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  • 广东十一选五直播开奖:成昆铁路线K494-K727段泥石流危险性评价与防治

     

    广东十一选5计 www.qkhcc.com 西南交通大学

    硕士学位论文

    成昆铁路线K494-K727段泥石流危险性评价与防治

    姓名:穆成林

    申请学位级别:硕士

    专业:地质工程

    指导教师:白志勇

    20100501

    摘要

    成昆铁路跨越我国西南的大凉山区,横穿著名的南北径向构造带和南北向地震带。山高坡陡,水深流急,地表松散物质丰富,地形地质条件十分恶劣。

    成昆铁路特殊的地形地质背景,是沿线地质灾害十分发育的基本原因。在种类繁多的地质灾害中,泥石流是其主要地质灾害之一,曾先后冲毁桥梁,掩埋线路,淤塞涵洞,冲毁苏雄电站引水隧道等,严重威胁成昆铁路的运营安全。本文查清K494.K728段区域地质条件特点,沿线24条泥石流分布规律、发育阶段、严重程度和发展趋势,以及对铁路建筑的危害程度;查清沿线泥石流既有防治工程对目前泥石流发展程度的适应性,提出沿线泥石流沟具体整治措施和整治等级;统计分析出泥石流爆发规模、爆发频率及其与铁路的关系,查清泥石流激活条件,计算出泥石流具体参数。

    这些研究成果为成昆铁路K494.K727段泥石流灾害研究的信息化、定量化、科学化发展作出了贡献,为铁路部门进一步治理沿线泥石流灾害提供了科学依据,对改善成昆铁路行车安全环境具有积极的意义。其研究方法亦可供类似铁路及公路地质灾害调查及危险性评估参考。关键词:成昆铁路;泥石流;危险性;防治工程

    Abstract

    Chengdu—KunmingrailwayisinthesouthwestandgreatleapLiangshanChina,andacrossareaofthefamousnorth?-southandthenorth?-southbeltofradialseismic

    steepslopes,loosesurfacematerialwealth,topographicbelt.Hi曲mountainsand

    geologicandconditionsareverybad.

    terrainofChengdu?KunmingSpecial

    reasongeologicalbackgroundrailwayistheoftheverydevelopmentofgeologicalhazardsalongthebasic.Inthewide

    onevarietyofgeologicaldisasters,the

    awaydebrisflowisofthemaingeologicaldisasters,culverts,washedSu

    awhichhavebeenwasheddestroyedpowerstationsbridges,buffedlines,blockedandotherwaterdiversiontunnel.thatisseriousthreattothe

    Chengdu?Kunmingrailwayoperationalsafety.

    Thispaperandinvestigates23typicaldebrisflowsoftheregionalgeological

    trends,aswellfeatures,incudingthedevelopmentalstage,severityanddevelopment

    asharmfullevelsofrailwayconstruction;ananalyzesbothalongthedebrisflowcontrolworksonthecurrentlevelofdevelopmentofdebrisflowadaptability,alongthedebrisflowforproposedremediationmeasuresandregulationofspecificrank;statisticalanalysisofthedebrisflowscaleoutbreak,outbreakrelationshipwiththerailway,tofxcquencyanditsidentifydebrisflowactivationconditionstocalculatethespecificparametersofdebrisflow.

    Theseresultsofthe

    flowresearchinformation

    alongtherailway

    debris

    safetyChengdu--KunmingRailwayK494—-K728sectionofdebriscontributionstothetoprovideaquantitativeandscientificdevelopmentfordepartmentforflLrthermanagementscientificbasisflow,improvetheenvironmentwiththeChengdu—Kunmingrailwaytrafficpositive.TheresearchmethodCanbesimilartoroadandrailfortheinvestigationofgeologicalhazardsandriskassessmentinformation.keywords:Chengdu—KunmingRailway;debrisflow;risk;controlworks

    西南交通大学囱南父迥大罕

    学位论文版权使用授权书

    本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。

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    西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明

    本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下:

    查清K494.K728段区域地质条件特点,沿线24条泥石流分布规律、发育阶段、严重程度和发展趋势,以及对铁路建筑的危害程度;查清沿线泥石流既有防治工程对目前泥石流发展程度的适应性,提出沿线泥石流沟具体整治措施和整治等级;统计分析出泥石流爆发规模、爆发频率及其与铁路的关系,查清泥石流激活条件,计算出泥石流具体参数。

    本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。

    学位论文作者签名:修越布人

    卸t6、|

    成昆铁路线K494-K727段泥石流危险性评价与防治.doc下载

    西南交通大学硕士研究生学位论文第1页

    第1章绪论

    1.1研究意义及选题依据

    1.1.1研究意义

    泥石流是一种突发性的自然灾害现象,是介于滑坡、崩塌等块体运动和携沙水流运动之间的一系列连续流动现象。泥石流因其形成过程复杂,具有爆发突然,来势凶猛,它和地震等自然灾害一样,已经成为山区经济建设、交通运输以及生态环境不可忽视的一大灾害H3。

    在全世界范围内,泥石流灾害具有分布范围广、数量众多、活动时间长等特点。在全世界190多个国家和地区中,有60多个国家和地区经常遭受泥石流的肆虐。我国地质构造复杂,岩性多变,地震强烈,再加上气候和人类的活动,使我国成为泥石流活动最强烈、灾害最严重的国家之一瞄1。

