(139)(104)Q(19)57AnZM(107)(18)1.3.2地质构造
七顶山131221γπ5210(103)1155γπ52Q(99)AnZQ(105)(20)(23)(170)(109)Q(62)53(58)1(1)Z(80)2(73)(66)72三涧堡Z1Z1Z2Z1(6)Z2(11)(10)Z2(88)(77)(73)旅顺(148)(144)Z1(59)(58))(60(70(71))(72)
(138)γπ525958(140)Mr(97)(96)(98)Z2杏树屯渤(119)O14CZ2(169)(27)γπ52Q(171)Z3(120)55(92)QZ1Z2(173)(94)(93)(175)Z2登沙河Q(174)Z1Z1亮甲店AnZ(176)Z1(106)OC(102)(24)(100)金州(28)20(26)(108)(193)(92)Z2(22)海(86)(125)(196)Z1-O(25)Z2(172)(95)Z2(16)Z2Z38)(11Z3(121)(91)Z2(90)Z2Z3(85)Z2Q96Z2(197)8(195)Z2海Z2Z2(1)54Z2(1)(1)(13)Z2(14)6(15)Z3(84)Z2(63)ZZ27黄(150)(79)(3)Z2Z2(141)524(4)(12)Z25图 例纬向构造冲断裂华夏系冲断裂新华夏系冲断裂北西向构造冲断裂山字型构造冲断裂张性断裂扭性断裂山字型构造张扭断裂山字型构造张断裂背 斜向 斜倒转背斜倒转向斜Z2OCJQAnZZ1Z2Z3前震旦系震旦系下统震旦系中统震旦系上统寒 武 系)(81(2)奥 陶 系石 炭 系侏 罗 系第 四 系(2)67)((142)(65)大连市)(83Z1Z1Z1Z251Z2(68)(69)(87)Z269(147)Z1Z2(82)(89)(78)Z1Z16871)(746)(9)(8)7((7)(5)(145)Z2Z1Mrγπ52δμ混合花岗岩花岗斑岩闪长玢岩龙王塘(146)(143)50(37)(61)(2)1断裂编号褶皱编号AnZMZ1-50510 km(1)褶皱构造
褶皱构造主要发育在盖层中。太古代结晶基底组成了区内东北部城子坦断块,其褶皱形态单斜化,片麻理走向北东-东西向,向南倾斜。晚元古界-古生界盖层,褶皱复杂,多为
调查区大地构造位置隶属于中朝准地台胶辽台隆的复州台陷,Ⅳ级构造单元包括城子坦断块和复州—大连凹陷,构造形态复杂,具地台型二元结构特征,见图2.3。
图1.3 大连市区构造体系图紧密线型的同斜、倒转褶皱。平卧褶皱在区内盖层中广泛发育,其规模大小不等,褶皱线理与拉伸线理及矿物生长线理一致,走向多为110°-170°。
(2)断裂构造
本地区断裂构造发育,可分为脆性断裂和韧性断裂两种。本区盖层中脆性断裂发育,按性质可分为逆掩断层、逆断层、正断层和平移断层,按其展布方向大致可分为近东西向、北东向和北西向,此外还发育有环状断裂。区内发育有三条韧性剪切带(韧性断裂)为大黑山韧性剪切带、尹家村韧性剪切带和信台子韧性剪切带。
1.4第四系地质
区内第四纪地层的分布严格地受着地质构造与新构造运动的控制以及古气候、古水文网变迁的影响与古地貌条件的约束,致使空间分布局限,形成时代不一,堆积厚度变化大。由于受冰川、流水风化剥蚀等外动力地质综合作用,便利第四纪成因类型复杂,岩性岩相多变,见表1.2。
