黑龍江省公路工程地質(zhì)分區(qū)

張旭東,張振利,車殿國(guó)

（黑龍江省公路勘察設(shè)計(jì)院）

1 概述

黑龍江省位于祖國(guó)東北邊陲,地域遼闊,總面積4 546萬(wàn) km2,占全國(guó)總面積的4.7％,省內(nèi)各地區(qū)地層、構(gòu)造情況千變?nèi)f化,其工程特性也各不相同,各類工程地質(zhì)問(wèn)題的調(diào)查分析評(píng)價(jià)與治理更是差別較大。公路勘察設(shè)計(jì)中會(huì)遇到各種不同的工程地質(zhì)問(wèn)題,工程地質(zhì)分區(qū)可以依據(jù)各區(qū)地質(zhì)構(gòu)成、巖土體的工程性狀、不良地質(zhì)現(xiàn)象的不同,提出合理方案,并提出各區(qū)不良地質(zhì)現(xiàn)象,為勘察、設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

2 地形地貌

黑龍江省大致是西北部、北部和東南部高,東北部、西南部低。西北部為北東—南西走向的大興安嶺山地；北部為北西—南東走向的小興安嶺山地；東部為北東—南西走向的張廣才嶺、老爺嶺、完達(dá)山。興安山地與東部山地的山前為臺(tái)地。東北部為三江平原（包括興凱湖平原）,西部是松嫩平原。

大部分屬中溫帶,為大陸性季風(fēng)氣候。年平均氣溫在4～5℃之間,平均降水量490mm。降雨主要集中在7～8月份,這是引起雨季地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的重要因素。全省有流域面積50 km2以上的河流1 918條,主要河流有黑龍江、松花江、嫩江、牡丹江、烏蘇里江,這些河流兩岸是崩塌、滑坡和岸邊坍塌的多發(fā)地段。

3 區(qū)域地質(zhì)

3.1 地質(zhì)構(gòu)造

黑龍江省處于古亞洲構(gòu)造域和濱太平洋構(gòu)造域的接合部位,構(gòu)造發(fā)展多階段、多旋回、不平衡性明顯,地質(zhì)構(gòu)造錯(cuò)綜復(fù)雜。本省所處的大地構(gòu)造位置,形成了東西向構(gòu)造被北東向構(gòu)造改造、截切的復(fù)雜斷裂分布特點(diǎn)。

3.2 地層巖性

前第四紀(jì)地層有下元古界、震旦亞界、震旦—寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、侏羅系、白堊系、第三系。其分布規(guī)律與演化和大地構(gòu)造對(duì)第四紀(jì)地層的沉積、分布規(guī)律起著主導(dǎo)作用。其中侏羅系、白堊系、第三系地層分布最廣。

第四紀(jì)地層分布不均衡,山區(qū)分布范圍較小,厚度一般3～10m,以殘積、洪積物為主；平原區(qū)以沖洪積物為主,厚度20～200m。

全省侵入巖極為發(fā)育,共有巖體568個(gè)。其中酸性花崗巖類最為發(fā)育,巖性有花崗斑巖、堿長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖、混合花崗巖、輝石花崗巖、輝石巖、角閃石巖等。

3.3 水文地質(zhì)

黑龍江省地下水類型主要有松散巖類孔隙水、碎屑巖類孔隙裂隙水和基巖裂隙水、凍土層孔隙裂隙水。

山區(qū)以基巖裂隙水為主,其中以不同時(shí)期的花崗巖分布面積最廣,其次為火山巖、變質(zhì)巖和碎屑沉積巖。山間溝谷、河谷及平原區(qū)分布有松散巖類孔隙水,中新生代坳（斷）陷盆地分布有碎屑沉積巖孔隙裂隙水。主要接受大氣降水補(bǔ)給,以泉形式或側(cè)向補(bǔ)給形式排泄。北緯48°以北為多年凍土區(qū),埋藏有凍結(jié)層裂隙水,受大氣降水及凍土區(qū)外裂隙水深部循環(huán)補(bǔ)給。平原區(qū)三江、松嫩兩個(gè)平原發(fā)育有巨厚的碎屑沉積巖和松散堆積物,構(gòu)成多層重疊蓄水盆地,是區(qū)域地下水和鹽份的匯聚區(qū)。

4 工程地質(zhì)分區(qū)

按照省內(nèi)各地地理位置、地形地貌、區(qū)域地質(zhì)狀況將全省劃分為5個(gè)一級(jí)區(qū)及11個(gè)二級(jí)亞區(qū)。

4.1 大興安嶺山地（Ⅰ區(qū)）

位于本省西北部,其北部和東北為黑龍江谷地,東南部與小興安嶺相接,東部與松嫩平原相連,西部與西南部則與大興安嶺的主體部分相連接。大興安嶺山地總面積約1 146萬(wàn)km2。