    泥石流作为山区一种突发性的自然灾变过程和现象,早在地质时期就存在并发展着。自从有了人类后,当泥石流与人类生产发生联系,并造成财产损失乃至人身安全,才被视为灾害。因此,对于泥石流的研究,已经成为我国山区社会经济发展的中一个急需进行研究的重要课题;通过泥石流发育的背景条件,从工程地质角度出发,可以获知其背景条件与泥石流活动强度的关系如何;对泥石流发育特征和运动特征的分析研究,可以掌握泥石流的性质、形成条件,预测泥石流的爆发规模,计算出泥石流的动力参数,以便对泥石流灾害做出预测预报,采取相应的防治措施;对泥石流的危险性评价及其对工程的影响的研究,对于我国山区流域内重大工程的设计及修建方案的确定、泥石流防灾减灾和治理等方面均有重要意义。

    1.1.2选题依据

    成昆铁路是我国西南地区一条重要的运输干线,沿线有大量的矿产资源,是我国政治,经济、国防重要战略线之一。铁路通过的地区地质构造极为复杂,所经山区河谷,如牛日河、安宁河。金沙江等的大部分河段都是大断裂形成的断裂谷,新构造运动活跃而强烈,有约200公里地段处于8、9度地震区。成昆铁路有70%线路蜿蜒出没

    西南交通大学硕士研究生学位论文第2页

    与重山峡谷之间,沿线所经地区,在隆起地带多出露古老的变质岩和沉积岩,在沉降带广泛沉积中生带红色地层和部分含盐地层,沿大断裂带断裂续有岩浆岩分布。新生代以来,一些断陷河谷、盆地中沉积了成岩作用很差的西南第三系昔格达维砂岩页岩层,及工程地质条件较为特出的第四纪元谋组、龙街组和成都粘土层,稳定性较差的近代山坡堆积广泛分布。再由区域地质构造作用强烈、断裂活动具有多期性和继承性,主干断裂挤压力强、规模大,次一级断裂和褶皱发育,新构造运动和地震活动强烈,所经地区加以沿线气候多变,雨量充沛,致使岩层破碎,山体不稳,各种不良地质现象广泛发育。沿线大的崩塌、泥石流、滑坡等曾造成严重的损失”1。1981年7月9日凌晨l时30分,四川大渡河南岸利子依达沟暴发特大泥石流,历时20多分钟,一次泥石流量为85万余方。泥石流体冲毁了成昆铁路尼日车站北侧跨越利子依达沟口的利子依达大桥,并在几分钟内堵塞大渡河干流,大渡河断流4小时后泥石流大坝溃决。同日1时46分,由格里坪开往成都的422次直快列车满载着一千余名旅客,以40余公里的时速在桥位南侧奶奶包隧道口与泥石流遭遇,列车车头和前几节车厢翻入大渡河。经事后统计,此次灾难造成300余人死亡,146人受伤,成昆铁路瘫痪372小时,直接经济损失2000余万元,是世界铁路史上迄今为止由泥石流灾害导致的最严重的列车事故。见罔f1,1、一

    图1-1利子依达沟特大泥石流

    在种类繁多的地质灾害中,泥石流是其主要地质灾害之一,曾先后冲毁桥梁(如利子依达中桥、列古略夺中桥、盐井沟小桥),掩埋线路,淤塞涵洞,冲毁苏雄电站引水隧道等,严重威胁成昆铁路的运营安全。虽经成都铁路局多年辛苦整治,使泥石流灾害得到了有效控制,但随着山地灾害的时空变化,泥石流松散物质的发展和变迁,原来

    西南交通大学硕士研究生学位论文第3页

    的泥石流沟又有了新的变化,一些不是泥石流的沟又转化为新的泥石流沟,对成昆铁路又发展成新的泥石流灾害,威胁到成昆铁路的安全运行。目前我国已进入新一轮地震活动期,对成昆铁路泥石流激活有了促发地质条件。因此,对成昆铁路泥石流再进行新的系统调查研究是非常必要的。

    着手于成昆铁路K494.K728段共计24条泥石流的发育特征及对铁路的影响为研究作为论文的选题,通过勘察计算得出每条泥石流沟的参数及危险程度、爆发的频率、对铁路的影响程度的结果,对于K494.K728段泥石流的防治有一个更全面、更清晰的认识。

    1.2国内外泥石流研究现状

    1.2.1泥石流研究进展及成果

    泥石流研究主要包括以下五个方面的问题:(1)泥石流分类研究;(2)泥石流形成研究;(3)泥石流动力学问题研究;(4)关于泥石流沉积学研究;(5)泥石流防治研究吲。

    将泥石流作为一个独立的研究对象在国外只有100多年,国内不足50年,全球有23个国家较系统地开展泥石流及其防治工作。自70年代以来,国内外的泥石流研究有了显著的进展。泥石流学科尚处在发展阶段,对泥石流定义、泥石流本质、泥石流学科及其相邻学科之间的关系,国内外学者仍在努力探索,尚未取得共识M。

    1928年,美国地质学家BlaCkwelder博士发表了第一篇泥石流英文论文《半干旱山区的地质营力:泥石流》。这篇重要的科学论文,使人们开始认识到泥石流不再是“上帝的行动’’,而是自然界的一种地貌过程。1974年,加拿大著名的地貌学家Baeyt教授发表了另一篇重要论文:《泥石流、洪积扇:一种再生灾害》。认为泥石流是一种灾害性地貌时间,地貌学家要把泥石流当作一种新生灾害∞引。

