—长岩千冲断背斜，乌龟石复向斜，康家坪—铜罐沟冲断背斜及旗杆山向斜。瓢儿岭—长岩千冲断背斜：东端与铜罐沟背斜合并，西端被断层切割，为康家坪—铜罐沟冲断背斜的一个分支，核部最老地层为Zan，被断层破坏逆复于寒武系地层之上，产状较陡，70～80°，轴面北倾。乌龟石复向斜：西端被雷公池断层截断，东端约在木魁河垭口以东金子山，南界止于高家山—高家台冲断，北界大致在任河以南。复向斜由寒武系地层组成，为一系列紧密皱断组成，西端受两组扭断影响，向西成楔形，地层直立或倒转，特别北翼普遍向南倒转。由石溪河中下段穿过。位于工程区内由石溪河大桥一带穿过。康家坪—铜罐沟冲断背斜：东起巫溪县铜罐沟，经乌龙、康家坪，进入城口县，过厚坪、熊竹坝，至修齐被断层切割。工程区内轴部出露最老地层为∈1sh+∈1t，上盘∈1sh+∈1t逆复于∈1sl之上。工程区内，背斜由龙峡水库库区左岸雷公坝一带穿过。褶皱轴面向北倾，倾角60～70°，为一向南倒转背斜。旗杆山向斜：北西由坪坝以西，经旗杆山、月亮坪、青草坪，龙峡水库库区东南侧的大包，向东接渝家梁，全长约62Km。轴部由T1j3组成，北翼倾角18～42°，南翼倾角38～60°，为一不对称线状向斜。(2)断层区内断层发育，较大规模的有：瓢儿岭—长岩千断层带、金子山—高家台断层带、康家坪—铜罐沟断层带，其中，瓢儿岭—长岩千断层带由瓢儿岭—长岩千主断层（F1）及瓢儿岭—木魁河断层（F1-1）近于平行的次级断层组成；金子山—高家台断层带由金子山—高家台主断层（F2）及天坑梁--木魁河断层（F2-1）、老寨子—黑皮洞断层（F2-2）、老寨子—木魁河断层（F2-3）三条近于平行的次级分支断层组成；康家坪—铜罐沟断层带在西端由康家坪—铜罐沟主断层（F3）及七条近于平行的次级分支断层组成，即鹿子坪—夏家茅坪断层（F3-1）、碑垭口—邓家岩断层（F3-2）、老寨湾—天星桥断层（F3-3）、厚坪—潘家湾断层（F3-4）、郭家垭口—关庙粱断层（F3-5）、老虎垭—茶园坪断层（F3-6）和青草坪—仓湾断层（F3-7）。上述主断层分布位置、产状及其特性见表1-1。图1-1龙峡水库构造纲要图前河Ⅰ1岚溪～东安复式褶皱Ⅰ2大店子～油坊冲断Ⅱ高观--钟宝巨型冲断Ⅲ3乌龟石复向斜Ⅲ4瓢儿岭～长岩千冲断背斜(F1)Ⅲ8庙坝～桐油坝冲断背斜Ⅲ7旗杆山向斜Ⅲ6康家坪～铜罐沟冲断背斜(F3)Ⅲ5金子山～高家台冲断(F2)修齐2天坑梁--木魁河断层（F2-1）3老寨子—黑皮洞断层（F2-2）4老寨子—木魁河断层（F2-35鹿子坪—夏家茅坪断层（F3-1）9郭家垭口—关庙粱断层（F3-5）8厚坪—潘家湾断层（F3-4）7刘家院—天星桥断层（F3-3）6碑垭口—邓家岩断层（F3-2）1瓢儿岭—木魁河断层（F1-1）11青草坪—仓湾断层（F3-7）10老虎垭—茶园坪断层（F3-6）龙峡水库龙峡水库灌区总干渠中段总干渠下段总干渠上段高观寺厚坪雷公坝熊竹坝工程区断层特征表表1-1序号断层名称产状特征部位1瓢儿岭—长岩千主断层F1N60～70ºW/NE∠70～80º断层带由角砾岩、碎粉岩、千糜岩和块状碎裂岩及透镜体组成，断层带中部炭化严重，沿断层面钙质、硅质充填胶结，宽20～30m，长度大于50km。位于石溪河余水电站引水线路区石溪河竹园2瓢儿岭—木魁河断层（F1-1）N60～70ºW/NE∠70～80º断层面平直、光滑，具擦痕和阶步，断层带附近石英脉和方解石脉发育，断层带宽10～20m，长度大于20km位于石溪河余水电站引水线路区石溪河鱼洞坡3金子山—高家台主断层（F2）N40～50ºW/NE∠70～80º断层面平直、光滑，具擦痕和阶步，断层带附近石英脉和方解石脉发育，断层带宽20～30m，长度大于50km于石溪河花岩尖穿过石溪河余水电站引水线路区4天坑梁--木魁河断层（F2-1）N40～50ºW/SW∠70～80º断层面平直、光滑，具擦痕和阶步，断层带附近石英脉和方解石脉发育，断层带宽10～20m，长度约26km。