长江上游沿岸地区地质构造与灾害及其对城镇发展的影响.pdf

第 卷第 期西 南 工学 院 学报 ,∀ 、 一∃年 月 城镇的发展 , 必然会受到诸 多因素的影响和限制 。 地理 环境是城镇 发展的必 要条件 它直接影 响着 社会经济的发展 在某种情 况下 起着加速城镇发 展的作 用 向人们提供生存和发展所 需的一 切资源 。 在这一 过程中 , 人类活动又不可避免地改变着地理 环境 。 由于自然与人为的双重作用 就 会导致 地理环境 产生延缓城 镇社 会发展的反作 用 。 区域地 质就是影响与决定城 镇规划和发展的地 理环境因素 之一 。 民江 土游 4巫 山一一攀枝花段5沿岸 地区现有开发条件 即是自然及经济 、 社 会各 种因素相互作用和 长期 发展的结 果 域内城镇的兴衰存亡在很大程度上受到区域地质特 征的影响 。 ∀ 区域地质特征 按槽台观 点 长江上游沿岸地区4四川境内5在大地构造上划属扬子地台4仅木见西北 部属 滇藏 地槽 系5内部 的康 滇地轴 滇 东台褶带和四川 台向斜 。 西 部地区主要属 于地轴 和 台褶 带一二者是地 台 中相对较 活动的单 元 , 决 定 了西部 具有较 为复杂的地质构造背景 。 全区前 震旦 纪为一活动地槽 晋 宁运动后褶皱隆起转为相对稳定的 地 台区 。 此后 , 东西部分 异 发展 , 形成各 自的 构造 格局 ; 东部以长 期稳 定下降为主 接受了巨厚 的 台型沉积 , 古生代的碳酸盐岩多见于 边缘山地 侏罗系 、 白垄系的 红色砂 泥岩在盆地 区内 广泛出露 而西 部大部 分地区自此上隆 变质基底 普遍 裸露 沉积盖层多为 零星散见 。 在 引张 应力作用下 逐渐 形成巨大的南北向张断带 并伴随 岩浆活 动 。 全区经印支 、 燕山 收稿日期 ∀ 一≅ 一 ∀ 注 ; 本文研究范围仅涉及四川境内长江沿岸地区 东起巫山县 西止攀枝花市 。 第期 姚萍等 ; 长江上游错岸她区地质构造与灾害及其对城镇 发 展的影啊肠 运动之后 、 盖 层普遍发生构造 变形 。 西部则进一步褶皱 、 断裂 由干喜马拉雅运动及之 后的 新的 构造 活动 便其沿断裂带形成一 些第四纪断陷盆地与断陷谷 , 构造活动也较频繁弓 鲜烈 一 。 主要构造体系 本区东西部属不 同构 造体系 。 西部为经 向构 造体 系一一川滇南 北向构造带中段 东部地处新 华 夏系第三沉降带四川盆地 南部及东部边 缘 , 并有川黔南北带 斜跨 之 Α 纬 向构造和旋扭 构造见于 川 西南及川南不 同地段 川东城口一带和盐源 、 木里地区分布 有弧 型构造 带 。 这 些构造体 系对该区地 貌轮廓的形成和区域 工程地质条件都有 较大 的影响 特 别对西部地壳 稳定性影响最大4图 Β5 。 四川境内长江上游沿岸地区 构造纲要图 比例尺 ; ∀ ; ≅ ≅≅ ≅≅ ≅ 例 纬向断层 北 东 向 断层 旋扭构造 口 弧形,。 口篱盆 困 伏断 层 口 。断层 口 困囚巨 祺 图 Β 四川境内长江土游4王山一一 攀枝花段5沿岸地区构造纲 要 图 4据蔡远松等4∀Χ 5 改编5 东部构造形迹以褶皱 为主 断层较少 , 构 造相对比较 简单 。 