中文名称 | 变形砾石 | 外文名称 | deformed pebble |
---|---|---|---|
性 质 | 高度塑性变形的砾石 | 主要类型 | 表面呈曲面的砾石、镶嵌砾石 |
①表面呈曲面的砾石,如马鞍石、灯盏石(lamp dish pebble)、猴面石(monkey face concave pebble)等,较普遍地出现在冰川沉积物中,是冰川作用下形成的;②镶嵌砾石,富含经历剧烈构造变动的砾石层,是构造动力作用的产物。李四光首先注意阐明研究变形砾石的意义,并强调指出:在冰川作用下形成者,当时的温度很低,从冰川的厚度估算出砾石所承受的压力也不大,每平方厘米一般还不到200牛,说明低温低压状态下岩石所具的流变性,即只要作用的时间足够长,岩石也会发生显著的永久形变;进而对是否存在岩石基本强度(basic strength of rock),提出了质疑。这对揭示自然条件下岩石的力学性质具有重要意义。
市场价 | 信息价 | 询价 |
砂砾石和砾石
信息价里没有就按市场价,只要甲方同意。这种情况,有的甲方是要求乙方做认价单,然后甲方采购来确认的。
人工级配砾石
水稳层和天然砾石应该是两回事。天然砾石只要按图和规范施工就行啦。不会有增加量。如果人工级配单位用量,大小多种粒径配比后,碎石用量会有增加的,最少有15%的增加量,增加部分如何计算,建设方是不会认证的。...
槽坑回填砾石
套土石方分部的沙石换填
砾石价格谁晓得
现在的工程造价因工程所在地区和施工时间不同而不同。 如果仅是作为估价,按市政定额估算的结果是:30厚砾石干铺每平方米的造价是26.00至30.00元。
碎石,砾石,卵石
砾石接近于卵石呀。
镶嵌砾石(inlaid pebble)是变形砾石之一,是由两颗大小不等的砾石彼此互相顶进(或一颗砾石压入另一颗砾石),而在砾石表面形成凹槽或压坑,并彼此结合在一起形成的砾石组合。两颗砾石成分既可相似,又可完全不同。这在冰川沉积物和剧烈构造变动地带都可找到,表明被嵌入的砾石具有高度塑性。马鞍石平板弹性弯曲呈现的马鞍形曲面。ρ,破碎性曲面的曲率半径;ρ′,反破碎性曲面的曲率半径;一般ρ<ρ′。
是沉积物分类中的一种名称。常以符号G表示。指平均粒径大于1毫米的岩石或矿物碎屑物。按平均粒径大小,又可把砾石细分为巨砾、粗砾和细砾三种:平均粒径1-10毫米的,称细砾;10-100毫米的,称粗砾;大于100毫米的,称巨砾。砾石经胶结成岩后,称砾岩或角砾岩。
砾石由暴露在地表的岩石经过风化作用而成;常沉积在山麓和山前地带;或由于岩石被水侵蚀破碎后,经河流冲刷沉积后产生;砾石胶结后形成砾岩或角砾岩。
砾石可用来铺路,目前全球的砾石路总长甚至超过水泥路和沥青 路总合。细砾还是制作混凝土的重要材料。
砾石工业品
1. 小石块;砂石。《逸周书·文传》:"砾石不可谷,树之葛木,以为絺绤,以为材用。" 汉 贾谊 《惜誓》:"放山渊之龟玉兮,相与贵夫砾石。" 南朝 梁 刘孝标 《辨命论》:"火炎 昆 岳,砾石与琬琰俱焚。" 唐 元稹 《后湖》诗:"壮者负砾石,老亦捽茅蒭。" 陈世旭 《小镇上的将军》:"他拄着一根闪闪发亮的茶木拐棍,一瘸一跛地迈着节奏均匀的步子……在满是砾石的河床中长久地徘徊。"
2. 特指经水流冲击磨去棱角的岩石碎块。
砾石填充液};rw"e1 packing fluid砾石填充作业中,用来携带砾石或砂粒片将其运送到井下预定位置的液体这种液休要求具有一定的i度,不含有可能伤害地层及砾石层渗透率的物质,能较快降解,使砾石柱在井下能保持最佳的填充密度和过滤能力:
东昆仑加里东造山运动及其地壳增厚过程中的传导热引起了区域规模的变质作用,形成了高角闪岩相-麻粒岩相高级变质系,在东昆中断裂以北的前寒武纪金水口岩群中以麻粒岩相-高角闪岩相变质岩系为主,形成紫苏麻粒岩、石榴斜长角闪石和变粒岩等高级变质岩系,而东昆中断裂以南的万保沟群变质程度为角闪岩相。变质锆石U-Pb年龄和同构造岩浆活动记录了与东昆仑加里东造山事件相关的构造-热事件。
一、古生代变质作用与变质年龄
1变质岩岩相学特征
东昆仑北地体前寒武纪变质基底经历了高角闪岩相-麻粒岩相区域变质作用,变质岩以金水口岩群为代表,呈残留体或规模不等的包体出露于古生代中酸性侵入岩中。
在金水口水库侵入岩中含紫苏麻粒岩包体,紫苏麻粒岩包体主要呈规模不等残留体或捕掳体出露于花岗岩中(图12-22a)。麻粒岩为粒柱状变晶结构,块状构造,主要由角闪石(85%)、斜长石(10%)和紫苏辉石(5%)构成(图12-22b)。角闪石它形柱状,大小03~4mm,多色性不明显, =浅绿褐色, =浅。紫苏辉石它形粒状,大小01~035mm,局部被角闪石交代。紫苏辉石多色性弱, =浅绿色, =浅红色。斜长石它形粒状,大小015~035mm,多与紫苏辉石共生。峰期变质矿物共生组合为紫苏辉石(Hy)+斜长石(Pl)。
图12-22 金水口水库花岗岩中麻粒岩包体及显微构造特征
在五龙沟上游出露斜长角闪石榴透辉石、蓝晶堇青石榴变粒岩和石榴斜长角闪石等中-深变质表壳岩及变基性火山岩。