位于石溪河岩上、纸坊溪一带穿过石溪河余水电站引水线路区5老寨子—黑皮洞断层（F2-2）N40～50ºW/NE∠70～80º断层面平直、光滑，具擦痕和阶步，断层带附近石英脉和方解石脉发育，断层带宽10～20m，长度约7km。位于石溪河大桥一带穿过石溪河余水电站引水线路区6老寨子—木魁河断层（F2-3）N40～50ºW/NE∠70～80º断层面平直、光滑，具擦痕和阶步，断层带附近石英脉和方解石脉发育，断层带宽10～20m，长度约26km。于石溪河庙儿梁一带穿过石溪河余水电站引水线路区7康家坪—铜罐沟主断层（F3）N50～60ºW/NE∠60～70º断层两侧影响带较宽，达100m左右，影响带内劈理、揉皱发育，岩层层理零乱，断层面平直、光滑，具擦痕和阶步，断层带附近石英脉和方解石脉发育，长度大于50km。于石溪河厚坪、熊竹坝、倒流溪一带穿过龙峡水库库、坝区，红花跌水电站厂区8鹿子坪—夏家茅坪断层（F3-1）N50～60ºW/NE∠60～70º断层面平直、光滑，具擦痕和阶步，断层带附近石英脉和方解石脉发育，断层带宽10～20m，长度约14km。位于红花跌水电站引水线路的北西侧9碑垭口—邓家岩断层（F3-2）N50～60ºW/NE∠60～70º断层面平直、光滑，具擦痕和阶步，断层带附近石英脉和方解石脉发育，断层带宽10～20m，长度约14km。。位于红花跌水电站引水线路的北西侧10刘家院—天星桥断层（F3-3）N50～60ºW/NE∠60～70º断层面平直、光滑，具擦痕和阶步，断层带附近石英脉和方解石脉发育，断层带宽10～20m，长度约14km。于龙峡水库库首及库尾穿过石溪河11厚坪—潘家湾断层（F3-4）N60～70ºW/NE∠60～70º断层面平直、光滑，具擦痕和阶步，断层带附近石英脉和方解石脉发育，断层带宽10～20m，长度约5km。于龙峡水库库首及库尾穿过石溪河12郭家垭口—关庙粱断层（F3-5）N60～70ºW/NE∠60～70º断层面平直、光滑，具擦痕和阶步，断层带附近石英脉和方解石脉发育，断层带宽10～20m，长度约8.6km。位于红花跌水电站引水线路区13老虎垭—茶园坪断层（F3-6）N70～80ºW/NE∠60～70º断层面平直、光滑，具擦痕和阶步，断层带附近石英脉和方解石脉发育，断层带宽10～20m，长度约3km。位于红花跌水电站厂区14青草坪—仓湾断层（F3-7）N50～60ºW/NE∠60～70º断层面平直、光滑，具擦痕和阶步，断层带附近石英脉和方解石脉发育，断层带宽10～20m，长度约15km。位于红花跌水电站引水线路区2.3.2区域地质稳定性根据区域地质资料，工程测区及外围广大地区，地质基本构造定型于燕山运动晚期，挽近期以来新构造运动，主要表现为间歇性上升隆起为主，河流下切，侵蚀作用加强，沿河发育有多级阶地和夷平面，第四系地层未发现断层，也未见新构造运动以来断层复活现象。（1）大巴山断裂活动性初步评价大巴山断裂是一发生于晚震旦世至三叠纪地层与早震旦世变质火山岩之间的滑脱剪切带，滑脱剪切发生于印支期。断裂属压扭性断裂带，延伸长，控制着两侧的地层和构造。在不同的部位断裂带的产状、规模及物质组成均不一样，断裂带为韧性剪切带，主要由角砾岩、碎粉岩、千糜岩、块状碎裂岩、构造透镜体和一些半固结断层泥组成，局部炭化，沿断层面钙质、硅质充填胶结，局部见后期断面切割早期剪切面理，断裂带宽度一般40～60m。根据中国地震局地质研究所的研究结果，在断裂带内最新断面的断层泥及断层带物质进行ESR测年，结果为13.3±4.4～32.4×104a·B·P，断裂带构造岩挤压紧密，形成时代较老，断裂规模虽较大，但地貌上无特征表现，对微地貌没有控制作用，也没有发现任何断错第四系地层的遗迹，该断裂自晚更新世晚期以来没有活动过，可判定不是活动断裂。（2）其它区域断裂活动性评价除大巴山断裂外，与构造线方向一致的NW向断裂发育，工程区内，规模较大的有瓢儿岭—长岩千断层带、金子山—高家台断层带、康家坪—铜罐沟断层带。地貌上，这些断裂无特征表现，野外调查无第四纪活动形迹。大巴山断裂是区内控制性大断裂，与之相一致的F1、F2、F3等