    近年来,国际上对泥石流的研究己取得了一些进展。除了我国翻译的前苏联的早期的基本泥石流专著外,90年代中后期出版了两本英文泥石流著作,一本是日本高桥堡教授的《Debrisflwo》,另一本是法国的Coussot博士的《MudflowRheologyandoynamiCS》。我国泥石流研究和防治工作始于新中国成立初,经历了四个发展时期。20世纪50年代是我国泥石流研究的起步时期,在一些地方建立了泥石流定位观测站及防

    西南交通大学硕士研究生学位论文

    治基地、初步查明了我国泥石流多发区的地理分布n刚。第4页

    20世纪60年代是我国泥石流研究队伍迅速扩大时期,这一时期的泥石流研究成果,主要是综合性的科学考察与专题性的实验研究相结合,研究范围由小流域扩至?。ㄇ┠嗍餮芯?,在定性方面成果显著,定量研究初具规模n船。

    我国经过几十年对泥石流多学科综合研究,取得了举世瞩目的研究成果,并使成果己逐步达到了系统化、规范化和实用化,跻身于世界先进行列,堪称“世界泥石流大国"。我国泥石流理论研究成果和防灾减灾效益经历了实践的检验,赢得了各级政府和山区人民的重视和认可,成为我国减轻自然灾害方面引人瞩目的研究领域,受到国内外学者的广泛重视。我国泥石流研究的学术著作,如周必凡等研究员的《泥石流防治指南》;费祥俊教授、舒安平博士编写的《泥石流运动机理与灾害防治》吴积善等主编的《云南蒋家沟泥石流观测研究》、刘希林和唐川研究员的《泥石流危险性评价》;杜榕恒,康志成等的《云南小江泥石流综合考察与研究》;中国科学院成都山地灾害与环境研究所编著的《泥石流研究与防治》等在泥石流相关专业领域中也有较大的影响。

    随着人类社会经济的发展,山区的开发建设和人类活动的增加以及全球变暖和环境恶化等因素,泥石流灾害问题必定会继续存在,并有扩大的可能性,目前一些有关泥石流的研究问题还无成熟理论和完备的公式,尚处在室内试验及理论分析的探索阶段(如泥石流堆积范围的预测问题等)。因此,有必要进一步加强对泥石流的研究,主要集中体现在:①加强基础理论研究;②区域性防治与环境评价研究;③防治工程合理结构研究;④基础信息库的建立及交换研究;⑤预警预报系统的研究;⑥防治规程及法规研究;⑦加强学术交流¨61。

    1.2.2泥石流形成条件的研究现状

    影响泥石流形成的自然因素很多,但是起着决定性的是地形地貌、沟内的松散物质以及足够的水源。田连权对泥石流源地进行了三级8类的划分,并研究了不同类别的源地对泥石流形成的贡献;谭万沛等认为地貌形态特征,如流域面积、主沟长度、比降、山坡坡度等,对泥石流的发育程度、活动规律等方面有重要影响:在补给物质条件研究中,吴积善、田连权等对泥石流的土源类型、土体特征、补给方式及影响因素方面作了阐述;在水源条件的研究中,陈景武、谭万沛、孟河清等对降雨和泥石流的发生关系作了研究,并用降雨资料对泥石流发生进行预测;吕儒仁、邓养鑫等对冰雪

    西南交通大学硕士研究生学位论文

    融水激发泥石流作了初步研究¨41。第5页

    除了上述的自然因素外,还包括作为泥石流形成重要影响因素的人类经济活动因素。而且各因素的不同组合以及各因素参与作用的时间上的差异,都会导致泥石流表现出不同的特征。目前,人们除了对地面泥土疏松、泥土质地十分均匀且基本没有植被地区内发生频率较高的泥石流形成条件能做出一定的定量分析外,对大多数的泥石流形成条件,大部分仍然处于定性分析阶段。尤其是对于地表物质组成复杂、地形高差巨大,植被覆盖率又较好的地区,在对泥石流形成进行定性分析的基础上,要做出定量的分析,这在目前还是比较难做到的。一

    1.2.3泥石流危险性评价的研究现状

    危险性评价是灾情评估、预测、防灾救灾决策的基础,它不仅反映了泥石流的活跃程度,还反映了泥石流的可能破坏能力。泥石流危险性评价主要分为历史灾害强度评价和潜在灾害强度评价,历史灾害强度主要包括历史灾害的规模、密度和频次。潜在灾害强度受地质条件、地形地貌条件、气候植被条件、人为条件等的制约:对于历史灾害可以通过统计比较地获取这些数据,对潜在灾害则需要通过一系列分析过程才能获取这些数据,是危险性评价研究的主要内容。危险性评价的定量表达即危险度,多数学者通过研究泥石流危险度来表征泥石流的危险性,因此,泥石流危险性评价在很大程度上等价于泥石流危险度评价噜41。

    对单沟泥石流危险度的评价研究一直是我国灾害研究的重点课题,在国内外都受到高度的重视。危险性的定量表达即危险度,“度"即度量衡,危险度是危险程度的简称,通过多年来的反复推敲和比较,我们建议灾害“危险度"一词对应的标准英文用l眦ard或者hazardde铲ee比较合适。多数学者通过研究泥石流危险度来表征泥石流的危险性,因此,泥石流危险性评价在很大程度上与泥石流危险度评价是等价的。在多条泥石流沟的危险评价上,综合各种因素,对某个地区的地质环境评价和管理也是我国目前的重点研究对象。

    近年来,随着广大科研工作者对泥石流危险性评价研究的重视程度加深,以及其它学科理论、研究成果和新技术的引入,使得对泥石流危险性评价的研究得到了长足的发展,研究的深度不断加大,研究成果的实用性和可操作性不断加强。总结近年来国内的相关研究成果发现,其中主要用到的评价方法有以下几种:①模糊数学综合评判