本区在挽近地质历史时期内,地壳长期处于间歇性、继承性、差异性上升阶段,这和地表运动方式对第四系空间分布及特点起着明显控制作用。区内第四纪以来虽均有堆积,但目前尚存的地层组成均以中、晚更新统为主,厚度较大,分布亦广,而全新统厚度则较薄,分布亦局限。形成第四纪堆积物以松散陆相碎屑沉积为主,海滨及沿海地段超覆海相或海陆交互相沉积为畏的“半岛型”沉积景观。
表1.2 大连地区第四系各时期成因分类表 成因 岩 相 时代 冲洪积 坡洪积 冲 海 积 海积 风 积 残冰坡碛 积 人工 堆积 河漫阶沼坡三溺近河砂泻近坡坡底沿坡床滩地泽麓角谷岸口坝湖海麓麓碛海麓相 相 相 相 相 洲相 相 相 相 相 丘相 相 相 岸相 相 前相 相 续表2.2 - - - - - - - - - - - - - - - -? - - - 全新世 晚更新世 中更新世 早更新世 1.5新构造活动与地震
1.5.1新构造活动
区内的构造运动比较显著。表现为整体运动和局部间相对运动特点。 (1)整体运动特点
挽近期以来,本区陆壳整体表现为抬升。据大地水准测量结果:大连地区自五十年代以来,相对下辽河平原平均上升了60.0毫米。区内没有较大面积的第四纪松散堆积物分布以及海蚀洞、冲洪积阶地等的普遍发育,也说明了这一整体抬升运动。在陆壳整体抬升过程中,南北两侧的上升幅度具有明显的差异性,即南强北弱。表现为:南部海岸地段海蚀洞的最大高程为75-80米,如小平岛等。而北部的海蚀洞或海蚀台(阶)地的最大高程为10-20米。北部松散地层的分布面积和厚度都比南部明显的大。从河流阶地、海蚀(积)阶地及海蚀洞分布的层次和高程对比来看,自晚更新世以来,南部海岸的抬升幅度至少为75-80米,北部则为10-20米。
(2)局部运动特点
区内陆壳在整体运动的同时,存在明显的局部差异性升降运动,即基岩丘陵(或低山)区的持续缓慢上升和丘间地块的缓慢沉降。
全区缺失第三纪-早更新世地层,说明在这一地质时期内,陆地处于整体上升阶地,遭受剥蚀。差异性升降尚未有所表现。中更新世早期接受冰碛或冰水沉积,晚期,丘陵和丘间地块之间的差异性升降运动开始显露出来,在一些地段沉积了Q22粘土。晚更新世早期,这种差异性升降表现得成为突出和普遍。断裂活动控制了差异性运动的幅度和,形成了区内的几个主要沉降盆地,如营城子沉降盆地等。盆地的范围无不受断裂所控制,沉降幅度亦不同。
到晚更新世后期,差异升降运动受构造控制表现得更加明显。典型地段如大连市区南山和夏家河子等地段。在大连市区寺儿沟、周水子南山及夏家河子等晚更新统上段黄土状土地层中,冲沟非常发育,最大切割深度达20.0余米。说明这些地段在全新世时期表现为相对抬升。按下限一万年计算,上升速率至少为2毫米/年。
纵观全区新构造运动主要表现在山川地势沿着老构造展布和活动断裂对现今地表形态的改造,现今的山势走向、河流发育和海岸线的延伸均沿着构造展布。
1.5.2地震活动
本区地震区划属华北地震区的郯庐断裂地震带。区外,西临郯该带,南部为蓬莱—唐山渤海北西带,东侧为蓬莱—丹东北东带,北部为地震活动较强的大洋河北西带。本区地震主要分布在一个集中区和三条地震带上。历史上共发生有记载的地震100余次,其中3级以上16次,5级以上强震3次。三条地震带为:
(1)金州—营口地震带
该带大连地域历史上曾发生3次强烈地震,即1855年金州5.5级地震、1856年金州5.25级地震和1861年金州6.1级地震。
(2)东岗—登沙河地震带
该带共发生地震100多次,其中4级以上地震2次。 (3)北海—龙王塘地震带