蓝晶堇青石榴变粒岩 岩石经过韧性剪切变形,剪切面理倾向南西(图12-23a)。岩石经历了三期变质作用,变质矿物由斜长石(5%)、钾长石(30%)、石英(40%)、黑云母(1%~5%)、石榴子石(10%)、蓝晶石(5%)和堇青石(5%)等组成。
峰期前矿物为斜长石、石英、黑云母和蓝晶石等,粒度01~02mm,为峰期石榴子石变斑晶的包体。
峰期变质为角闪岩相,变质矿物为石榴子石、蓝晶石、斜长石、钾长石、石英和黑云母等。石榴子石变斑晶含斜长石、石英、蓝晶石和黑云母等包体,部分退变为石英、堇青石和黑云母等,堇青石与石英呈蠕状交生,环绕石榴子石分布,构成退变边。石榴子石变斑晶半自形-它形粒状,粒度04~2mm,在剪切变形过程中发生旋转变形(图12-23b),蓝晶石等变质矿物呈似层状、条带状平行或绕石榴子石变斑晶定向分布,粒度01~05mm。
退变质矿物由石英、黑云母和堇青石组成。石英与堇青石环绕石榴子石构成退变边,构成石榴子石“蠕状”退变边(图12-23c)。黑云母为石榴子石退变产物,主要沿石榴子石边缘分布,直径<01mm为主,部分1~2mm,石榴子石含斜长石、石英、蓝晶石和黑云母等包体,局部见堇青石与石英呈“蠕状”交生,环绕石榴子石分布,构成退变边,其长轴方向垂直石榴子石生长。堇青石半自形-它形粒状,粒度05~1mm,呈变余层状和条带状定向分布,含有峰期石英、黑云母和蓝晶石等包体。
斜长角闪石榴透辉石 鳞片粒状变晶结构。岩石由斜长石(15%)、石英(5%)、石榴子石(30%)、透辉石(35%)、黑云母(5%)和角闪石(10%)等组成。岩石经历了峰期高角闪岩相变质及后期退变质作用。
图12-23 五龙沟变质岩野外及显微构造特征
峰期变质矿物组合为斜长石+透辉石+石榴子石+石英。斜长石呈它形粒状,粒度01~05mm;柱状透辉石淡绿色,粒度01~05mm,部分退变为角闪石;石榴子石半自形-它形粒状,粒度01~16mm;石英它形粒状,粒度01~04mm。
退变矿物共生组合为斜长石+角闪石。斜长石它形粒状,环绕石榴子石分布构成退变边(图12-23d);柱状角闪石褐绿色,粒度02~2mm,为透辉石退变产物,局部见角闪石与晚期斜长石呈“蠕状”交生,构成后成合晶结构。黑云母红褐色,交代角闪石,并被绿泥石交代。
石榴斜长角闪石 柱粒状变晶结构,角闪岩相变质。岩石由斜长石(40%)、角闪石(50%)、石榴子石(1%~5%)、钾长石(1%~3%)和石英(1%~2%)等组成。斜长石它形粒状,粒度01~1mm。柱状角闪石褐绿色,半自形-它形,粒度01~2mm,部分已退变为阳起石。石榴子石半自形-它形粒状,粒度01~05mm,斜长石和绢云母构成退变边。钾长石它形粒状,粒度01~03mm,交代斜长石。石英它形粒状,粒度01~03mm,波状消光。
2变质时代
采用SHRIMP和激光探针锆石U-Pb测年方法,分别对金水口水库紫苏麻粒岩和角闪石榴黑云变粒岩中的变质锆石进行了锆石U-Pb测年。
在澳大利亚Curtin大学对金水口水库紫苏麻粒岩(DG27-1)(图12-22a)进行了SHRIMP锆石U-Pb年龄测定。锆石可分为两组,第一组锆石呈短柱状(图12-24a),具有相对高的Th、U含量和高的Th/U比值,具振荡环带,属岩浆锆石,2个岩浆锆石分析点206Pb/238U年龄分别为(754±15)Ma和(766±13)Ma(图12-24b);第二组锆石呈浑圆状或它形,内部结构较均匀,无韵律环带结构,锆石具有低的Th、U含量和低的Th/U比值(Th/U<01),具有变质锆石的形态和地球化学特征,9个变质锆石分析点在一致曲线图中成群分布(图12-24b),206Pb/238U的加权年龄平均值为(4298±74)Ma,代表了麻粒岩相变质年龄,该年龄与白日其利沟黑云钾长片麻岩麻粒岩相变质年龄(427±10)Ma一致(陆松年等,2006)。
图12-24 五龙沟紫苏麻粒岩锆石CL图像及U-Pb年龄
取自金水口水库的角闪石榴黑云变粒岩(DG26-2)呈不规则变质岩残留于花岗岩中。岩石具鳞片粒柱状变晶结构,由石英、斜长石、角闪石、黑云母和石榴子石等矿物构成,经历了高角闪岩相变质作用。采用LA-MC-ICP MS锆石U-Pb测年方法测定了19个锆石颗粒。锆石可分为两类,第一类为深灰-灰-黑色短柱状—次圆状,206Pb/238U表面年龄600~800Ma,Th/U<01,为变质年龄,7个测点位于谐和线上,206Pb/238U表面年龄加权平均值为(7897±68)Ma,该年龄代表了新元古宙变质作用的年龄;第二类锆石为灰白色,无环带结构,Th/U<01,7个测点206Pb/238U表面年龄加权平均值为(4064±35)Ma(图12-25),代表了后期叠加变质时代。
图12-25 角闪石榴黑云变粒岩锆石U-Pb年龄谐和图
五龙沟蓝晶堇青石榴变粒岩(DG42-1)中锆石为足球状,无岩浆环带结构,具有典型的麻粒岩相变质锆石结构特征(图12-26a),采用LA-MC-ICP MS锆石U-Pb测年方法测定了28个锆石颗粒,绝大部分锆石Th/U<01,具有变质锆石地球化学特征。28个锆石206Pb/238U表面年龄变化于735~985Ma之间,其中13个测点位于谐和线上或附近(图12-26b),206Pb/238U年龄加权平均值为(8895±37)Ma,代表了新元古代麻粒岩相变质作用的年龄。
