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1、西秦嶺北緣斷裂帶甘肅段的工程地質(zhì)初步分析1西秦嶺北緣斷裂帶概況1.1選題背景和研究意義甘肅中部黃土高原干旱區(qū)和天水、隴南北部地區(qū)是中國(guó)乃至世界上最缺水的地方之—,立足國(guó)家南水北調(diào)西線工程實(shí)施跨流域調(diào)水,是解決這些區(qū)域資源性缺水的根本途徑。正是基于這個(gè)出發(fā)點(diǎn),甘肅引洮供水一期工程開(kāi)工建設(shè)。工程以洮河九旬峽水利樞紐工程為水源,總干渠西起洮河、東至隴海線附近東西寬約85km,南起九甸峽北至定西魯家溝南北長(zhǎng)約110km,總干渠全長(zhǎng)110.48km?？偢汕鞫翁幱谇貛X構(gòu)造帶和祁連構(gòu)造帶交界部位,新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)列引水
2、隧洞不僅穿越多種地貌單元,還穿越大量斷裂帶。西秦嶺北緣斷裂帶是總干渠所穿越的最大區(qū)域性活動(dòng)斷裂,對(duì)引洮工程影響重大。為此托引挑供水-期工程,結(jié)合眾多專(zhuān)學(xué)者研究成果和引水隧洞開(kāi)挖揭示的地質(zhì)資料,對(duì)西秦嶺北緣斷裂帶甘肅段進(jìn)行了初步工程地質(zhì)分析。1.2斷裂帶地理概況西秦嶺北緣斷裂帶是我國(guó)西部地理、地貌、地質(zhì)構(gòu)造及地殼結(jié)構(gòu)的重要分界線,也是我國(guó)的主要地震帶之一。秦嶺北緣斷裂帶是一主體北傾的古板塊縫合帶。該斷裂帶是秦嶺和北部中新生代盆地的分界,是祁連與秦嶺兩大褶皺系的分界,是一影響到上地慢的、具有復(fù)雜演化歷史的板
3、塊結(jié)合帶。該斷裂帶是我國(guó)境內(nèi)六條板塊拼接帶之一,為區(qū)域性活動(dòng)性斷裂。斷裂帶東起寶雞與東秦嶺北麓斷裂帶相接,西經(jīng)拓石、天水、武山、漳縣、鍋麻灘至尖扎以西并與青海南山北麓宗務(wù)隆山北麓斷裂帶相連,近EW轉(zhuǎn)NW向延伸長(zhǎng)750km,走向280°～310°,局部地段略有變化。東端在東經(jīng)107°10'附近,西端在東經(jīng)102°20'。其規(guī)模巨大,斷續(xù)延伸達(dá)余公里(漳縣斷裂帶長(zhǎng)約);斷裂帶寬達(dá)一,上盤(pán)影響帶寬達(dá)一;斷裂帶由斷層泥、斷層角礫組成。西秦嶺北緣斷裂帶是一條重要的向斷裂,海原斷裂帶、東昆侖斷裂帶、鮮水河斷裂帶在空
4、間上與其平行。地處青藏高原東北緣,其大地構(gòu)造位置處于中央造山系中段祁連造山帶和北秦嶺造山帶的接合部位,同時(shí)也橫跨中國(guó)中部S-N向構(gòu)造帶上,是古亞洲構(gòu)造域、特提斯構(gòu)造域和太平洋構(gòu)造域復(fù)合疊加的構(gòu)造部位。據(jù)西秦嶺現(xiàn)今斷裂構(gòu)造格架,西秦嶺北緣斷層系從北向南與臨潭一岷縣一宕昌斷層系、白龍江斷層系和文縣一武都斷層系近似平行。這些斷層系多有由數(shù)條平行或近平行的高傾角向北傾的逆沖斷層組成,總體呈自北向南依次逆沖推覆的一系列大型推覆構(gòu)造系統(tǒng)。1.3斷裂帶的平面展布西秦嶺北緣斷裂帶從東向西劃分為鴛鳳斷裂、漳縣斷裂、鍋麻灘