    西南交通大学硕士研究生学位论文第6页

    法在危险性评价中的应用;②灰色系统理论在危险性评价中的应用;@GIS技术在危险性评价中的应用:另外还有多元回归分析法,即神经网络法和层次分析法等n81。

    目前国内外对泥石流危险性评价的采用的分析和计算方法有许多种,而且许多方法的结果与实际的拟合度较高,只是与具体的工程比如水电工程的结合的先例很少,这方面的研究工作有一待加强。

    1.3研究思路及技术方法

    针对K494-K727段泥石流的特点,论文采用现场调查研究及相应的测试分析手段相结合的方法,调查泥石流的发育背景条件、分析泥石流的发育特征、性质、形成条件和物源特征:分析泥石流的发生频率,预测泥石流暴发规模,采用经验公式或推理公式计算了泥石流的流速、流量、冲击力等动力参数,以便为泥石流防治设计提供设计参数;调查访问该沟泥石流的发育历史,并对普泥石流沟作危险性评价;最后提出相应的防治措施建议。论文的研究思路见图(1-2)。

    第11 / 119页

    西南交通大学硕士研究生学位论文第7页

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    第二章K494-K727段泥石流发育的背景条件

    调查区域地形地貌极其复杂多样。地处川西南横断山系东缘,界于四川盆地和云南省中部高原之间,位于四川省凉山彝族自治州和攀枝花市境内。地势起伏大,大致为西高东低,北高南低。山岭海拔多在3000米左右,最高为白林山主峰4111米,最低处于宁南黑水河入金沙江河口,海拔500米左右。山地相对高度一般在1000"-'2000米以上。在一系列南北向褶皱和深大断裂的影响下,山川多南北走向。在安宁河以东,北部为小相岭,中部为螺吉山,南部为鲁南山和龙帚山;安宁河以西有牦牛山、磨盘山、锦屏山、自林山等。各山之间或为宽谷(如安宁河谷地),或为峡谷(如雅砻江谷地),或有大小不等的山间盆地(如盐源、会理、宁南)等。工程区域共分三大地貌单元:即喜德一泸沽分水岭河谷段、泸沽一德昌宽谷阶地段、德昌一盐边峡谷段阳1。

    喜德一泸沽分水岭河谷段:大渡河、金沙江水系分水岭地带,瓦吉木梁子哑口海拔标高2800米,哑口以北的牛日河和以南的孙水河两岸山坡一般较缓,间有小型河谷盆地。本段次一级构造作用较强烈,背斜向斜紧密相连,中小断裂构造也较发育,构造线方向多为南北向。

    泸沽一德昌宽谷阶地段:谷底宽一般2"--'3公里,最宽处可达11公里,地形平缓,河谷两岸不对称,左岸多洪积扇,阶地发育,右岸侧蚀现象明显,洪积扇规模很小,西昌以下河流成蛇曲形,摆动幅度较大。本段处于安宁河大断裂的影响带,娩近构造活动明显,表现为差异性升降运动。

    德昌.盐边峡谷段:安宁河谷稍开阔,沿线小型盆地与峡谷相间分布,河流旁蚀,下切作用均较强烈,谷底海拔标高1000""1360米,山势陡峻。本段受元谋.绿汁江大断裂及易门.安宁河大断裂影响较大,挽近构造活动差异性上升显著。

    2.1城市与交通

    沿线主要经过四川1省凉山彝族自治州的喜德县、西昌市、德昌县、普格县、会理县和攀枝花市的米易县、盐边县。川滇公路(即国道108线)以西昌为纽带,途径成都、石棉、西昌、攀枝花、昆

    西南交通大学硕士研究生学位论文第9页

    明,把南北连接为一体。另外攀(枝花)西(昌)高速公路已于2008年下半年通车。2.3山脉与水系

    山脉分属大凉山系和大雪山系。河流以长江水系为主。西昌以北,线路在大凉山系的瓦吉木梁子越岭;西昌以南,则以盐边附近的白林山为制高点。

    瓦吉木梁子是金沙江水系与大渡河水系的分水岭,哑口海拔2800余米,为线路的最高点,瓦吉木梁子以南,线路顺孙水河、安宁河而下,经西昌至金沙江边,海拔960余米。河谷之主要特征如下:

    1.孙水河:河床纵坡在两河口以上陡达42‰,以下平均为7.2‰,除局部地段为宽仅20米左右的峡谷外,一般河谷较宽阔,河漫滩发育,谷坡较缓,支沟亦多呈宽谷状。组成河谷的基岩多为侏罗系、白垩系红色地层,下游有灰岩及花岗岩。阶地分三级,I级为堆积阶地,II、ⅡI级为侵蚀堆积阶地,分别高出河面3米、8~10米、35"-"40米。I级阶地较宽阔,II、Ⅲ级阶地仅零星分布,宽数十米。两岸支沟洪积扇发育,阶地常被其覆盖。

    2.安宁河:大部分为宽谷,谷宽一般2~3公里,西宁一带宽达11公里左右。两岸谷坡较缓。阶地有四级,I、II级为堆积阶地,Ⅲ、Ⅳ级为侵蚀堆积阶地,高出河水面分别为2"-'4米、10"--"15米、25"-'35米、50"-'60米。阶地宽阔平缓,唯Ⅳ级阶地被沟谷切割较强烈,呈残丘状。