图12-26 五龙沟蓝晶堇青石榴变粒岩锆石CL图像及U-Pb年龄
变质岩中记录的新元古代变质作用年龄,反映东昆仑北地体经历了新元古代区域变质事件。在受早古生代造山作用影响较弱的扎那合惹地区,变质矿物石榴子石和角闪石的Ar-Ar年龄为885Ma和880Ma(陆松年等,2006)。结合东昆仑已发表的侵入岩年代学数据(864~878Ma)(陆松年等,2006),可以确信东昆仑地区存在新元古代岩浆活动,其时代与本区变质作用时间一致。
麻粒岩相和高角闪岩相变质锆石U-Pb年龄分别为(4298±74)Ma 和(4064±35)Ma,表明东昆仑经历了早志留世及早泥盆世两期变质作用,与加里东造山形成的奥陶纪纳赤台群与志留纪赛什腾组之间的角度不整合及赛什腾组与泥盆纪牦牛山组之间的角度不整合时间一致,该年龄同时与研究区岩浆活动时间吻合,该年龄代表早古生代的碰撞加厚和随后的伸展作用的时代。这些年龄数据表明,金水口岩群古生代经历了两期与麻粒岩相和角闪岩相变质及深熔作用有关的构造热事件,从而也从时间上为东昆仑古生代挤压与地壳增厚提供了有力的证据。
二、古生代构造变形
由于柴达木陆块与东昆中陆块的会聚与碰撞作用,在前石碳纪侵入岩和地层中产生若干大规模断裂带来调整岩石圈不同圈层的构造关系。在东昆仑北和东昆仑南地体中与加里东造山有关的断裂带主要表现为形成于早志留世的韧性剪切带和形成于早泥盆世脆性断裂带,早期韧性走滑剪切带包括五龙沟地区的岩金沟、萤石沟-红旗沟和三道梁-苦水泉等3条北西—北西西向韧性剪切带、大干沟韧性剪切带和忠阳山-驼路沟韧性剪切带;晚期为后碰撞期形成的由脆性断裂组成的东昆中断裂带。上述两期断裂均叠加了印支期断裂活动。
1五龙沟韧性剪切带
五龙沟韧性剪切带(SZ1-3)主要分布在前寒武纪地层中,由岩金沟、萤石沟—红旗沟和三道梁-苦水泉等3条北西—北西西向韧性剪切带组成,普遍具有韧性与脆性变形相互叠加的特征,显示从深构造层次向浅构造层次转变的变形过程,并控制了岩金沟金矿和淡水沟-红旗沟金矿等主要矿床及金矿化点。
岩金沟韧性剪切带呈北西向狭长带状展布于白沙河岩组片麻岩中,出露长度大于10km,宽约1km,倾向北东,倾角68°~75°,剪切带内叠加有数条北西向脆性断裂,岩石普遍具碎裂岩化和糜棱岩化(图12-27a)。岩金沟韧性剪切带经历了韧性变形阶段和脆性变形阶段,分别形成糜棱岩系列和碎裂岩系列岩石。花岗质和闪长质初糜棱岩、花岗质糜棱岩和碳酸盐质糜棱岩,反映韧性剪切变形的显微构造如石英碎斑、核-幔结构、石香肠构造、书斜构造、S-C组构和拔丝现象等均较发育。碎裂岩主要有花岗质碎裂岩和断层泥。岩金沟金矿Ⅲ和Ⅳ矿带即产出在该剪切带中。
萤石沟-红旗沟剪切带位于五龙沟岩体东北缘及中-新元古界中,呈北西西向展布,长度大于20km,宽1~2km,倾向北东,倾角50°~85°。剪切带内糜棱岩(图12-27b)、糜棱岩化花岗岩和千枚岩成带展布,常见构造透镜体、似香肠构造及旋转碎斑等。根据萤石沟-红旗沟韧性剪切带中74个定向薄片观察统计,韧性剪切带运动方式为左旋走滑兼逆冲,在垂直糜棱片理走向的切片中S-C组构、斜列的长英质、眼球状长石碎斑晶纹、石英条带的钩状褶皱、δ型长石碎斑等均显示逆冲剪切运动特征。剪切带后期活动形成了北西—北西西向脆性断裂,形成碎裂岩和断层泥(图12-27c),早期糜棱岩在断层泥带中呈构造透镜体(图12-27d)。淡水沟金矿和红旗沟金矿产出在该剪切带中。
在水闸东沟北支沟剪切带发育于新元古界丘吉东沟群上部变火山岩组中,强变形的凝灰质千糜岩带与次强变形的同斜倒转褶皱带、劈理化带及弱变形带相互交替,且总体具有由下向上,由强变形为主向弱变形为主的特征。
深水潭矿段发育两条韧性剪切带,深水潭岩体南侧韧性剪切带宽1km左右,倾向30°~40°,倾角55°~80°。剪切带内发育灰白色、灰黑色、黄褐色的板岩、片麻岩、千枚岩、糜棱岩。岩石中的长石发生拉长变形,局部可见残余碎斑。深水潭矿段内1号含矿蚀变带存在于该韧性剪切带中,脆性断裂叠加在剪切带内,发育断层泥、透镜状角砾及细粒粉末物质,断裂带中的角砾及岩层都发生微弱的变形。对深水潭矿段含矿断层泥和无矿断层泥进行的绢云母K-Ar测年结果表明,后期脆性变形主要发生在燕山早期。
图12-27 韧性剪切带变形特征及显微构造
三道梁-苦水泉韧性剪切带出露于三道梁-苦水泉花岗岩边缘及南侧的小庙组中,呈北西西向展布,长度大于19km,宽300~500m,倾向南西,倾角70°左右。剪切带内以糜棱岩、糜棱岩化花岗岩及构造片麻岩为主,常见被压扁的眼球体、无根钩状褶皱及碎旋转斑构造。剪切带下盘为强变形的花岗质糜棱岩,上盘小庙群主体为次强变形的揉皱、同斜倒转褶皱及构造透镜体化带,中元古界小庙组形成一系列轴面南西倾斜的同斜倒转褶皱,指示上盘自南西向北东逆冲兼左旋剪切运动。位于该剪切带南侧的北西西和北西向断裂破碎带中已发现多处金矿化点。
