段純河靈石縣段河道治理工程地層巖性分析

何國一

（靈石縣水利局河長制事務(wù)服務(wù)中心，山西 靈石 031300）

1 工程概況

1.1 流域簡況

汾河一級支流段純河的東西兩源大麥郊河、下村川河在雙池鎮(zhèn)的官桑園村匯合，出交口縣境進(jìn)入靈石縣，自西北向東南流經(jīng)下峪、吳家溝、段純鎮(zhèn)、云義、志家莊、堡子塘至三灣口匯入汾河。段純河流域面積1 116 km2，其中在靈石縣境內(nèi)流域面積153 km2，河長20.33 km。[1]

1.2 地形地貌

本區(qū)地處太岳山麓西，地勢東南高、西北低。工程區(qū)最高峰為石膏山，高程為1 879.6 m，一般為1 020～1 800 m，相對高差約700 m，屬構(gòu)造剝蝕中山地貌。地形起伏大，山勢陡峭，河谷發(fā)育。靈石縣主要河流為汾河及其一級支流靜升河、交口河、段純河、仁義河等。工程所在段純河的東西兩源，均發(fā)源、發(fā)育在交口縣境內(nèi)。兩支流在雙池匯合后進(jìn)入靈石縣，在三灣口匯入汾河，全長約71.3 km。

2 區(qū)域地層巖性

區(qū)內(nèi)出露地層由老到新有：太古界太岳山群的太古界柏楊河組（ATb）和太古界石膏山組（AT）s；元古界長城系（Zch）；古生界寒武系（∈）、古生界奧陶系（O）、古生界石炭系（C）、古生界二迭系（P）；新生界第三系（N），新生界第四系中更新統(tǒng)（Q2）、上更新統(tǒng)（Q3）、全新統(tǒng)（Q4）及人工堆積（Qs）。

2.1 太古界、元古界地層巖性

太古界太岳山群：太古界金溝組ATj、，厚度大于200 m，條痕、條紋狀混合巖化黑云斜長片麻巖、黑云角閃斜長片麻巖、近頂部角閃質(zhì)（角閃變粒巖）標(biāo)志層。太古界柏楊河組（ATb），厚2 470 m，上部條帶狀混合巖化角閃片巖、斜長角閃巖夾混合巖化黑云斜長片麻巖、混合巖、混合花崗巖；中部混合巖化變粒巖夾混合巖化黑云斜長片麻、淺粒巖、靠上為角閃質(zhì)（角閃變粒巖、斜長角閃巖）標(biāo)志層；下部混合巖化淺粒巖夾混合巖化變粒巖。太古界石膏山組（ATs），厚度大于1 650 m，上部眼球狀條痕狀角閃質(zhì)混合巖夾淺粒巖；中部混合巖化黑云變粒巖、角閃變粒巖、片麻巖、淺粒巖與混合巖化斜長角閃巖；下部含石墨石英片巖，相變?yōu)闇\粒巖或混合巖。

2.2 古生界地層巖性

古生界寒武系（∈）：寒武系下統(tǒng)毛莊組∈1mz，厚0～1 m，含鈣質(zhì)白云質(zhì)砂巖、砂質(zhì)白云巖。寒武系中統(tǒng)徐莊組∈2x，厚54.6～68.7 m，中上部為白云質(zhì)鮞狀灰?guī)r、泥質(zhì)條帶狀灰?guī)r，下部由紫紅色頁巖夾石英巖狀砂巖、長石砂巖組成。寒武系中統(tǒng)張夏組∈2z，厚61.9～99.3 m，中上部白云質(zhì)鮞狀灰?guī)r；下部泥質(zhì)條帶灰?guī)r、頁巖。上統(tǒng)崮山組∈3g，厚19.3～39.7 m，中上部泥質(zhì)條帶灰?guī)r夾竹葉狀灰?guī)r；下部頁巖、竹葉狀灰?guī)r。上統(tǒng)長山組∈3c，厚2.5～6.8 m，竹葉狀白云質(zhì)灰?guī)r、竹葉狀白云巖。上統(tǒng)鳳山組∈3f，厚55～87 m，上部灰白色厚層粗晶白云巖；下部泥質(zhì)白云巖夾竹葉狀白云巖。

古生界奧陶系（O）：奧陶系下統(tǒng)冶里組O1y，厚75～94 m，淺灰色厚—巨厚層含燧石條帶和結(jié)核白云巖，頂部為中厚層白云巖夾泥質(zhì)白云巖，底部為厚層泥質(zhì)白云巖。奧陶系下統(tǒng)亮甲山組O1l，厚29～44，淺灰色巨厚層中，含有燧石條帶白云巖。奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組O2x，厚91～147 m，上部白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r夾角礫狀白云質(zhì)泥灰?guī)r等；中部白云質(zhì)灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r；下部角礫狀白云質(zhì)泥灰?guī)r、白云質(zhì)泥灰?guī)r。奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組O2s，厚154～250 m，上部為白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r夾白云質(zhì)泥灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖；中部為白云質(zhì)豹皮狀灰?guī)r、灰?guī)r；下部為角礫狀白云質(zhì)泥灰?guī)r、白云質(zhì)泥灰?guī)r。奧陶系中統(tǒng)峰峰組O2f，厚95～155 m，上部為灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r；下部為角礫狀白云質(zhì)泥灰?guī)r夾灰?guī)r。