该带位于辽东半岛最南端,历史上共发生4.3级地震1次,3.5级地震1次,2级左右地震多次。
区域地震对本区也有明显影响。如1969年7月18日渤海7.4级地震,距本区200多km,金州光明街、二十里堡、石河一带出现房屋倒塌等破坏现象,地震烈度6—7度;1975年2月4日海城7.3级地震,大连受害房屋837间,金州受害房屋845间,地震烈度5—6度;1976年7月28日,河北唐山7.8级地震,大连地区普遍有感,有房屋倒塌、院墙倒塌等破坏。
根据国家地震总局全国地震烈度表及区划图,大连市区为Ⅶ度烈度区。
1.6岩土体工程地质基本特征
调查区内的岩土体按不同的工程地质性质划分为岩体与土体两类。
1.6.1岩体工程地质类型及特征
根据岩石成因特征、岩层组合、岩体结构及岩石的物理力学性质指标,可将岩体划分为四类十三个工程地质岩组,见表1.3岩体工程地质类型表。
表1.3 岩体工程地质类型表 类 组 坚硬的整体块状花岗斑岩岩组 代号 Ⅰ1 岩 体 构 成 均一 间夹半坚硬岩石 间夹坚硬岩石 均一 间夹软弱岩石 均一 均一 上下部均为非可溶性半坚硬岩石 间夹可溶性岩石 间夹可溶性岩石 间夹可溶性岩石 岩浆岩 坚硬的裂隙块状安山岩、安山集块岩岩组 Ⅰ2 工程地 Ⅰ半坚硬的裂隙块状安山质凝灰岩岩组 3 质岩类 半坚硬的碎裂块状辉绿岩岩组 极坚硬的裂隙块状石英岩石英砂岩岩组 变质岩 工程地 质岩类 坚硬整体块状片岩片麻角闪岩变粒岩组 坚硬的整体块状混合岩岩组 坚硬的块状大理岩岩组 软弱的层状碎裂千枚状板岩、板岩岩组 碎屑岩 工程地 质岩类 半坚硬的层状碎裂砂质页岩、砂岩岩组 软弱的层状碎裂页岩、砂岩、泥岩岩组 Ⅰ4 Ⅱ1 Ⅱ2 Ⅱ3 Ⅱ4 Ⅱ5 Ⅲ1 Ⅲ2 碳酸盐岩 Ⅳ工程地 坚硬的碎裂块状石灰岩、白云岩岩组 间夹非可溶性岩石 1 质岩类 半坚硬层状块裂石灰岩夹泥质灰岩岩组 Ⅳ间夹非可溶性岩石 2 (1)岩浆岩工程地质岩类(Ⅰ) ① 坚硬的整体块状花岗斑岩岩组(Ⅰ1)
岩体由晚侏罗世呈脉状浅成侵入太古界鞍山群中的均一花岗斑岩岩脉组成。岩体完整,风化程度中等,风化壳厚度2.0~7.2m,岩体单轴干抗压强度34.7~66.1MPa,单轴饱和抗压强度28.0~60.0MPa,弹性模量2.3~3.1×104MPa,软化系数0.80~0.86。岩体原生及风化节理裂隙少,稳定,整体性强度高,均质,变形特征为均质弹性各向同性体,易风化。
② 半坚硬的碎裂块状辉绿岩岩组(Ⅰ4) 分布于夏家河子、南关岭等地,岩体为晚侏罗世浅成辉绿岩岩床或岩脉,侵入于震旦系、寒武系及奥陶系地层中。岩体构成单一,抗水性较好,风化剧烈,风化程度强到中等。岩体单轴干抗压强度21.7~31.1MPa。岩体整体完整性差,岩石具弹性,稳定性明显降低。
(2)变质岩工程地质岩类(Ⅱ) ① 极坚硬的裂隙块状石英岩、石英砂岩岩组(Ⅱ1) 广泛分布于低山丘陵区,岩体由上元古界青白口系永宁组、细河群钓鱼台组震旦系桥头组的石英岩、石英砂岩,间夹有千枚岩、千枚状板岩等软弱岩石组成。中厚层、巨厚层的裂隙块状岩体,抗水性抗风化性好。风化程度中等—微风化,风化壳厚度小于1.0m。岩体单
轴干抗压强度91.9~167.2MPa,单轴饱和抗压强度85.8~143.2MPa,弹性模量3.9~7.2×104MPa,软化系数0.90~0.95。岩体节理发育,透水性差,不易溶蚀,结构面互相牵制,岩体各向同性,整体强度高,基本稳定。