五龙沟韧性剪切带中白云母40Ar/39Ar年龄为(4393±71)Ma、角闪石40Ar/39Ar年龄为(3994±78) Ma(陆松年等,2000),分别与本区麻粒岩相和高角闪岩相变质年龄(4298±74)Ma 和(4064±35) Ma一致;剪切带中白云母40Ar/39Ar年龄为(240±412)Ma、黑云母40Ar/39Ar年龄为(2215±42)Ma和(2165±4)Ma,反映东昆仑加里东造山过程中至少经历了两期变质变形作用。
2大干沟韧性剪切带
大干沟剪切带(SZ5)从大干沟南侧通过,总体呈近东西—北西西走向,向西延伸过格尔木河后沿三道湾英安斑岩北侧通过。在英安斑岩北侧,SZ5在牦牛山组中形成长英质眼球状糜棱岩,指示由北向南的逆冲运动;在大干沟南侧,赛什腾组砾岩发生强裂剪切变形,导致砾石剪切拉长和定向分布,形成剪切片理构造,产状近直立,与剪切带北侧未变形砾岩形成显著差别,薄层砂岩也发生显著的左旋剪切,指示SZ5左旋走滑运动方向。
3忠阳山-驼路沟韧性剪切带
忠阳山-驼路沟韧性剪切带(SZ6)分布于磨石沟、忠阳山和驼路沟一带,由4条宽窄不一的呈近东西向展布顺层韧性剪切带组成一个较大的韧性剪切变形带,且因岩石的物性差异构造强弱不一,表现不同变形强弱带的交替出现。以波形带状展布为特征,剪切带近东西延长约50km,宽约5km。卷入地层有金水口岩群、万保沟群和纳赤台群等,变质岩带中构造岩石以糜棱岩为主,次为初糜棱岩及糜棱岩化岩石和少量超糜棱岩与千糜岩等。
从各类岩石的变形特征,区内岩石韧性变形活动至少有两期,早期以强烈的滑脱伸展体制下的韧性变形,表现为岩中的石英等矿物被拉长,出现S-C构造,发育同构造的石英脉,方解石脉,岩石发育条纹,条带状构造即流动构造,同时局部地段尚存有原生层理S0与面理平行,剪切带的糜棱面理与残存层理难以区分等现象,均表现为伸展机制形成顺层韧形剪切。晚期的表现为挤压体制的岩石变形,早期顺层韧性剪切形成的缓倾糜棱面理变的陡倾,先存的面理发生褶皱,石英、长石、碳酸盐集聚成条带或透镜状,石英碎屑拉长的条纹状,长石有透镜状化的韧变,有的内部具剪切位移,碎斑剪破裂与错开,晶体弯曲,同构造脉石英被挤压塑性拉展变形弯曲等,后期活动叠加表部脆性断裂。
根据以上矿物组合特征反映,局部剪切带为强变形带,具中部构造层次变形形迹,而大范围内其形成于中浅部构造层次的构造环境,从新生的变质矿物看为绿片岩相的产物,韧性剪切带上同构造变质分异脉体和千枚理、片理是新构成的,褶皱面理置换形式从“I”型—“N”型—W型渐变过渡,很多小褶皱曲本身是由千枚理、片理所构成,表明区域低温动力变质作用与褶皱变形是基本同步的。韧性剪切带变形期为加里东期和印支-燕山期。
韧性剪切带内变形组构明显,发育有紧闭褶皱、无根褶皱、膝折构造、褶叠层构造、发育拉伸线理、褶皱线理、糜棱面理、构造分异条带、条纹眼球构造、眼球旋斑、粘滞性石香肠、流动构造等,边缘细粒化随处可见,总体表现为韧性剪切带内塑性流动构造群落所表现的各种显微特征。综合上述特征分析,结合定向标本组构分析,韧性剪切带以左行斜冲走滑为主。
4东昆中断裂带
东昆中断裂带是青藏高原北部一条延伸上千千米且切割岩石圈的深大断裂,构成了东昆北地体和东昆南地体的分界线(许志琴等,2007)。由于沿断裂带基性和超基性岩成群分布,故而此断裂又被称为东昆中缝合带。尽管对东昆中缝合带形成时代和蛇绿岩形成期次存在很大争议(姜春发等,1992;高延林等,1998),但研究证实了东昆中缝合带的存在,而对叠置在昆中缝合带之上的昆中断裂带的认识主要来自地球物理资料的地质解释(许志琴等,1996),地球物理资料证实,结合带深部向北陡倾,近地表向南倾斜。断裂带南部地壳平均厚度55km,北部地壳平均厚度40km,莫霍面沿断裂出现7~10km的陡坎和台阶,两侧布格重力异常相差80mmT,电性层位发生错动。因此,过去一般将东昆中断裂带等同于东昆中缝合带或东昆中蛇绿混杂岩带。研究表明,东昆中缝合带与昆中断裂带具有不同的地质涵义(王国灿等,1999),已有的构造年代学研究表明清水泉地区的东昆中断裂带在早古生代和印支期发生多次强烈的变形(王国灿等,1999;Chen et al,2002)。
研究区内东昆中断裂表现为一系列北西西走向的脆性断裂带,沿大干沟—红石山—海德乌拉一带展布,包括红石沟-三岔沟断裂(F1)(图12-28a)、道班沟-哈拉郭勒断裂(F2)、锯赤山南坡断裂(F3)、东大干沟断裂(F4)和低山头-海德乌拉断裂(F5)、红石山北缘断裂(F6)、红石山断裂(F7)、红石山南缘断裂(F8)、东温泉盆地北缘断裂(F9)、三道湾北断裂(F10)、雪水河下游断裂(F14)等,纳赤台北沟中游断裂(F11)和没草沟脑-五十五道班断裂(F12)等一系列北西向分支断裂与其斜接(图11-1)。断裂北侧属东昆仑北地体,以出露古老变质岩为特征,主要由高角闪岩相-麻粒岩相变质的万宝沟群变质碎屑岩和碳酸盐岩所组成,经历了早古生代变质作用,上部被牦牛山组磨拉石建造不整合覆盖。早古生代及三叠纪花岗岩侵入其中。断裂南侧为东昆仑南地体,主要由由中元古界万宝沟群、奥陶-志留系纳赤台群浅变质碎屑岩、火山岩和碳酸盐岩及志留系赛什腾组浅变质碎屑岩、三叠系闹仓坚沟组、八宝山组火山-碎屑岩所组成。详细的地质填图和露头分析表明,沿昆中断裂带负地形为主,北侧的元古宙变质基底和花岗岩类侵入体向南逆冲到三叠系之上,在青藏公路西侧小干沟水电站西山约120m宽的同构造花岗斑岩脉沿断裂带延伸1000余米,后期叠加脆性变形,弱应变域岩石新鲜、完整。