    2.4气象

    该路段地处四川t省西南边缘南亚热带干热河谷气候区,属典型的南亚热带半干旱季风气候,境内全年干雨季节分明而四季不分明,河谷区全年无冬,夏季长达5个多月。气温昼夜变化大而年变化小,夏温偏低而冬温偏高,多年平均气温19.7℃,历史极端最高气温40.3℃,历史极端最低气温一2.4℃。境内日照充足,多年年均日照数2小时,太阳总辐射量140.5千卡/平方厘米?年,大于0℃的平均年积温7379.3208.2。C。。但干湿季节却显著。大致是11~4月为干季,5~10月为湿季。干湿季特征显著不同。干季气候特点是降水稀少,温差不大,阳光充足,气候暖和。湿季气候特点是温凉湿润、多阴雨。湿季的明显特征是多雨,故习惯上称湿季为雨季,年降雨量90%集中于雨季。多年年均降雨量1112.6毫米、年均风速1.9米/秒、年均无霜期307.5天、年均

    西南交通大学硕士研究生学位论文

    出现冬春少雨干旱,夏秋多雨现象,常有洪涝灾害发生。第10页

    以安宁河谷为中轴,由中南向西北和东北逐渐升高的山地及众多高大山体,造就区域地域上和整体地域上完整的垂直气候带谱,层次分明,有规律地再现水平方向上各种气候带的更替形式。气温、降水等气候要素随海拔高度增加而规律性地变化,变化幅度明显较水平方向大。平均而言,气温水平方向上的变化每百公里不超过4℃,气温垂直方向上的变化每千米超过6℃。

    2.5地层岩性

    测区地层时代主要为第四系、第三系、白垩系、侏罗系、二叠系、奥陶系、寒武系、震旦系。

    2.5.1第四系(Q)

    1.全新统(Q。)

    (1)冲积层:主要分布在沿线河谷、平原,组成漫滩及I级阶地,以粘性土及砂、砾、卵石土为主。冲积厚度一般为5-'--30m,川西平原及安宁河谷的一些地段,厚度超过lOOm。

    (2)洪积层:沿大渡河、安宁河、金沙江等河谷两岸,以洪积锥和洪积扇的形式断续分布,洪积物常由棱角状至半浑圆状、大小悬殊的各种砾石、漂石与泥沙混合而成,不具分选性,有的为泥质弱胶结。漂、砾石成分与冲沟流经地段的基岩一致。堆积厚度一般lO'~30m,最大厚度在50m以上。

    (3)崩积层:普遍见于大渡河、安宁河下游及金沙江等峡谷地段,由山坡岩体坍塌崩落而形成的巨厚岩堆。组成岩堆的岩块大小不一,且不密实,厚度变化大,常见厚度可大于20m,稳定性一般较差。

    (4)坡积、残积层:广泛分布于沿线开阔河谷的平缓斜坡、山间盆地与丘陵低山地区,这些地区常常是基岩软弱,易于风化。坡积、残积层多为碎石土,较密实,厚度变化较大,在红色地层分布区,厚度可达lOm以上。

    2.上更新统(Q。)

    成因类型有洪积和冰水堆积。(1)洪积扇:早期洪积扇沿安宁河、金沙江均有发育,这些较老的洪积物或盖在II、

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    III级阶地上,或直接盖在昔格达组之上,为块石碎石土,略有胶结,一般较为稳定。(2)冰水堆积:主要分布在安宁河谷的II级阶地,为微具胶结的砂砾卵石夹粘砂土或砂粘土,岩性变化复杂,在颗粒磨圆度、分选性、剖面结构、物质成分等方面,都有明显的差异。砾石成分以坚硬的岩浆岩质为主,可见到压裂、断裂、刻痕等现象。

    2.5.2第三系(R).

    测区内仅发育上新统昔格达组(N:x)。分布在安宁河谷及其较大的支流中。为一套胶结疏松的河湖相砂岩及粘土岩。产状平缓。不整合于各较老岩层及岩浆岩之上,厚100-150m。根据沉积特征和岩性可分为两段:

    1.下段:厚40.70m。下部为灰、黄色厚层细一中粒岩屑砂岩夹粘土岩,偶夹透镜状灰岩及层间砾岩,厚35.45m;上部为浅黄灰、灰色粘土岩夹泥灰岩透镜体,厚7-25m。该段砂岩有时具交错层理,显示了河湖相沉积的多变性。

    2.上段:厚50.85m。下部为灰、黄色厚层细粒岩屑砂岩夹粘土岩,厚40—45m;上部为灰、灰白色粘土岩夹黄色薄层细砂岩,偶夹泥炭及砾石层,厚10.40m,粘土岩中盛产植物化石。

    2.5.3白垩系(K)

    1.上统小坝组(K2x),分布于西昌附近,可分为上下两段:

    (1)下段(K2x1):厚970.1lOOm。

    底部:紫红色底砾岩厚约lOm,惯称为“大铜厂砾岩”。砾石以石英为主(50%),次为遂石、玄武岩、砂岩等,滚圆度良好,分选性差,不做定向排列,砾径1-5厘米,由泥沙质胶结。其上为砖红色块状不等粒状长石砂岩,杂质砂岩夹砾岩。砂岩交错层理发育,颗粒分选性差。此层砾岩一砂岩厚60.150m,向盆地北东缘之马宗迅速增厚。

    下部:以紫、紫红色砂质泥岩、含钙泥岩为主,含石膏,偶夹泥质粉砂岩及泥灰岩透镜体及黄灰、黄绿色泥岩、砂岩条带。

    上部:灰紫色含钙泥岩夹虎皮纹状砂质泥灰岩及黄色钙质泥岩,含石膏。(2)上段(K。X2):厚180.330m。紫红色含钙泥岩,上部为砖红色块状砂质泥岩夹紫.