5、斷裂3條一級(jí)破裂段,6條次級(jí)破裂段。斷裂帶東段的鴛鳳斷裂劃分為兩條次級(jí)段,包括鴛鳳斷裂和酸刺灣一三岔斷裂。西段的鍋麻灘斷裂劃分為三條次級(jí)段,包括扎那山一尖石山段、鍋麻灘一羊毛溝段和圍子山一大槐溝段。6條次級(jí)斷裂左階羽列而成,總體走向NWW,其斷面呈高角度傾斜,傾向不一。各次級(jí)段斷裂特征簡(jiǎn)述如下：(l)鴛鴦鎮(zhèn)一鳳凰山斷裂(F1)斷裂東起鳳凰山南麓的胡家溝,山止于鴛鴦鎮(zhèn)西家山附近。全長(zhǎng)70km,走向NW70°～80°。,傾向NE,傾角60°～70°。具正走滑特點(diǎn)。斷裂新活動(dòng)明顯,斷錯(cuò)階地及沖溝等。斷裂東端與
6、鳳凰山南麓斷裂以鳳凰山拉分區(qū)左階錯(cuò)列,階距2km。(2)酸刺灣一三岔斷裂(F2)斷裂東起酸刺灣,向西延止于三岔附近,長(zhǎng)35km,走向NW65°～70°,傾向NE,傾角65°。東段為逆走滑性質(zhì),西段為正走滑。與鴛鴦鎮(zhèn)一鳳凰山斷裂呈左階羽列,階區(qū)為鴛鴦鎮(zhèn)階區(qū),階距2.5km。(3)漳縣斷裂(F3)斷裂東起漳縣南側(cè),向西經(jīng)黃香溝,止于挑河西岸,全長(zhǎng)100km。總體走向NWW,傾向不一,傾角46°～85°,斷裂新活動(dòng)性明顯,以正走滑活動(dòng)為主。與酸刺灣一三岔斷裂以漳縣盆地(階距3km)左階羽列。(4)扎那山一白石
7、山斷裂(鍋麻灘北側(cè)斷裂,F4)斷裂東起常家南,沿上、下鍋麻灘北側(cè)通過(guò),終止于白石山附近,全長(zhǎng)30.5km。走向NW60°～65°。,傾向不一,傾角65°～80°。該斷裂與漳縣斷裂間為蓮麓左階拉分區(qū),階距4.5km。(5)鍋麻灘南緣一羊毛溝斷裂(鍋麻灘南側(cè)斷裂,F5)斷裂東起花崖山東北,沿下、上鍋麻灘南緣向西延伸,止于羊毛溝附近,長(zhǎng)22km。斷裂走向變化較大,為NW65°～60°。,傾向NE,傾角70°。左右,以正走滑活動(dòng)為主,與扎那山一鍋麻灘斷裂呈左階關(guān)系(鍋麻灘階區(qū)),階距1.2km。(2)圍子山一大
8、槐溝斷裂(F6)本斷裂與鍋麻灘一羊毛溝斷裂呈左階羽列(羊毛溝階區(qū)),階距1.5km,斷裂東起圍子山東端,經(jīng)牛圈溝,止于大槐溝附近,長(zhǎng)36km。2西秦嶺北緣斷裂帶的活動(dòng)性2.1西秦嶺北緣斷裂帶的形成及演化該斷裂帶具長(zhǎng)期發(fā)育歷史,經(jīng)歷了多次復(fù)雜的構(gòu)造變動(dòng),規(guī)模大,切割深,活動(dòng)性強(qiáng)。新生代以前,沿該斷裂帶褶皺伴隨迭瓦狀逆沖斷裂隨處可見(jiàn),顯示遭受了自北向南的推擠,沿山前斷裂多處可見(jiàn)上古生代地層被推復(fù)于第三紀(jì)地層之上。這種推擠方式一直持續(xù)到新第三紀(jì)末