纳赤台北沟中游断裂(F11)位于纳赤台西北角一带。西起万保沟上游,向东经过五十五道班北,止于水泥厂东。出露长度26km。走向近东西,西段偏北西,断面南倾,倾角80°,断线沿走向缓波状特征明显,沿断裂岩石破碎,形成宽约50m的挤压破碎带,北侧花岗岩碎裂后形成花岗碎裂岩,南侧砂岩片理化,形成碎裂绿泥石英片岩。
没草沟脑-五十五道班断裂(F12)位于纳赤台西北一带。西起万保沟上游,向东经五十五道班北,长12km。走向近东西,西段偏北。沿走向断面缓波状特征明显,断面倾向多变,万保沟以西多北倾,倾角60°~80°;以东多南倾,倾角80°,充填有同构造花岗斑岩脉,在断裂南侧形成宽达30m的滑石劈理带(图12-28b)。断面在剖面上亦呈缓波状。沿断裂岩石破碎,形成宽约10~165m不等的挤压破碎带。带内见有断层角砾岩、压碎岩、碎裂岩、断层泥、挤压片理、构造透镜体。普遍具褐铁矿节理发育,并有石墨、滑石等新生应力矿物产出。石英脉、方解石脉,花岗岩脉沿断裂贯入,后又被压碎。局部花岗岩片理化亦甚发育,显示挤压强烈,塑性变形加剧。
图12-28 东昆中断裂带构造变形特征
纳赤台北沟可见东昆中断裂至少经历了早期韧性变形和晚期脆性逆冲兼走滑运动,中元古界万宝沟群青办食宿站组灰白色大理岩向北逆冲到下寒武统沙松乌拉组灰色细砂岩之上,剪切带由30m厚的滑石片岩组成,沿剪切带侵入2~3m厚的灰白色同构造花岗斑岩脉和20~40cm左右的脉状锰矿(图12-28b),在后期脆性变形过程中锰矿体及花岗斑岩形成劈理及构造透镜体,指示断裂的左旋剪切运动。
本书在野外地质填图的基础上,采用LA-MC-ICP MS锆石U-Pb定年方法,对低山头-海德乌拉断裂带(F5)和没草沟脑-五十五道班断裂带(F12)中同构造花岗斑岩脉进行了U-Pb测年,以探讨东昆中断裂带与东昆仑加里东造山作用的关系。
低山头-海德乌拉断裂带(F5)中的灰绿色花岗斑岩(B840-1)取自小干沟水电站西侧,岩石斑状结构,块状构造,由肉红色钾长石斑晶和隐晶质基质组成。花岗斑岩中锆石发育细密或宽的震荡环带结构,属典型的岩浆锆石。对15颗岩浆锆石进行了U-Pb同位素测年,测点皆位于谐和线上(图12-29a),206Pb/238U表面年龄变化于400~415Ma之间,加权平均值为(4085±23)Ma,代表了花岗斑岩的形成年龄。
没草沟脑-五十五道班断裂带(F12)中的黄褐色细粒花岗斑岩(LK3-1)取自纳赤台北沟(图12-28b),花岗斑岩脉宽25m,南侧为构造透镜体化的锰矿脉和滑石化大理岩。岩石斑状结构,块状构造,由肉红色钾长石斑晶和隐晶质基质组成。斑晶由半自形板状斜长石构成,基质变余微粒状结构,由微粒斜长石、石英及少量近半自形板条状斜长石构成。花岗斑岩中的锆石可分为两类:一类锆石为椭圆状和短柱状,内部结构简单,无环带结构,2个此类锆石测点的206Pb/238U表面年龄分别为834Ma和821Ma,属于继承锆石年龄;另一类锆石为长柱状晶体,无环带发育或发育平行细密环带,表现为岩浆锆石的特点。13个岩浆锆石测点全部落在谐和曲线上或邻近谐和线上(图12-29b)。206Pb/238U表面年龄变化于383~400Ma之间,加权平均值为(3912±34)Ma,代表了花岗斑岩的形成年龄。
图12-29 东昆中断裂带中同构造花岗斑岩锆石U-Pb年龄谐和曲线图
东昆中断裂带中同构造花岗斑岩的锆石206Pb/238U年龄(4085±23)Ma和(3912±34Ma)记录了东昆中断裂这一活动过程。该年龄与五龙沟韧性剪切带晚期(4064±35)Ma的变质年龄及(3994±78) Ma(陆松年等,2000)的变形时代一致,同时与东部清水泉地区东昆中断裂高角度逆冲变形带内白云母40Ar/39Ar年龄(4082±03Ma)(Chen et al,2002)吻合。东昆仑古生代变质峰期与构造变形同期进行,东昆中断裂带的变质变形历史为恢复加里东造山过程提供了构造证据。
按地质灾害的涵义来说,活断层和地震应归在地质灾害内。这两种地质灾害都是由地球内动力引起的,且二者关系密切,因为世界上绝大多数地震是由于断裂活动引起的。但考虑到西气东输管道工程列有专门评估项目《场地地震安全性评价》(由地震部门完成),所以本研究报告将它作为区域地质环境的重要因素来论述。
一、断裂活动性
西气东输工程管线在区域内涉及的断裂很多,按国家有关勘察规范要求,将管线两侧各150km范围内晚更新世以来有过活动,今后还可能活动的断裂,作为断裂活动性研究的对象。上述定义为活断层的断裂一般有下列判定标志:①错断晚更新世以来的地层;②断裂带中的构造岩或被错动的脉体,经绝对年龄测定,最后一次错动年代距今10万~15万年;③根据仪器观测,沿断层有大于01mm/a的位移;④沿断层有历史和现代中、强震震中分布,或有晚更新世以来的古地震遗迹,或有密集而频繁的近期微震活动;⑤在地质构造上,证实与已知活动断层有共生或同生关系的断层。以下也按划分的大地形地貌单元西、中、东三个区段分别论述主要断裂的活动特征。