西部 却 表现为 由一系列紧密 线状褶 皱 、 断层组成的复杂构造带 又以川滇南北带最 为 典型 , 它由数十条 大 小断裂和复式 背 、 Δ 可斜组成 断层与褶皱几乎均呈南 北 向平 行延展 。 此构 造带主要经 历了澄江 、 印支 、 喜马拉雅等三期 构造 成型 与复合 , 第四纪以来又显现出强烈压性 活动与地震活动 表明它现今仍是一个活动性 构造 体 系 。 分 西 南工学院学报 ∀∃ 年 布于安宁河以西 的 弧形构造在挽近时期以来也有不同程度的活动 纵观区内的构造特点 , 无疑成为 本区诱发地质灾害的主要 因素 。 主要地质灾害特征及其分布 地质灾害是地壳在 形成 和演变过程 中产生的地质现象 , 具有极大危害性 。 区内主 要有活断层 、 地震 、 崩塌 、滑 坡、 泥 石流等 。 地震与活断层密切相关 , 它的产生与活动主要受地质因素的控制 而崩 塌 、泥 石流、 滑坡 则主要是地质 、 自然和 人为多方 面因素综合作用的结果 。 ∀ 断裂与地震 由于地球历史上的多次地壳运动 , 使得各类岩石中留下大量的断裂和裂隙 , 从而降低 了地壳岩 石的稳 定性 , 导致 地质灾害的发 生 , 尤其是活断裂明显控制着地震的活动与分 布 。 本区西部是断 裂构 造分 布区 , 以规模较大的南北 向断裂为主体 伴生北东向和 北西向的断裂 它们大 多数 是地 史上反复 强烈活动而今仍在继续活动的断裂带 。 第四纪以来活动强 烈的主 要有安 宁河 断裂北 段和则木 河断裂 二者为全 国主要地 震断裂一一鲜 水河断裂 的一部分 , 其它中强与一般 活动的断 裂则多 达 数十条 。 历 年来 沿断裂 带地震 活动频繁 发生 。 据地 震资料统 计 从公元 前 年 至 ∀ Χ 年 , 攀西地区曾发生过∀ 次 ≅ 级以上的强震 ∀ ∃ 年以来 Χ5 Ε 。5 的 中强 震更是 时有发 生 。 在地 理分 布上 它们主要集中在西 昌一一冕宁 、 西昌一一普格一一宁南 以及盐 源 、 雷皮 等地带 , 其 中冕宁一一西 昌一一宁南地震活动最 为频 繁而强烈 。 盐源至云南境内的洱源地 段的中强 震分布 范 围较宽 , 磨盘 山断 裂中段昔格达一一鱼昨和雷波一带 地震 活动也较强 烈 。 根据前人所作 的危险性概率分 析以及笔者所收集的地 震资料的整理分析 , 对攀西 地区未来百年内可能发生的 级以上地震进 行 了危 险区划分4图 5 。 笔 者认为未来百年内可能发 生 Φ 级以上地震的地 点大致在 西 昌至冕宁之间 。 本区东部 断裂 和地 震 活动比起 西部大 为减 弱 , 新 构造运动仅对局部 地区有 所影响 与 地震有关 的主要 有三 条规模 不等的 隐伏断裂 。 娄山一一金佛山一一巫山隐伏断裂主要在 川南有较 频繁的活 动 , 它西起高县四烈 乡 , 往 东南至古 蔺转向北东 , 近期兴文一带弱 震频繁 。 自贡东南 隐伏断裂 , 呈北 东向展布于自贡市东南 的凉 高山 、 大山铺一带 , 这附近 在近几十年 内曾发 生过数次大于 ∃ Φ级的地 震 , 虽然震级 不高 , 但破 坏性很大 , 造 成经济损 失 Φ ∀ ∃ ∃ 万元 。 华非山隐伏断 裂 , 为 川内一条北 东 向大断裂 , 南起宜宾 , 经富顺 、 荣 昌之间 , 铜 梁 、 合川以南 , 北至达 川4原 达县5 。 