巴州基安岩土工程勘察设计有限责任公司 新疆库尔勒 841000
摘要:区域地层发育不完整,且因断层破坏,各不同时代地层的完整性均较差。依据层序、接触关系及古生物资料将区域地层划分为:下元古界、奥陶系、泥盆系、侏罗系、白至系、第三系及第四系
关键词:区域地层;区域地质构造;断裂构造;新构造运动;地震
1、概述
依吞布拉克镇,若羌县辖镇,该镇西距若羌县城283.5km,距青海格尔木518km,茫涯市67.5km。南距铁木里克乡35.6km、东距祁曼塔克乡465km,海拔3177.38~3239.11m,总面积9.19×104km2。辖区内矿产资源丰富,有金、铜、石棉、玉石、煤、铅、锌等56种。同时阿尔金山的高原特色旅游资源禀赋深厚,特别是原始高原野生动植物生态系统和奇异风光随处可见,独具开发价值。
本项目区地理坐标位于东经90°08′4.83″~90°09′42.91″,北纬38°23′50.81″~38°22′58.13″之间,详图2.1项目区地理位置示意图。
2、区域地层
区域地层发育不完整,且因断层破坏,各不同时代地层的完整性均较差。依据层序、接触关系及古生物资料将区域地层划分为:下元古界、奥陶系、泥盆系、侏罗系、白至系、第三系及第四系。以下由老到新进行叙述。见区域地质图。
1)下元古界
区域出露较少,由于地层受到华力西期花岗岩穿插及断层切割,故其完整性与空间分布上的连续性均较差,同时尚经受了中~深程度的区域变质作用,并在进变过程中蒙受了区域性混合岩化作用。岩性组合为各种片麻岩、大理岩、片岩及少量角闪岩。总体呈南东东走向,局部因后期构造影响而扭曲,褶皱形态比较复杂。
2)奥陶系
为区域内分布较广的地层之一。受断层切割厉害,与不同时代地层常呈断层接触,并被加里东期及华力西期侵入岩穿插,故地层无顶无底,但内部层序及接触关系仍较清楚。
3)泥盆系
区域出露甚少,仅见于茫崖镇以北的青新公路两侧,由于第四系覆盖,呈弧立山包分布。地层走向为北东东,呈一向斜构式,南北两侧皆以断层与上奥陶统接触,东西两端则没于第四系之下。主要为灰紫色流纹岩及流纹质凝灰熔岩,底部有紫红色石英质岩屑砂岩。
4)侏罗系
为区域内较发育的地层之一。下、中、上三个统均有出露。不整合于下元古界、上奥陶统及华力西期侵入岩之上。上覆地层为白垩系,与之呈假整合接触。总的为一套陆相杂色碎屑岩建造,但上统与中~下统之间沉积环境回异,具有一不整合面隔开。中~下统为山麓洪积相、山地河流相及山地湖泊相,含值物化石,并夹有劣质薄煤层,上统为山前湖泊相,含有较多的动物化石。
5)白垩系
区域内出露较少,与下伏上侏罗统红水沟组为假整合接触关系,其上为第三系所不整合覆盖,总体呈一向斜构式。
6)第三系
为区域内最发育的地层之一。与下伏白至系为不整合接触,其上被下、中更新统不整合覆盖,为一套岩性较为复杂的陆相杂色碎屑岩建造,包含了渐新世一上新世的沉积,层序较齐全、接触关系清楚、化石丰富、分层标志明显,是柴达木盆地西部第三纪地层发育与出露最完整的地段,也是研究青海省第三纪沉积的重要地区之一。它的重要尚不仅仅在于其地层意义,还在于它是最重要的生油与含油地层,赋存有最重要的油田,正在着手开发的朵斯库勒油田就赋存于这套地层中。地层曾遭受过褶皱变动,轴线呈北西走向,但在边部则呈近东西向或北东东向,与主体部分一起呈微向北东凸出的弧形弯转。
7)第四系
为区域内分布最广的地层,约占总面积的三分之二。成因类型复杂,属于残积系列的有残积层,斜坡系列的有崩塌堆积层、坡积层;水系列的有冲积~洪积层、沼译沉积层、湖泊~化学沉积层,风系列的风成砂层等。岩相、岩性及厚度的变化极为强烈。较老的沉积层已经受过构造变动。