(一)西区段断裂活动特征
本区段大地构造位置正处于挽近时期以来强烈隆起的青藏地块北侧边沿,积聚有强大的构造应力,因此晚更新世以来活动的断裂最多,活动强度也最大。据不完全统计,较大的活动断层有42条之多(表3-1)。现论述几条离管线较近或穿越管线的代表性断裂。
1北轮台断裂
该断裂为塔里木地台与天山地槽系的分界断裂,总体走向290°~300°,倾向北东,倾角50°~60°,全长210km,逆断层。由3条次级断裂呈右阶排列而成,分别称为西、中、东段。西段属早、中更新世断裂。中段沿霍拉山山麓延伸,切割晚更新世以来的洪积扇,发育断层陡坎,断续延伸近70km。剖面上见砂砾石层被挤压错动成破碎带,并断错小冲沟阶地。东段分布于六团孔雀食堂以东,断裂表现为侏罗系、古近系地层逆冲于上更新统砾石层之上,地表陡坎高5~7m,但全新统中晚期的冲积层未见断错。平均垂直位移速率023mm/a,最后一次位移量13~15m。
2库尔勒北山山前断裂
西起库尔勒西北,向东南经库尔勒东北、博湖造纸厂,最后隐伏于冲积平原之中。总体走向310°~315°,倾向北东,倾角43°~80°,逆冲断裂,全长24km。在库尔勒市加油站南孔雀河Ⅱ级阶地上,见新近系粉砂岩逆冲到上更新统冲积层之上,上更新统砾石层中发育逆断层。平均垂直位错速率017mm/a。在库尔勒油罐厂东北,由上更新统砾石层组成的剖面上见断层陡坎,走向3200,高约18m,冲积层中发育宽50cm的砾石陡立变形带。该断裂最新活动时代为全新世。
表3-1 西区段主要活动断裂一览表
续表
续表
注:序号1~17位于新疆境内,18~42位于甘肃境内。
3兴地断裂
断裂西起库尔勒东南,以285°~295°方向向东南延伸,在兴地一带为近东西向。最后终止于罗布泊以北,平面上呈略向南突出的弧形,总长超过300km,区内长约250km。断裂为觉罗塔格山与塔里木盆地的分界线。断裂以奥尔塘为界,分为东、西两段。西段在库尔勒东南的956高地西侧,发育一系列元古宇逆冲于上更新统之上的小断面,是一条全新世活动断裂(图3-1)。东段属震旦系,逆冲于上更新统砾石层之上,为晚更新世以来的活动断裂。
图3-1 兴地断裂错断晚更新世末期沉积物
1上更新统砾石层;2元古界片岩;3热释光采样点
4包尔图断裂
断裂展布于南天山中部,走向285°~290°,倾向北东,倾角60°~75°,由3条次级断裂组成,彼此呈右阶雁行排列,全长470km。西段分布于基岩山区,断裂挤压带宽150~200m,地貌上形成大干谷。中段沿断裂发育狭长形构造槽地。东段延伸至阿特乌里干南山,沿戈壁谷地延伸,构造地貌格局十分明显。该断裂最后活动时代为晚更新世。
5嘉峪关断裂
该断裂是河西走廊内一条重要的活动断裂,总体走向330°~350°,总长约60km。断裂西南盘为奥陶、白垩、新近纪和早、中更新世地层,而东北盘主要是晚更新世以来的沉积物,露头所见断裂呈逆冲—右旋走滑性质。属全新世活动断裂,晚更新世以来的平均垂直位移速率为087mm/a;一次突发性垂直位错08m,约相当于65~70级地震的位错量。1785年在断裂附近发生过 级地震。
6佛洞庙—红崖子断裂
断裂位于酒泉盆地南缘与祁连山区的分界线上,全长约110km,总体走向290°,具由南向北逆冲兼左旋走滑性质,断裂破碎带宽6m。在佛洞庙附近,断裂主要表现为祁连山向盆地的推覆,剖面上为上新统和下更新统推覆于中更新统之上,而在红崖子等地则表现为断裂切割了上新统及上更新统地层,甚至还错断了全新统地层及由其组成的Ⅰ级阶地。上述表明了,断裂活动时代西段为晚更新世,东段为全新世。1609年红崖堡 级强震与该断裂活动有关。地震发生后沿断裂产生长约60km的地震断层形变带,形变带由地震陡坎、鼓包、地裂缝、断错水系和山脊等形迹组成(图3-2)。
西气东输管道工程地质灾害危险性研究
(中国地震局地质研究所,1993)
1地震形变带及发震断裂;2活动断裂;3全新统;4上更新统;5中更新统;6上新统;7下白垩统;8上石炭统;9中、下志留统;10加里东晚期花岗岩;11地层不整合;12河流
7塔儿庄—双塔断裂
断裂位于武威盆地的西南缘,是祁连山东部一条重要的活动断裂,全长约110km,总体走向295°,属逆—左旋走滑性质。1927年古浪8级地震的主形变带即沿此断裂展布,破碎形变带宽15m。在塔儿庄,断裂错断了杂木河Ⅰ、Ⅱ两级阶地,计算得全新世以来断裂平均水平位错速率133mm/a。据研究,晚更新世以来,断裂西段位错速率较东段大,而且西段以水平滑动为主,而东段以倾滑为主。断裂在古浪8级巨震中的最大垂直位移量为62~74m,左旋位移量为3m。
8昌马断裂
断裂位于玉门市南祁连山麓,全长约170km,总体走向280°~290°,由多条次级断裂组成,彼此呈左阶排列式展布。第四纪以前断裂以逆冲运动为主,晚第四纪以来以左旋运动为主。1932年昌马76级地震的地面破裂带长120km,即沿此断裂展布,由6条规模大致相当的形变带彼此呈左阶排列,宽5~25km。其中规模最大的月牙达坂形变带长70km,宽40m,左旋错距达5m,垂直错距2m。