据不 完 全统 计 , 自 ∀ ∀ ≅ 年以来的 ≅ ≅ 多年间 发 生在该断裂范围内及其边缘的Ε镇的中强震和 弱震 达 ≅多次 震 中位置多集中在南段富顺 、 宜宾 、 高县一带 , 北段的达川 、 宣汉一带次之 中段的重庆 地区很 少 。 这是 因为南段 既是断裂 端点且又在巫山一一娄山断 裂交汇 点附近 , 还靠 近雷波马边 地震活动带 所以活 动性较强 , 历史上曾发 生过 一Γ∃ 级的中强 震 , 其余地段均 属 一 级左右 弱震 , 中段以ΕΗ ∀的 地震居 多 。根 据对 东部地区地质构造 和地 震情况的研 究 四川 省地 震局曾作过 该区地震 危险性的区 划 , 认 为绮连 盐津处于纬 向构 造与 华荣 山隐伏断 裂的 复 合部 位 挽近活动明显 , 虽无 强震 , 但与 大于 Φ ∀ 级地震有 类似 背景 , 因而存 在未 来发 生 。一 Φ级 地震 的可 能性 自贡市因北东向断裂 去 注 ; 四川省地震局 ∀Χ 年 。 第 期 姚萍等 ; 长江上游沿岸地区地质构造与灾害及其 对堆 燮燮竺些一宜 拓书妞杨 ΙΒ必 肠书 弓 ⋯ 拓书 刁 侧 ϑ弓 ∀召≅ Ι军卜 口 粉禅必 一 Ι ∀口, 一 Ι片侧 一 ; 协 一 七 心 一 麟∀ 仁扣 一 ⋯ ,∃幼户 匆钊必 ∀日 弓∀官自 娜暇甘必 ∀∀ 公 发奋 娜坟七确自 拓称十 ‘ 软 硬 岩石的侵蚀差异 使硬 岩石 形成陡 崖 从而导致崩塌 。 ∃ 地质灾害区划及其对城镇发展的影响 以上分 析表明 主要地 质灾害 的产生 与分布明显受到心贡构造 的控 制 而构造的产 ’∀ 三与分布又 与大地应 力场有关 。 现代地应 力场 中最大 主压应 力方 向通常通过区内最 新构造形迹反映出来 。 如 攀西地区位于川滇西 北向构造 带上 在南 北 向最 大主应 力作用下 发育多属右 旋潜在走向滑 动型活 断层 除本身活动外 还常在 断 层两端或局部锁固端产 生拉 、 压应 力集 中区 从而产生隆 起与沉降 第 期 姚 萍等 ; 长江上游沿岸地 区地质构造与灾害及其 对城镇 发展的影响 成 为地质灾 害诱发地段 。 而川南一带 、其地应 力场表现为以北西西一一南 东东向主压应力大主 , 产 生一系列近北 东或东 西走向 的褶皱 与断裂 。 川东 地区主要表现 为沿 江地带 呈北 东或 东 西向展布 的 弧形 褶皱束 亦有小型 断层分 布 其最 大 主应 力以北西西向为主 。 另一方 面 长 江河谷地带 特别是 攀西 、三峡地 区 , 河流切蚀强烈 , 局部主压应 力方 向在其附近产生明 显变化而与临空 面近于垂直 从 而形成应力集中的高应 力区 使得 岩石内的应 力超过其 强度而 产生破 碎带 与软 弱面 。因 此 在构造 活 动 区 、 河 流走 向与最 大主应 力垂直的地带 、应 力集中强 度高 变形破裂现象普 遍; 为地 质灾害多发地 段 。 根据 长江上 游沿岸地区地 震 、 泥 石流 、 滑坡与崩塌发 生的强 烈程度 、 分 布特征以及导致灾害的 因素与规律分析 , 对其进行了分区划分4见图 、 图 5 。 可见攀西地区灾害面积较广 活动较强 而东 部地 域分布 不仅而窄 且 活动 较弱 , 即使滑坡 次危险区实际 活 动强度 也比西部同 等级区划要 小 。 