    西南交通大学硕士研究生学位论文第12页

    红色含钙石英细砂岩。

    2.上统雷打树组(K:I),其底假整合于下统之上:

    (1)下段(K211):厚340m。

    为砖红色块状不等粒长石石英砂岩与杂质砂岩。交错层理发育,常含扁平状微平行层面分布的泥砾及遂石小砾石?;崂砗嵘揭淮蚴馨唇霾写嫦虏可把?,厚约50米。底部可见厚约10厘米的砾岩断续分布。

    (2)上段(K。12):厚度0-930m。

    下部:砖红、紫红色钙质泥岩、砂质泥岩夹中至细粒长石石英砂岩。底部为含钙质结核砾状砂岩。

    中部:砖红色块状石英粉砂岩夹砖红色、紫红色钙质泥岩。泥岩中含薄层透镜状石膏。

    上部:紫红色块状石英粉砂岩。

    2.5.4侏罗系(J)

    该系颇为发育,厚达3000米左右,沿线均有分布。这套内陆湖盆沉积地层,下部为含煤建造,常超覆于各老地层之上;中上部为红色建造。按岩性、岩相、古动植物群组合及上、下接触关系等,自下而上可分为白果湾群、中统、上统。前二者分布广泛,后者远较次之。

    1.白果湾群(T。一J1b‘)

    为一套富含植物化石的碎屑岩建造及含煤建造,各地区岩性差异大,局部地区夹多层煤。厚176.385米。现分区叙述如下:

    (1)会理益门白果湾地区:为该群发育的中心地带,由两个沉积旋回组成。

    下部:在益门附近厚443米,为黄褐、黑色砂质页岩夹黑色炭质页岩及可采煤2~15层,底砾岩厚1-6米,最厚达数十米。向南至福安村一带,厚150米,为黄绿色石英砂岩、砂质页岩夹煤线;底砾岩厚1.2米,最厚为20米。页岩中普遍含植物化石。上部:在益门附近,下以杂色砾岩夹砂岩为主、偶夹一层薄煤,砾石以各种火成岩为主,次为砂岩、硅质白云岩及遂石等;上为黄白色厚层中粒长石石英砂岩夹黑色炭质页岩、泥岩。向南至福安村一带,底砾岩厚30余米,下为黄绿色细粒石英砂岩、杂

    西南交通大学硕士研究生学位论文第13页

    质砂岩夹黑色页岩,上以灰黄色泥岩为主夹薄层杂质砂岩。页岩中富含植物化石。(2)会理太平场及其他地区:均只发育半个沉积旋回,中部无砾岩夹层,厚度176-650米(西薄东厚)。由灰、黄灰色厚层块状细粒石英砂岩、杂质砂岩及灰黑色砂质页岩组成若干个不等厚的正向半旋回,自下而顶顶顶顶顶岩逐渐减少。下部偶夹灰岩薄层。在页岩砂岩中富含植物化石。

    在上述地区内,自南而北,自西而东,底砾岩由10米厚逐渐变薄以至尖灭,粒径相应变细。成份由复杂至简单;愈向东被超覆地层愈新,至巧家大寨一带则连续沉积于三叠系之上。

    2.中统

    连续沉积于白果湾群之上,为一套厚约2000米的红色河湖相砂岩、泥岩。纵向上显示出由许多个正向半旋回,并各具特点,从而可根据岩性和沉积旋回自下而上分为四个组。除益门组和新村组为假整合接触外,其他各组之间均为整合关系。

    (1)益门组(J,,):因其在会理益门地区发育且研究较早而得名,厚200.680m。以中部泥灰岩之项为界,可分为两段。

    下段:底部为灰、黄、灰紫色石英砂岩夹泥岩,其上是紫红、灰紫色含钙泥质夹杂质砂岩,项部为灰色泥灰岩(含遂石团块)夹钙质泥岩,含植物化石。

    上段:鲜紫红色泥岩,具灰绿色钙质结核,上部夹少量灰白色中厚层含钙石英粉砂岩。

    (2)新村组(J2x):在区内纵横变化小,厚261—380m,以灰色、紫红色砂泥岩及富含淡水介壳化石为特征。

    下部:底为灰白色风化后呈黄色之块状粗至中粒长石砂岩,交错层发育,底部常含次圆状的小砾石,砂岩含斜长石(20—25%)、石英(40-45%)、岩屑(玄武岩、花岗岩、泥岩及遂石等10%)及少量云母、电气石、皓英石,略具分选性,胶结物为泥质、铁质,呈孔隙型胶结。其厚度自西而东,由十米增至20米左右。砂岩之上为暗紫、灰、黄灰色页岩、砂质泥岩夹灰白、灰紫色块状细粒长石砂岩、长石石英砂岩及杂质砂岩。上部:灰、黄色页岩与灰绿、黄绿、暗紫色块状细粒长石砂岩、泥质粉砂岩互层,偶夹灰色薄层或透镜状泥灰岩。页岩中含植物化石。