② 坚硬的整体块状片岩、片麻岩、角闪岩、变粒岩、浅粒岩岩组(Ⅱ2)
岩体由太古界鞍山群城子坦组马家沟组的片岩、片麻岩、角闪岩、变粒岩、线粒岩等区域变质岩组成。均一整体块状岩体,抗水性较好。风化程度中等—微风化,风化壳厚度3.0~15.0m。岩体单轴干抗压强度80.0~128.6 MPa,单轴饱和抗压强度98.2~104.3MPa,弹性模量2.7~5.4×104MPa,软化系数0.91~0.97。岩体节理裂隙稀少,构造结构面多闭合,无充填,岩石整体接近各向同性,强度高,岩体稳定。
③ 坚硬的整体块状混合岩岩组(Ⅱ3)
岩体由太古界均质混合岩组成。整体块状岩体,抗水性较好,风化程度中等—微风化,风化壳厚度3.0~5.0m。岩体单轴干抗压强度62.2~110.0MPa,单轴饱和抗压强度54.5~98.0MPa,软化系数0.90~0.95。岩体节理裂隙少,结构面多闭合无充填。岩石隔水性好,不溶蚀,均质各向同性,整体强度高,岩体稳定。
④ 坚硬的块状大理岩岩组(Ⅱ4)
岩体由上元古界青白口系细河群南芬组大理岩、绢云大理岩组成。巨厚层的块状岩体,微风化,风化壳厚度小于0.5m。岩体单轴干抗压强度55.9~87.2MPa。岩体节理不发育,裂隙多闭合或钙质充填,胶结良好,无软弱结构面。岩石化学稳定性较好,溶蚀性较弱,岩体强度较高,易受层面及岩性控制,基本稳定。
⑤ 软弱的层状碎裂千枚状板岩、板岩岩组(Ⅱ5)
岩体由震旦系桥头组中的板岩夹层与长岭子组的千枚状板岩、板岩用千枚岩、片岩组成。薄层及板状碎裂岩体抗水性及化学稳定性差,风化程度强—微风化,风化壳厚度2.0~15.0m。岩体由软弱面切割呈层状碎裂结构体组成。岩体单轴干抗压强度3.4~17.5 MPa,单轴饱和抗压强度1.7~9.8MPa,软化系数0.24~0.60。岩体完整性及稳定性差,力学强度低,遇水易软化,易崩解。
(3)碎屑岩工程地质岩类(Ⅲ) ① 半坚硬的层状碎裂砂质页岩、砂岩岩组(Ⅲ1)
零星分布于区内中部及北部丘陵地带,岩体由震旦系崔家屯组、兴民村组、大林子组和寒武系馒头组、毛庄组、徐庄组的砂质页岩、砂岩夹灰岩等可溶性岩石组成。层状碎裂岩体,抗水性差,风化程度中等,风化壳厚度小于2.0m。岩体单轴干抗压强度26.4~44.9MPa,单轴饱和抗压强度9.0~23.5MPa,弹性模量0.05~0.32×104MPa,岩石软化系数0.24~0.54。岩体节理裂隙发育,存在构造破碎带和软弱结构面,岩体完整性差,强度低,抗滑稳定性差,岩体稳定性差。
② 软弱的层状碎裂页岩、砂岩、泥岩岩组(Ⅲ2)
岩体由石炭系本溪组与白垩系普兰店组的页岩、砂岩、泥岩,间夹可溶性碳酸盐岩石组成。层状碎裂岩体,抗水性差,中等风化,风化壳厚度2.0~5.0m。岩体单轴干抗压强度3.0~9.0MPa,单轴饱和抗压强度1.5~5.0MPa,岩石软化系数0.20~0.40。岩体节理裂隙发育,完整性差,强度受层面、软弱面控制,电水易软化、崩解,岩体稳定性差。
(4)碳酸盐岩工程地质岩类(Ⅳ) ① 坚硬的裂隙块状石灰岩、白云岩岩组(Ⅳ1)
广泛分布在大连北部等地段,岩体由震旦系南关岭组、甘井子组、营城子组,寒武系碱厂组、张夏组与上寒武系、奥陶系的石灰岩、白云岩,间夹有板岩、页岩等非可溶性岩石组成。中厚层裂隙块状岩体,强风化—微风化,风化壳厚度小于2.0m。岩体单轴干抗压强度29.4~96.0MPa,单轴饱和抗压强度26.1~55.7MPa,弹性模量2.1~6.8×104MPa,岩石软化系