泥 石滋 进 烈活 动区 泥 石 旅 中 每活动认 例「 万门 泥 石 派 Κ Κ二‘傲 肠活 动 区 ; ; ; ; ; Λ王 ; ; ; ; ; ; ; , , , , , , , 图四川吮内长江上 游4巫山一一攀枝花段5沿岸地区泥石流 、 滑坡灾 害区划 图 应该指出 近年来由于城镇建设加快 , 城镇规模不断 扩 大 建房筑路 毁林开荒 矿石开采等人 西 南 工学 院 学 报 ∀ ∃年 为因素 , 加强了地质灾害的危险性 。 如重庆市王家坡滑坡 , 系 ≅年代建造公路时 未 对原有滑 坡进 行处理而 形成 的人为堆积 滑 坡 攀枝花市发 生的数十个较 大 滑坡 几乎都由工程建设 所 诱 发 宜宾 市翠屏公园 , 因 人为改变地下水状 况 , 使坡体遇水软化形成软弱面 而致 滑坡 万 县市区西北角豆芽 棚一带 , 因近几年的城市建设 地基负重增大 , ∀ 年底出现险情 至今仍威胁着万余人的安全 万 县地区 、 金阳 、 木里等 许 多城镇 近十 几年在扩 建 与改建过程 中忽 视了区域 地质 条件 , 滑 体局部 或 大 面积复活 造成 滑坡和崩 塌⋯ ⋯ 。 这说 明各种地质灾害作 为复杂的地质 现象 , 对城镇建设发展 潜 在的危险性往往是 在 多种 内外因素综合作用下显现出来 , 而这个 内因即是 地质与自然 因素 外因则 是人为因素 。 现 在因人为 引发的各种灾害现象愈来愈突 出 , 对此人们应该 引起高 度的重 视 。 通 过以上地质特征分析 , 攀西 地区地质背景条件比较恶劣 , 总体上 看不宜建设规模过大的城 市 也不 宜成 片 、 成 带的城市布局 城市只能在相 对稳定的 地段上选 择发展 并在城镇建筑 工程上注 重采用抗 震防灾措施 。 尤其 是雅碧江下游 及西 昌至冕宁和 西 昌至宁南地区 , 以及攀枝花市东北侧局 部 和雷波 一带受多种灾害威胁 , 即使采取 了抗震 防灾措施 , 因新构 造运动的活跃仍使地壳 处于 不稳 定状态 , 因而不宜 形成重 大城 市 , 城 市的扩建也应 考虑远离或避开 活断层 、 断层交汇点 、 断层活动盘 4上盘5等应 力集中区段 。 而 东部地 域情况则显然 不同 , 受活断层控制 的地震 一 般 诚Η ≅ 对城镇 建设影响不大 , 只是 自贡 、 箔连 两地域 城镇发 展受到一定地 震危险性 限制 。 相对而言 , 滑坡与崩塌 对 东部 城镇发展影响稍 大 。 重庆城区共有滑坡 、 崩塌 ≅ 多处 , 尽管规模一般较小 , 但现有的∀ ∃个片区 都存在不 同程度 的 灾害现象 经过治理已基 本趋于稳定或相对稳定状态 , 不过产生滑坡和崩塌的构 造 、 岩性和 地 貌条件依然存在 , 城市发 展也必受影响 。 边缘山地和 川东沿江 河谷两岸城镇建设与发 展 也受其 限制 , 特别是万县地 区 目前还有部分 县城 、 乡镇和企 业建在滑 坡及危崖地 段 如云阳 、 奉 节 、 万县县 城 、 万县市罐头厂和川东机械厂等 。 为此 属于三 峡库区淹没范围 的城镇 , 迁建新 址时应 注 意考虑 当地质条件 特别是大地 应力场作用下的一些应力集中的河段 两 岩应避 免迁城建厂或扩建 发 展 , 这些 地段 岩石破碎 风化 强烈 , 裂隙发育 , 易诱 发滑坡 、崩塌地 质灾害 。 