    (3)牛滚函组(J2n):为厚427-530米的一套单一的红色泥岩,盛产淡水介壳化石。下部:鲜紫红色含钙泥岩,偶夹紫红色块状长石石英砂岩。在会东红岩乡一带,

    西南交通大学硕士研究生学位论文

    iRInIIIll第14页

    底部偶见有灰色钙质含铜砂岩。

    上部:鲜红色(顶部为砖红色)含钙泥岩,中上部位各夹一层深灰色块状含遂石结核泥灰岩,厚15—20米。泥岩及泥灰岩中富含动植物化石。

    (4)官沟组(J29):分布范围远较上述各组小,厚675-770米。

    下部:主要是紫红、砖红色夹黄色含钙砂质泥岩,偶夹薄层泥灰岩,底部为紫红色块状中至细粒钙质杂质砂岩,常见厚约30米,在会理太平场以北最厚达80米。

    中部:紫、黄色夹浅灰色含钙砂质泥岩。中夹灰色钙质泥岩及透镜体泥灰岩。

    上部:紫红、砖红色(偶有黄色)含钙砂质泥岩、砂岩,偶夹灰色薄层泥灰岩及紫色泥质粉砂岩。

    2.5.5二叠系(P)

    1.下统梁山组(P,I):

    厚1-14米,一般为10米左右。在东部可超覆在幺棚子组至红石崖组之上,与下伏地层呈微角度不整合接触。下部为黄白色厚层状粗粒含砾石石英砂岩、中厚层状中细粒石英砂岩、泥质砂岩;上部为灰色页岩、铝土岩;顶部为炭质页岩夹煤层。其中之粘土岩,铝土岩和煤常形成一定规模的矿床。前者多与下伏地层的岩性有关。2.栖霞一茅口组(Plq+m):

    下部:浅灰色(底部有时夹深灰色)厚层块状致密石灰岩,性脆、质纯,含氧化钙50%左右,可作冶金辅助原料和水泥原料等。含植物化石,厚47.86m。

    上部:深灰、灰色厚层致密灰岩。其上含硅质结核。?

    在米易黄龙乡一哑口一带,上述地层因受三叠纪花岗岩侵入的影响,使碳酸盐岩发生了重结晶;泥质物轻微绢云母化;炭质物半石墨化;粘土岩产生了红柱石;而碎屑岩则变质不明显。

    3.上统:峨眉山玄武岩(P213)厚1600.2000米。

    为一套暗绿色,由多个喷发旋回组成的喷出岩。各地厚度不一,以测区西部的龙帚山最厚(2700m)。每个完整的旋回,自下而上具有玄武角砾岩一致密状玄武岩一斑状玄武岩一气孔状玄武岩夹玄武质凝灰岩的层序。

    西南交通大学硕士研究生学位论文第15页

    曼曼曼曼皇皇曼曼曼曼曼曼曼曼量曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼蔓曼蔓曼曼曼曼曼曼曼曼曼?。?!曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼量笪舅曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼曼曼鼍it曼皇皇2.5.6奥陶系(0)

    1.下统红石崖组(Olh):带状出露于马拉哈背斜西翼。下部由紫红色厚层状长石石英细砂岩一粉砂岩、泥质粉砂岩组成的基本层序构成,砂岩分选差,底部见较多泥砾,产二叶石化石,泥质粉砂岩顶部见雨痕,具脉状,透镜状层理和微波状层理,为潮上砂泥坪沉积。上部由紫红色薄、中厚层状粉砂岩一灰绿色水云母粘土岩组成的基本层序构成,粉砂岩具脉状层理,为潮间一潮上泥坪沉积。单个基本层序厚6-8m。

    本组以其底部紫红色细砂岩与下伏洗象池组顶部白云岩呈冲刷接触。其岩性区内稳定,粒度由南往北,由西往东变粗,厚度由南往北变薄,区内厚175m。

    2.中统巧家组(02q)-带状出露于马拉哈背斜西翼。根据岩性可划分为上、下二段。(1)下段(0。q1):本段基本层序南、北变化较大。马达哈波一沙恶祖一带,由灰色中、厚层状粉砂岩一灰岩、生物碎屑灰岩组成的基本层序构成,单个基本层序厚5-6m。南部的波波乡一带,则由灰白色厚层状白云质细砂岩一粉砂岩、页岩组成的基本层序构成,单个基本层序厚7—8m。为浅海相沉积?!?/p>

    本段以其底部灰白色细砂岩与下伏红石崖组顶部灰绿色水云母粘土岩整合接触。其岩性由南往北,碎屑成份减少,灰岩成份增多。测区厚lOOm。

    (2)上段(O。q2):由灰色中、厚层状粉砂岩一生物碎屑灰岩或白云质灰岩组成的基本层序构成,单个基本层序厚5一lOcm。具水平层理,微波状层理。为浅海陆棚沉积。

    本段以其底部一层褐色含铁石砂岩与下段整合接触。其岩性区内稳定;嘎嘎依打一带灰岩增多,厚度由南往北增加,波波乡马达哈波一带厚60-85m。

    (3)上统宝塔组(03b):本组属非旋迥性沉积,基本层序不易划分。马鞍山背斜两翼,岩性为深灰色厚层状“豹皮纹”的泥灰岩夹生物碎屑灰岩,为浅海沉积。赤普、马拉哈一带为灰色厚层状砂质灰岩,“豹皮纹”不明显。马达哈波一带,下部为灰、灰白色厚层状细晶白云岩,具鸟眼构造,中、上部为灰色中厚层状“豹皮纹’灰岩。裸佐沟一波波乡一带以灰、浅灰色厚层状微一细晶白云岩为主。白云岩为碳酸盐台地的沉积。

    本组以其底部厚层状白云岩或“豹皮纹”灰岩与下伏巧家组整合接触。由南往北,下部的白云岩(相当于区域上的大署组)由厚变薄,而上部的“豹皮纹”灰岩由薄变厚,两者互为消长关系,其厚度变化较大,区内厚1¥Om。