海拔高度一般在1 000m左右,地勢(shì)北高南低,東陡西緩。大部分由火成巖構(gòu)成,巖性均勻,因而山峰比較渾圓。谷中流水細(xì)小,兩旁沼澤極為發(fā)育。多年凍土分布較廣,凍土層厚數(shù)米至數(shù)十米不等,最厚達(dá)100m。本區(qū)對(duì)公路的影響主要為溝谷深切、起伏較大,路線展布困難,填挖高度大,工程量較大,不良地質(zhì)現(xiàn)象主要有崩塌、滑坡、多年凍土、軟土等。

4.2 小興安嶺山地（Ⅱ區(qū)）

位于本省北部,自西北向東南方向延伸,東南隔松花江谷地與張廣才嶺相鄰,東部突入三江平原,東北鄰黑龍江,西南與松嫩平原連接。小興安嶺構(gòu)成黑龍江水系與松花江水系的分水嶺,面積77 725 km2。

以結(jié)晶巖、片巖、片麻巖、花崗巖為主,還有玄武巖及砂礫巖。小興安嶺東北坡比較陡峻,西南坡比較平緩,顯示出不等量的隆起。小興安嶺劃分為北部和南部?jī)啥?南部較高而北部較低。南部山體山頂渾圓,一般海拔500～1 000m。多形成尖頂山及“U”形寬谷。谷中有沼澤濕地。小興安嶺北段多丘陵盆地和熔巖臺(tái)地,海拔300～600 m,山勢(shì)和緩,山頂較平坦。小興安嶺氣候冷濕,島狀多年凍土發(fā)育,多沼澤與排水不良地域。本區(qū)對(duì)公路的影響主要為溝谷狹窄、起伏較大,路線展布困難,填挖高度大,工程量較大,不良地質(zhì)現(xiàn)象主要有崩塌、滑坡、多年凍土、軟土等。

4.3 中東部山地（Ⅲ區(qū)）

西與松嫩平原相鄰,西北與小興安嶺交界,東北與三江平原相接,東部和東南部與俄羅斯相鄰,往南則為吉林省境內(nèi)的山地,面積約70 000 km2。

巖石以花崗巖、片麻巖、安山巖和玄武巖為主,地勢(shì)西南高、東北低。南部隆起大,屬于中山與低山區(qū),邊緣地區(qū)為丘陵區(qū)。海拔高度800～1 000m。中山與低山區(qū)山高谷深,山脊狹窄,多呈“V”形谷。丘陵區(qū)山勢(shì)和緩,山頂渾圓,河谷較寬。從東到西有太平嶺、完達(dá)山、老爺嶺和張廣才嶺、大青山。太平嶺與老爺嶺之間為穆棱河谷地,老爺嶺與張廣才嶺之間為牡丹江谷地,張廣才嶺與大青山之間為螞蟻河谷地,西與松嫩平原相接,此外還有山間盆地和河谷盆地。完達(dá)山是老爺嶺的北支綿延成帶的丘陵,向東北伸入三江低地,成為孤島狀,高不及200m。東部山地多熔巖地貌。本區(qū)對(duì)公路的影響主要為溝谷狹窄、邊坡陡立、地形起伏較大,路線展布困難,填挖高度大,工程量較大,不良地質(zhì)現(xiàn)象主要有崩塌、滑坡、泥石流、軟土等。

4.4 松嫩平原（Ⅳ區(qū)）

位于黑龍江省西南部。整個(gè)平原略呈菱形。黑龍江省境內(nèi)面積為10.32萬(wàn)km2。松嫩平原是一個(gè)凹陷地區(qū)。表面具有波狀起伏,平原表面海拔120～300m,中部分布著眾多的濕地和大小湖泊,地勢(shì)比較低平,嫩江與松花江流經(jīng)西部和南部,漫灘寬廣。平原的西南部為閉流區(qū),有無(wú)尾河形成。嫩江東岸,齊齊哈爾一帶有砂丘分布。本區(qū)不良地質(zhì)現(xiàn)象主要有軟土、鹽堿土、膨脹土等。

4.5 三江平原（Ⅴ區(qū)）

位于黑龍江省東部,西臨小興安嶺,北靠黑龍江,東為烏蘇里江,南以完達(dá)山為界,面積約45 000 km2。是在前古生代變質(zhì)巖、古生代和中生代沉積巖組成的基底上,經(jīng)第三紀(jì)拗陷（斷陷）而形成的盆地。三江平原地勢(shì)低平,由西南向東北傾斜,平均海拔50～60m。在平原上零星分布?xì)埳胶蜌埱?它們的高度多在500m以下,主要由古生代、中生代頁(yè)巖、中酸性火山巖和花崗巖所構(gòu)成。本區(qū)不良地質(zhì)現(xiàn)象主要有軟土、膨脹土等。