结 语 根据以上讨论与分 析 , 研 究区域内各种地质灾害的产 生与分布 明显受其地质构造特别是断 裂 构造的控制 。 区内西 部地处 川滇经向构造带上 , 不仅发育紧密线状褶 皱 而且 经地质历史 上多期构 造运动影响 , 在复杂的大地应 力场作用下 , 断裂 、 褶皱构造十分发育 破碎带分布范围广 一 些大的 断裂 多具有 走滑性质 因而 其诱发的地 震 、 泥 石流等地质灾害所影响与分布的 范围也 较大 。 尤其 在 安宁河断 裂与则木河 断裂上 以及两侧区域 内受其 影响 地震 、 泥石流等灾 害时 常发 生 危害极大 。 而东部地区在 大地 构造上属四川台 向斜的一部分 , 构 造简单 , 以发育 褶皱 为主 , 断裂 构造少且规模 小 , 地 质灾害发育程度 与影响范 围也不大 , 只是 长江沿岸部分 地段 因临空 面应力集 中 发育 大量裂 隙 , 在不断风化与侵蚀下 易诱发滑 坡 、 崩 塌等灾害 。 综上所述 , 四川境内长江 上游 沿岸可奈的区域地质条件 决定 了这一区域中特定的地理 环境 进 行城市规划与建设 应 充分考虑 地 质 、 地理 、 自然等不 同条件及影响因素 避 免未来地质灾 害造 成 的 报失 。 第 期姚萍等 ; 长江上 游沿岸地 区地质构造与灾害及其对城镇发 展的影响 ∃Β 参考文 献 ∃ ‘ 蔡远 松千 浅论四川省 构造体系 , 中国分省构追体来研究丈集 。 北京 ; 地 质出版社一Χ Φ一 四 川省地襄局 。 攀西地区地 衷危险性 研充 。 成娜 ; 四 川科技出版社 。 ∀Χ 年 。 秦万成 、 岁正 富 华要山断裂带 地 地质条件的研 究 四 川地理 , ∀ Χ≅ ; Φ一 ∀ 李钟武 、 汪苏华 地质背景对城市地挽的影响 西南师范大学4自然科学版5 , ∀≅ , ∀ 4∃5 ; ≅ 一∀ ∀ 谭入沛 。 四川泥石流发育的区域特征与缭合分区 。 地理学与国土研究 Β ≅ 4 5 。 张伴元千 , 工程地 质分析原理 北京 ; 地质出版 社 。 ∀Χ∀ 。 Χ一∀ 7 Κ Μ ΒΜΝΟΠ. ΚΠ3Μ9 ΟΠ Θ9 ΡΣ ΟΤΘ Τ3Κ ΥΤ Ο9∗一3Ξ ΥΚΥΚΤ ;Β3ΚΡ Ο9 Ζ ΘΒ飞⊥ ΝΚ Μ ΒΜ Ν ΟΚΡΟ劝Τ3Κ ΥΤ Ο 一 ∀ 3ςΚ Θ Υ Κ Θ ΤΞΚςΘ ΤΚ ΘΥ3ςΠ Β 一Θ_ΚΚ Θ3Θ Τ3ΥΜ ∀ 一∀ 3ςΟΤ∴Θ∴ΚΥ , 3ςΚΥΚΝΟΜ一ΘΒΝΚ ΜΒΜΝ记Κ Μ 9 ΡΟ3Ο Μ一∀ 0 ΚΥΚΘ一ΒΘΒ⊥ΤΚΡ 0 Ο3ς Θ Ν ΥΚ Θ3ΘΖΜΞ 93Μ 2Ο一 、2ΜΥΖΘ3ΟΜ一∀ .ς Κ Ρ Θ9 Ν ΚΥΜΞ ΤΥΚΝΟΜ 9 ΘΒ Ο ΩΘ3ΟΜ9 0 ΚΥΚ Ρ Κ2Ο9ΚΡΘ Κ Κ ΜΥΡΟ一飞 3Μ3ςΚ Ρ ΚΝΥ Κ ΚΜ 2 Θ ΥΟΜ3; Ν ΚΜΒΜΝΟΚ ΡΟ ΤΘ3ΚΥΤ . ςΚ2ΘΚ3Μ ΥΤΘ22ΚΚ3ΟΥΝ 3ςΚ ΡΚ Β Μ∴ΖΚ93Μ 2 ΚΟ3ΟΚ ΤΘ 9 Ρ 3Μ09 Τ 0 ΚΥΚΚ] ∴Μ 一9ΠΒΚΡ Θ9 Ρ 3ςΚ Ζ Κ ΘΤ 3一ΥΚΤ 3ςΘ3Κ Μ; 一∴∴ΚΥ ΥΚΘΚςΚΤ ;。 Μ9 Ν ΤςΜΥΚΝΚΜ ΒΜΝ ΟΜ 一3ΚΚ 3Μ9ΟΚ ΝΚΜΒΜΝΟΚ ΡΟΤΘ Τ3ΚΥ