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图2 区域地质图
3、区域地质构造
3.1地质构造
该项目所在区域,地质构造单元从一级至二级依次为:东昆褶皱系(IV)~古尔嘎坳陷(IV1)。见图4.2.区域地质构造图。
东昆仑褶皱系(IV):东昆褶皱系北以阿尔金山南缘深断裂与塔里木地台为邻,南以木孜塔格~鲸鱼湖深断裂与松潘~甘孜褶皱系分开,西起于大红柳滩西北,向东延入青海省境内。
该褶皱系出露地层有从北至南逐渐变新的特点,最老基底为五台期构造层,分布于古尔嘎坳陷北缘,由下元古界金水口群变质碎屑岩,碳酸盐岩建造组成,其上发育早塔里木期构造层的长城系阿达滩群,为一套低绿片岩相变质岩。加里东期构造层主要分布在祁漫塔格和古尔嘎坳陷的局部地区。奥陶、志留系均为优地槽型沉积。华力西期构造层遍及褶皱系南部阿尔喀山地区,主要由中泥盆统、石炭系、二叠系冒地槽型沉积的碎屑岩、碳酸盐岩建造组成。
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图3 区域地质构造图
东昆仑褶皱系是一个结构复杂的加里东~华力西褶皱系,经历了加里东、华力西多旋回构造运动,最终于早二叠世末褶皱回返,结束地槽发展历史,伴随的岩浆活动主要为华力西晚期大规模钙碱系造山花岗岩。印支期在祁漫塔格地区发生强烈的火山喷发作用,形成断陷型上叠火山盆地,并有与酸性火山岩伴生的活化型钾长花岗岩序列。阿尔喀山冒地槽褶皱带南缘有印支期蛇绿岩沿深断裂分布。喜马拉雅旋回使昆仑山迅速抬升,库木库里盆地急剧沉降,沉积了厚达6000m的新第三系,并使古生界仰冲到新生界之上,形成叠瓦状构造。
该褶皱系划分以下四个二级构造单元。分别为古尔嘎坳陷(IV1)、祁漫塔格优地槽褶皱带(IV2)、阿尔喀山冒地槽褶皱带(IV3)、喀拉塔什冒地槽褶皱带(IV4),勘察区位于古尔嘎坳陷东缘,详述如下:
古尔嘎坳陷(IV1):该坳陷是一个中新生代的大型山间坳陷。地理上是柴达木盆地西延部分。在坳陷北缘的阿尔金山南籍出露一套元古界变质岩,上部超覆的一套震旦系(青海省境内)据海绿石和玄武岩的全岩K-Ar法测定年龄值为698~700Ma。另外,还见有长城系低绿片岩相变质岩,以及由变质碎屑岩、结晶灰岩、大理岩组成的中、上奥陶统,可能还有上古生界,共同组成坳陷的基底。盖层由含煤建造组成的侏罗系和广泛发育在尤素甫巴勒克谷地中的新生界组成。在基岩裸露区侵人岩较为发育,有元古代侵人岩(青海省境内)和加里东期深成岩。前者侵人蓟县系,为同构造期原地~准原地深熔石英闪长岩序列,柴达木大山口石英闪长岩获同位素地质年龄1474Ma,后者侵人奥陶系上统,为上泥盆统沉积覆盖,笔架山岩体全岩Rb-Sr等时线4.17亿年,主要为花岗闪长岩、二长花岗岩序列,钙碱系、高钾型,铝弱饱和。华力西期蛇绿岩多沿阿尔金山南缘深断裂侵位,并形成大型石棉矿床。华力西期花岗岩和燕山期花岗岩小侵人体,则伴随阿尔金山南缘深断裂广泛分布,后者见其侵人侏罗系,为第三系沉积覆盖。
3.2断裂构造
本项目地处阿尔金山南缘,其间构造断裂不发育。与项目相关主要断裂有二条,皆属一般断裂,如下述:
1)阿尔金南缘断裂