古生界石炭系（C）：石炭系中統(tǒng)本溪組C2b，厚9～21 m，上部頁巖、灰?guī)r、薄煤層。下部灰色鋁土巖、粘土巖；底部山西式鐵礦。本組地層平行不整合于峰峰組地層之上。石炭系太原組C3t，厚63.8～102.7 m，上部砂巖、頁巖、灰?guī)r及煤層互層；下部灰、灰白色石英砂巖、頁巖、煤層及不穩(wěn)定灰?guī)r。石炭系山西組C3s，厚20.3～69.1 m，深灰、黑灰色砂質(zhì)頁巖、頁巖及灰白色砂巖為主，含可采煤層2～3層及炭質(zhì)頁巖。

古生界二迭系（P）；二迭系下統(tǒng)下石盒子組P1x，厚100～140 m，上部以黃綠色硬砂巖為主，夾黃綠色砂質(zhì)頁巖、頁巖；下部為灰黃、黃綠色中細(xì)粒硬砂巖與黃綠色砂質(zhì)頁巖互層，夾灰色頁巖及煤線。二迭系上統(tǒng)上石盒子組P2s，厚536 m，頂部為紫、灰紫色泥頁巖與中細(xì)粒硬質(zhì)砂巖互層；上部以灰紫色頁巖為主，夾灰綠、黃綠色硬砂質(zhì)石英砂巖及灰紫色砂質(zhì)頁巖、粉砂巖；中部以灰紫色頁巖、黃綠色砂質(zhì)頁巖、粉砂巖為主，夾黃綠色硬砂質(zhì)石英砂巖；下部以黃綠、灰綠色砂質(zhì)頁巖為主，夾硬砂巖、粉砂巖及紫色頁巖。二迭系上統(tǒng)石千峰組P2sh，厚197.5 m，上部為紫紅色、磚紅色泥巖夾灰紅色長石砂巖，下部為磚紅色、紫紅色夾灰黃色、灰白色硬砂質(zhì)含礫長石石英砂巖。

2.3 新生界層巖性

新生界上第三系（N）：中新統(tǒng)N1，厚120 m，頂部紫色礫巖、黃色粉砂互層；中上部黃色細(xì)砂夾礫巖；下部紫紅色礫巖夾細(xì)砂層。上新統(tǒng)保德組N21，厚300 m，上部棕紅色砂質(zhì)粘土；中部灰白色礫巖；下部紅黃色砂質(zhì)粘土。上新統(tǒng)靜樂組N22，厚20 m,深紅色粘土、砂質(zhì)粘土夾礫巖，含鈣質(zhì)結(jié)核。

新生界第四系：中更新統(tǒng)（Q2），厚10～80 m，淺棕黃微帶紅色低液限粘土夾古土壤層及鈣質(zhì)結(jié)核層；多為洪積成因。上更新統(tǒng)（Q3），厚65～90 m，低液限粉土、低液限粘土、卵石混合土，中細(xì)砂，以洪沖積、坡積成因?yàn)橹鳎S土梁、峁頂部多為風(fēng)積成因。全新統(tǒng)（Q4），厚度大于35 m，卵石混合土、級配不良礫、級配不良砂及低液限粘土，主要為洪沖積成因。人工堆積（Q）s，多為建筑、生活垃圾。

3 地質(zhì)構(gòu)造及地震穩(wěn)定性

段純河靈石段地質(zhì)地貌復(fù)雜，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造屬太岳山南北向構(gòu)造帶西帶，與晉中多字型構(gòu)造體系西南端的復(fù)合區(qū)。其中，太岳山南北向構(gòu)造帶西帶，主要發(fā)育在西許村以東，霍山西麓地區(qū)，東西寬約6 km。構(gòu)造形跡以走向NNW的逆沖斷裂為主，在大的斷裂之間，常伴有軸走向與其平行的背斜、向斜；晉中多字型構(gòu)造體系的構(gòu)造行跡主要為走向NNE的褶皺，壓性、壓扭性斷裂及褶皺低序次的二次張斷裂，和與其呈直角相交的少數(shù)張扭性斷裂組成。區(qū)域性斷裂主要為霍山大斷裂，該斷裂主體部分南起洪洞廣勝寺一帶，向北沿霍山西側(cè)至靈石縣峪口、軍寨一帶，長約60 km。

4 勘察目的及技術(shù)要求完成情況

本次勘察工作的布置在滿足設(shè)計(jì)和勘察階段要求的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)抓住兩岸堤基中存在的工程地質(zhì)問題開展工作，合理安排勘察工作量。達(dá)到了以下勘察目的及技術(shù)要求：一是收集分析區(qū)域地層巖性，地質(zhì)構(gòu)造及地震活動資料，確定了所處大地構(gòu)造單元。二是查明防護(hù)堤地基土的地層巖性、物質(zhì)組成、提出各主要受力層范圍內(nèi)巖土的物理力學(xué)指標(biāo)。