    西南交通大学硕士研究生学位论文第16页

    2.5.7寒武系(∈)

    1.下统筇竹寺组(∈lq):下部由灰、深灰色薄层状长石石英粉砂岩一中层状含磷粉砂岩组成的基本层序构成,水平层理发育,为浅海陆棚的沉积。中、上部由深灰色中、厚层状细粒长石石英砂岩一薄层状粉砂岩组成的基本层序构成,砂岩平行层理发育,为深海沉积。上部含粉砂质扁平砾石及生物碎屑。顶部由灰色薄层状长石石英粉砂岩一灰、深灰色薄、中层状粉晶白云岩组成的基本层序构成,粉砂岩中见三叶虫化石碎片,白云岩见藻纹层及少量淡水方解石,为暴露带的沉积。该组总体反映由海进一海退的沉积过程。

    筇竹寺组以其底部20.30era的流纹质沉凝灰岩与下伏灯影组呈假整合接触。本组岩性区内较稳定,项部白云岩发育,往北渐变为粉砂岩。赤普一嘎嘎伊打一带厚130.0.160.0m,红古井一马拉哈一带厚100.0.130.0m。

    2.下统沧浪铺组(∈lc):出露情况可以分为三个段。

    (1)紫色层段(∈,c1):由紫色薄一中层状白云质粉砂岩一灰绿色粘土岩一紫红色薄层状白云岩组成的基本层序构成。微波状层理、小型槽状层理发育。为潮间一潮上沙泥坪的沉积。

    本段以其底部紫色粉砂岩与下伏筇竹寺组呈冲刷接触。厚O.10m。

    (2)砂砾岩段(∈。C2):由灰、深灰色中、厚层状含砾组砂岩一粗砂岩一中粒砂岩组成的基本层序构成。砂岩分选差,具交错层理,平行层理及二元结构。

    本段以其底部含砾砂岩与下伏紫色层段或筇竹寺组呈冲刷接触。厚1.17m。

    (3)白云岩段(∈。C3):由灰、深灰色厚层状微晶白云岩一鲕粒白云岩组成的基本层序构成,鲕粒以复鲕为主,为潮下一潮间高能带的沉积。

    本段以其底部白云岩与下伏砂砾岩整合接触。

    沧浪浦组紫色层段仅在红古井一赤普一带存在,其余地方缺失。砂砾岩段和白云岩段在区内岩性稳定,厚度由南往北明显变薄,区内厚50m。

    3.下统龙王庙组(∈11):由灰、黄灰色薄层状粉砂质白云岩一中、厚层状粉、微晶白云岩组成的基本层序构成,微波状层理、透镜状层理发育,为潮下一潮间带的沉积。底部40cm的微层状白云岩。为潮间带一潮上沉积。

    龙王庙组以其底部微层状白云岩与下伏沧浪铺组整合接触。本组岩性区内稳定,厚度由南往北变薄,波波乡厚125m,红古井厚103m,阿尔厚63m,嘎嘎依打厚63.1m。

    西南交通大学硕士研究生学位论文第17页

    而底部白云岩反而由南往北增厚。本组下部普遍具铅锌矿化,并在阿尔、波波沟等地形成工业矿床。

    4.中统西王庙组(∈2x):呈带状出露。由紫红色薄、中厚层状白云质长石石英细砂岩一粉砂岩一绿灰色粘土岩,局部夹黄灰色薄、厚层状白云岩组成的基本层序构成,单个基层本序厚2-15m,由下往上变薄。微波状层理、透镜状层理发育,粘土岩具干裂构造,白云岩具鸟眼构造。为典型的炎热条件下的潮坪沉积。

    本组以其底部紫红色粉砂岩与下伏龙王庙组顶部白云岩整合接触。其岩性在区内稳定,仅在嘎嘎依打一带,中部夹50m的灰、深灰色厚层状细.粉晶白云岩。厚度由南往北变薄。区内厚lOOm。

    2.5.8震旦系(Z)

    该系可见于上下两统:下统开建桥组,发育不全,呈南北向分布在德昌刘家梁子以北,及宁南跑马乡以北,为一套山麓相的凝灰质粗碎屑岩;上统包括列古六组、观音崖组和灯影组,列古六组常与开建桥组相伴出露,为一套山麓相一湖泊相沉积。后二者广泛分布在测区中部及东部,西部仅零星的分布于会理清水河、天宝山以及米易哑口一带,为一套浅海相碳酸盐岩。

    1.下统:开建桥组(Z。k)

    改组不整合沉积于前震旦纪变质岩、花岗岩之上。

    上覆地层:列古六组。

    2.灰紫色块状含砾层凝灰岩及中粗粒凝灰质砂岩

    3.灰紫色块状细粒夹粗粒含铁绢云母长石砂岩,具细小交错层理

    4.白色块状中粗粒凝灰质砂岩及层凝灰岩

    5.紫、灰紫、暗紫色夹灰、灰白色厚层块状中粗粒凝灰质砂岩与含砾凝灰质砂岩互层,偶夹砾岩。

    2.灰白色厚层块状中粒含凝灰质石英砂岩与含砾凝灰质砂岩互层,具斜层理。砾石大都为石英岩,其次有少量花岗岩。

    1.底砾岩。砾石大部分为石英岩,次有少量花岗岩,砾径2卅厘米,多呈棱角状。下伏地层,前震旦纪花岗岩。自下而上由含砾砂岩、砂岩组成许多个旋回,沉积韵律清楚。在宁南跑马乡、联

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