该断裂沿硝尔库里谷地作北东东方向延伸,长达1000多公里。由于在卫星象片上显示特别清晰,而且规模宏大,成为举世瞩目的走向滑动断裂。倾向时北、时南,倾角68~80°不一。沿断裂有元古代及华力西期蛇绿岩分布。断裂带主千线位于重力异常梯级带陡变位置上,据物探资料认为它是切过岩石圈达到上地幔的深断裂(滕吉文,1974,兰州地震大队地电磁测深组)。中元古代基性、中酸性和酸性火山岩主要集中在该断裂以北,而古生代华力西中期侵人岩广泛分布在南侧,紧靠深断裂展布。在红柳沟等断陷中的下侏罗统中常见顺断裂侵人的花岗岩小岩株和岩脉。断裂后期又切割了侏罗系,并控制了第三纪的沉积,这表明有长期反复活动的历史。地貌上为一第四纪狭长带状谷地,南北两侧为高而陡的断崖,可见断层三角面。沿断裂带地震遗迹广布,1924年曾发生7级以上地震,1979年12月发生过5.6级地震,1982年11月发生5级地震。由此看来,该断裂现代仍有很强的活动性。
2)茫崖镇北断裂
位于茫崖镇北,因第四系覆盖断续出露。西端延出依吞布拉克镇区,东端被第四系覆盖,区内断续延伸长14km。在西段西山煤矿见有两支,中段被一北西向平移断层所错开。南支南盘由上奥陶统及加里东期超基性岩体、闪长岩体所组成,北盘由上奥陶统及下~中侏罗统组成。见到南盘上奥陶统逆覆于北盘的侏罗系之上,故应为南倾逆断裂。北支南盘由下~中侏罗统组成,北盘由加里东期闪长岩休及花岗岩体组成,可见到北盘之岩体覆于南盘之下~中侏罗统之上,故属北倾的逆断层。在勘察区西部边界附近,可见到北支断裂为南支所截,两支断裂的走向基本一致,均在70°左右,北支倾角为40°~60°,南支倾角为50°。其形成时代为印支期,原来可能为一山间断陷,控制了侏罗纪的沉积,在燕山期重新活动时成为逆断层。
二条断裂距场地较远,可不考虑发震断裂错动对项目区的影响。
3.3新构造运动
阿尔金山,魏然耸立于塔里木盆地之南。在挽近时期,新构造运动极为强烈,且处于隆起和下降交界部位,上新世开始,阿尔金开始强烈上升,以剥蚀为主,所形成之地层,发育不好,接触关系不清,而塔里木盆地则完全相反。中新世开始,而最剧烈活动时期是上新世末及更新世初期。阿尔金地区,由南而北,从上而下,由侵蚀阶梯、深切狭谷、侵蚀阶地到倾斜平原,形成有机联系的一系列新构造运动的产物,其发育程度是罕见的,尤其上升的幅度(4500~5000m)和速度(0.1cm/年)更是惊人。
阿尔金与塔里木盆地之间为大断裂分隔,在新构造期,它们非常活跃。这说明了新构造运动所形成的断裂主要是继承以前各期的断裂,尤其长期活动的大断裂。
在新构造期阿尔金地区处于强大南北水平挤压力的作用,因而首先形成背斜向斜褶皱构造,之后,随着运动加剧,水平挤压增强,于是开始复活和形成一系列近于东西向规模巨大的断裂,即差异性断裂构造,并使老地层发生仰冲。充分说明垂直运动乃水平运动派生所致,也可说明隆起上升的强度是上新世后期到早更新世初期最为剧烈。新构造运动,使包括阿尔金在内的青藏高原整体上升隆起,急剧地改变着其本身以及我国西部地区的自然环境。自新生代以来特别是上新世以后,即引起地质、地理、地貌、气候和生物等诸方面的巨大变化。换言之,青藏高原和我国西部所造成恶劣和独特的自然环境,其主要原因,应是青藏高原隆起上升的结果。隆起上升更为剧烈而成为“世界屋脊”之称,因而青藏高原成为世界上最大最高和最年青的高原。
3.3地震
若羌地区有历史记载以来的全部破坏性地震事件(M≥4.7)地震如表3.3.1及图3.3.2 区域地震构造图。
表3.3.1 地震事件
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图3.3.2 区域地震构造图
本区位于阿尔金山南缘,勘察区构造断裂不发育,仅在依吞布拉克镇东北发生过一次中强地震。
4、结语
本次对若羌县依吞布拉克镇区域地质是在作了大量充分的地质工作的基础上进行的。工作中使用了多种手段:地表地质调查、井探等。收集利用了前人有关资料成果,因此依据是充分的。经过综合分析研究,得出的结论是合理、可靠的。场地稳定性属基本稳定~稳定场地,工程建设适宜性属适宜。