由以上论述可知,西气东输管道工程西区段评估区及其附近活动断裂以逆断层和逆—走滑断层为主,其走向在新疆天山山地以近东西向为主,在甘肃河西走廊则以北西—南东向为主,它们与青藏地块第四纪以来急剧隆起的区域挤压应力作用方向相对应。而且河西走廊区断裂活动性较天山山地区更强。
(二)中区段断裂活动特征
本区段大地构造上西隅处于华北准地台与祁连地槽系交接地带(宁夏西部),仍然受青藏地块隆起影响,区域构造应力较强,以走滑型为特征。东部则处于太平洋板块俯冲带内侧,受影响而形成汾渭地堑裂谷带,区域构造应力也较强,以正断型或正断走滑型为特征。活动断裂主要展布在这两个地段上,据不完全统计,较大的活动断裂有21条(表3-2)。现论述几条管线穿越的代表性断裂。
表3-2 中区段主要活动断裂一览表
续表
注:序号1~9在宁夏境内,10~21在山西境内。
1香山—天景山断裂带(中卫—同心断裂)
该断裂带是华北准地台鄂尔多斯台坳与祁连山地槽系5条边界断裂之一。断裂带西起甘肃景泰县大泉水,东至宁夏固原县土营一带,区内长200余千米,由一系列雁行排列的次级断裂组成。断裂带走向由西往东由300°逐渐转为270°,再转为330°,呈一向北东凸出的弧形,弧顶位于天景山北麓。该断裂带形成于加里东期,长期活动,进入第四纪后,其活动性质为逆—左旋走滑。全新世以来,各次级断裂活动有明显差异,大致以西梁头和双井子为界,可分为西、中、东三段。西段长约70km,走向300°~280°,大致与管线平行展布,地貌上为基岩山区(南侧)与第四纪洪积—风积区分界线,很为醒目;该断裂最新一次活动断错了Ⅰ、Ⅱ级阶地(图3-3),活动性质以逆—走滑为主,有古地震事件。中段长约60km,总体走向270°~280°,至东端转为330°,是第四纪以来活动最强烈的一段,全新世地层被断错的剖面随处可见,沿断裂带展布的地质体和水系均被左旋位错。1709年中卫 级强震形成了高60~75cm的地震陡坎,水平位移量2~74m。全新世以来该段断裂平均水平位移速率为358mm/a。东段长70km以上,走向330°,活动性质为逆冲兼左旋走滑,全新世以来断裂整体活动不明显,无古地震事件。
2牛首山—罗山断裂
该断裂也是鄂尔多斯台坳西缘的5条边界断裂之一。它是龙首—六盘山深断裂带的组成部分,在区内长度150余千米,总体走向340°~360°。晚第四纪以来活动强烈,横跨断裂的水系和地貌表面均发生了程度不同的右旋位错,沿罗山东麓有大量的古地震遗迹。断裂最新活动性质为右旋走滑,兼有逆倾滑运动,平均位移速率:水平301mm/a,垂直038mm/a。1561年中宁71/4级强震即发生在该断裂带上,该次地震造成的水平位移15~54m,垂直位移05~20m。西气东输管线与该断裂在罗山东麓大致呈直交穿越。
图3-3 雪家庄断错Ⅱ级阶地的断层剖面
1黄土;2冲洪积砾石层;3黑色泥岩;4热释光采样点。
3罗云山山前断裂
该断裂系临汾断陷盆地的西部边界,北起霍县以西万圣寺,南达西磴口与韩城断裂相接,全长120余千米,总体走向10°~45°,是一高角度右旋正断层。它是由一系列次级断裂组成的复杂断裂构造带,新生代以来活动强烈,垂直差异运动的总幅度达2500~3000m,其中第四纪以来最大超过700m。而土门—峪里段全新世以来仍在活动,错断了全新世地层,是该断裂晚第四纪以来活动性最强的一段。西气东输管线在该段与之呈直交穿越。
4霍山—大阳断裂
该断裂展布于临汾断陷盆地的东缘,全长约100km,北段走向0°~20°,南段走向50°~60°,是一条上新世以来长期活动、至今活动性仍较强的全新世活动断裂。它是1303年洪洞8级巨震的发震断裂,遗留下约70km长的地震形变带,有大量崩滑、地裂缝、河流改道等形迹,地震最大垂直位移量206m。最新活动性质为以倾滑为主兼有少量走滑分量的高角度正断层。西气东输管线在该断裂的南端穿越。
(三)东区段断裂活动特征
本区段构造活动相对较弱,多数断裂隐伏于平原之下,管线附近有8条晚更新世以来活动的断裂(表3-3)。下面论述一下输气管线穿越的郯—庐断裂带和茅东断裂带的活动特征。
1郯—庐断裂带
郯—庐断裂带是我国东部最长、近期活动性最强的断裂带,它北起中俄边境的黑龙江省鹤岗、萝北一带,南抵湖北省广济,在我国境内长达2400km。按其构造活动特征,大致可划分为4段:鹤岗—铁岭段、下辽河—莱州湾段、鲁苏沂沭段和大别山—广济段。管线近场区为鲁苏沂沭段南部和大别山—广济段北部。沂沭段南部总体走向100,该段是第四纪时期活动强度最大的一段,沿断裂带可见中生界晚期沉积物逆冲到上更新统一全新统之上,并有右旋扭动。该段地震活动呈现频率低、强度大的特征,全新世发生过3次古地震事件,在场区以北曾在公元前70年发生了安丘7级地震和1668年郯城 级地震(全在山东省境内)。大广段北部走向30°,该段晚更新世以来没有明显活动,史料上没有发生过6级以上地震的记载。
2茅东断裂带
该断裂带长约170km,总体走向3°~47°,根据活动性差异大致可分成南、北两段。北段长约80km,活动性较弱,活动时代也较早(中更新世晚期)。南段长约90km,活动性较强,多处可见断层逆冲到晚更新世以来地层之上,最新活动时代延续至今,1839、1974、1979年溧阳上沛相继发生 级、55级和6级地震。全新世以来平均垂直位移速率为12mm/a。
表3-3 东区段活动断裂一览表
注:序号1~4在河南境内,5~7在安徽、江苏境内,8在江苏、上海境内。
综合以上分析可知,西气东输管道工程沿线断裂活动性的规律是:西部最强,往东逐渐减弱,无论是活动断裂的数量,还是活动的强度和频度均是如此。断裂的活动性质,西部以逆断型为主,东部以正断型和正断—走滑型为主,而中部则以走滑型和走滑—逆断型为主。这一活动特征受制于挽近时期以来的区域地壳运动。活动断裂展布制约了地震活动的空间分布。
二、地震活动
通过上述区域内断裂活动性的分析,得出的基本结论是:晚更新世,尤其是全新世以来活动的断裂与现今及历史地震有着密切的关系。地震活动的空间分布特点是:①作为一级和二级大地构造单元分界的边界断裂往往是大震发生带,如天山南缘断裂带、祁连山北缘断裂带、鄂尔多斯西缘断裂带、郯庐断裂带等均属这类断裂;历史上和现今曾分别发生过库车 级、昌马76级、古浪8级、海原 级、郯城 级地震等。②新近纪以来大规模差异性沉降的地堑性张性断裂带是大震的发震断裂,如银川地堑的平罗8级地震,汾渭地堑的洪洞8级地震和临汾 级地震。③强震活动经常发生在断裂带应力集中的特定地段上,如海原 级地震发生在海原断裂带由近东西向转为南东向的转折处,古浪8级地震发生在北西西向的塔儿庄—双塔断裂与北北西向的庄浪河断裂交汇处。④晚更新世以来活动强度大,滑动速率很高的逆断裂、逆-走滑断裂和走滑断裂是大震、强震的发震断裂,如海原断裂带、榆木山北缘断裂等。⑤规模较小的晚更新世以来活动的不同性质断裂往往是中强地震发生的场所;如嘉峪关断裂、茅东断裂等。
据不完全统计,截止到2000年12月,距西气东输管道工程两侧各150km范围内≥ 级的地震共386次。各震级档的地震频数见表3-4。
表3-4 地震频数统计表
依据中国抗震设防区划图编委会的划分方案,西气东输管道工程自西往东依次涉及了三个地震区的10个地震带。它们分别是:新疆地震区的南天山地震带和北天山地震带,青藏高原北部地震区的柴达木—阿尔金地震带、六盘山—祁连山地震带、龙门山地震带,华北地震区的银川—河套地震带、汾渭地震带、华北平原地震带、郯—庐地震带和长江下游—黄海地震带。其中六盘山—祁连山地震带地震活动十分强烈,基本上都沿区域大断裂带分布,历史地震自公元前180年至2000年底共记载≥47级的地震124次,其中60~69级地震18次,70~79级9次,≥8级2次(均发生于20世纪20年代,为1920年的海原 级地震和1927年的古浪8级地震)。该地震带管线布设长度最大,抗震设防形势严峻。
根据历史资料编制的综合等震线图(图3-4)可以看出,新疆区管线大多位于≤Ⅵ度的烈度区内;青藏高原北部区管线通过地段均在Ⅶ度以上,个别地段高达Ⅹ度;华北区除临汾盆地段烈度达Ⅸ—Ⅹ度外,管线大多位于≤Ⅵ烈度地区内。
经过深入的研究,国家地震部门依据最新的地震危险性区划,专门编制了西气东输管道工程沿线两侧各20km范围内50年超越概率10%水平的地震烈度、地震动加速度峰值和地震动速度峰值区划图,比例尺均为1:100万。
中亚输气管道线路截断阀室设置表 方案—线路截断阀室设置表 乌国境内线路截断阀室设置表
图3-4 西气东输管道工程沿线综合等震线图
a-新疆地震区;b-青藏高原北部地震区;c-华北地震区。
第318条
用于填筑防渗体的砾石土,其粗料(粒径大于5mm的颗粒)含量一般不超过50%,其最大粒径一般不超过10~15cm或铺土厚度的2/3,且不得发生粗料集中架空现象。
击实试验表明,砾石土具有两个特征砾石(粒径大于5mm)含量值:砾石开始起骨架作用的含砾量为第一特征含砾量(用P5Ⅰ表示);砾石完全起骨架作用的含砾量为第二特征含砾量(用P5Ⅱ表示)。
当含砾量大于P5Ⅱ时,砾石土的渗透系数增大很多,往往不满足防渗要求。由于砾石已完全起骨架作用,细颗粒不能得到充分压实,很容易产生渗透变形。砾石土的P5Ⅱ大多在40%~60%之间。
粗料集中架空现象有可能使局部渗透系数过大,或产生渗透破坏。天然风化形成的砾石土,颗粒分布往往非常不均匀,在使用时,有时需采用筛分和掺和等措施进行处理。 粘土质砾石土的临界渗透比降较高,不易发生渗透变形。粉土质砾石土临界渗透比降较低,级配不良时易发生渗透变形,工程实践中有发生渗透破坏的实例。
第3116条:
1、具有要求的颗粒级配,且粒径小于01mm颗粒含量不超过5%。
2、具有要求的透水性。
3、质地致密坚硬,具有高度的抗水性和抗风化能力;风化料一般不能用作反滤料,如必须应用时应有充分论证。
4、反滤料宜尽量利用天然砂砾石料筛选,在缺乏天然砂砾石料时也可采用人工砂或碎料,但应选用抗水性和抗风化能力强的母岩轧制。
注意:
反滤层料应采用连续级配,有利于防止粗细颗粒分离。
建议:
对于D60以下的颗粒,反滤料下包线与上包线的Dn(n≤60%)之比不大于5,其目的也是防止施工中发生粗细颗粒防止分离。