武汉市轨道交通11号线二期工程可行性研究岩土工程勘察报告 武汉市勘察设计有限公司
3 地质构造、新构造运动及区域稳定性
3.1 区域地质概况
武汉地区位于淮阳山字型弧顶西侧与新华夏构造复合部位，也处于山字型构造上的新华夏系第二沉降带。燕山运动在本区遗留的构造形迹表明本区内主压应力为近南北向，因此形成一系列近东西向的压性结构面和相伴而生的近东西向压性断层、北北西及北北东的压扭性、张扭性断层。挽近期以来，区域构造转为新华夏系为主体。
以北东向长江为界，西侧汉口段属江汉——洞庭断陷东北边缘部，东侧武昌段属下扬子陷降带边缘部分。地貌上，西侧汉口处于江汉——洞庭沉降区东北缘，东侧武昌段处于黄石——咸宁波状升降区。中更新世末以来，武昌、汉阳广泛发育Ⅱ～Ⅲ级河湖阶地；汉口东西湖地区则沦为埋藏阶地。
3.1.1 地质构造
武汉市区位于淮阳山字型前弧西翼与新华夏构造体系的复合部位，属淮阳山字型前弧西翼葛店-汉阳褶皱带。区内大地构造跨及扬子准地台和秦岭褶皱系两个一级构造单元。以襄（樊）－广（济）深大断层为界，中南部隶属扬子准地台的四级构造单元武汉台褶束，北部为秦岭褶皱系之四级构造单元新洲凹陷之南缘。
由于区内经历了大别、扬子、加里东、华力西－印支、燕山－喜马拉雅等多次构造运动，使区内构造更趋复杂。新洲凹陷是在古老结晶基底上发展起来的中生代沉积盆地；武汉台褶束由古生界及早三叠系组成的一系列北西西向或近东西向复式褶皱组成，并伴有与轴线平行或近于平行走向的断层及北西向、北东向、北北东或近南北向的断层。
3.1.2 褶皱
区内地壳由于受燕山运动南北向水平挤压应力作用，致使古生代及中生代早中三迭世地层形成一系列近东西向紧密线状褶皱。褶皱形态总的来讲呈两条带状，即市区南部的构造剥蚀丘陵区及东北部的青山镇一带，两组褶皱带在市区东部有渐趋重合之势。褶皱形态以紧密线状为主，背斜较宽阔，一般隐伏于地下，构成谷地，向斜狭窄，构成丘陵主要骨架，轴面大多向南倒转。背斜核部由志留系地层组成，向斜轴部由二迭系或三迭系地层组成。其特点为轴线呈北西西或近东西向，并略向南凸出的弧形，西端有向北偏转之势。
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主要褶曲及特征一览表
表3.1-1 规 模 名称 位 置 长宽 轴向 特 征 （Km） （Km） 核部为三叠系成。两翼为泥盆系－二叠系组成次一岱家山－盘龙城级背向斜。主干构造为谌家矶－青山向斜。北翼被青山青山复向岱家山35 3－5 300 断层（F3）所切。发育不完整；南翼次级褶曲有盘龙湖斜 青 山 背斜②、代家湖背斜④、楠姆庙向斜⑤。该复向斜被北北东向断层切为数段。 核部为志留系坟头组。两翼由泥盆系－二叠系组成汉口塘次一级背、向斜。在武昌张家铺以西，复背斜多被东湖汉口－左林湖严群覆盖；向东分为两支，北支为何董村背斜⑩、南支为岭复背斜 西湖左50 4－12 290 驼子店扇形背斜⒄。两背斜之间为花山倒转向斜⒂。至岭 左岭－带复背斜变窄，分支褶曲合二为一。在上述构造格架基础上，发育一系列短轴褶曲。走向断层发育，并被晚期北北东向断层错断。 舵落口 核部为三叠系大冶组，两翼为泥盆－二叠系，产状均大桥倒转龟山珞北北西 向北倾斜、倾角50－70度。北翼受王家山逆断层（F34）向斜 珈山八40 05-1.5 | 影响，泥盆系五通砂岩逆冲于二叠系栖霞灰岩、孤峰硅蝶山 近东西 质岩之上；南翼发育梅家山逆断层（F64）。向斜多处被北西、北北东向断层错断。 核部由志留系组成，两翼为泥盆－二叠系，西段墨龙阳湖－龙阳湖北北西水湖一带被东湖群覆盖。两翼产状均向北倾斜，倾角40王家店倒广埠屯40 2－4 － －70度。王家店以东分为两支，北支沿黄柏峰一线展布，转背斜 王家店 近东西 于九峰水库倾伏；西支向东延出图区，中间为蚂蚁峰向斜（21）。该倒转背斜多处被北西、北北东向断层错断。 核部为三叠系大冶组，两翼由泥盆系－二叠系组汤家山－汤家山新安村扇武泰闸 成，西段墨水湖一带被东湖群覆盖。北翼倾向北，倾角40－70度；南翼倾向南，倾角35－60度。向斜于汤家形向斜 关山 25 0.5-3 290 山一带扬起，被北北东向龙阳湖断层（F31）、长江断层（F9）、五通口断层（F2）等错断，使之不连续 快活岭申湾倒转申 湾 核部为志留系坟头组。两翼为泥盆系－二叠系，两背斜 朱湖新6 1.5－3 300 翼产状均向北倾，倾角26－45度，背斜被舵落口断层港 （F4）、龙阳湖断层（F31）切断。背斜西段延出图外。
3.1.3 断裂
区内断层较为发育，但由于地表覆盖严重，出露不甚完整。主要见有四组不同方向（北西西或近东西、北西、北北东、北东向）及不同性质（主要为逆断、正断层、平推断层）和不同规模的断层。其中北西西向或近东西向、北西向断层较为发育，为区内主干断层，次为北北东、北东向断层。
断层主要特征一览表
表3.1-2 断层组 断层走向 主要特征 北 该组断层规模较大，为区内主干断层，共计26条。发育于褶皱翼部，多倾向西 北，倾角大于40度，主要表现为逆掩、逆冲断层，断层下盘柔性岩石经挤压，多西 形成小型褶曲，并发生褶皱倒转，新老地层倒置，且常造成地层缺失。规模较大的| 逆冲、逆掩断层，如：王家山断层（F34），走向270－290度，延伸30余千米，断近 层位于大桥倒转向斜北翼，上盘泥盆系五通石英砂岩逆冲于二叠系孤峰硅质岩之东 270°~300° 上，断面倾北，倾角陡，下盘地层多处扭曲变形。再如梅家山逆断层（F64）走向西 270－285度，延伸长约15千米，沿断层走向泥盆系五通石英砂岩逆冲于二叠系栖向 霞灰岩之上，于武昌梅家山，见五通组石英砂岩强烈挤压破碎，破碎带宽约10米，断 劈理发育，被北西及北东向断层错断。顺层滑脱正断层仅见有汉钢断层（F33）、鸡层 笼山断层（F56）、八蝶山断层（F98）等。 北 该组断层一般斜切褶皱，多为平推断层，呈顺时针方向扭动，错距100－1000西 米，倾北东，倾角大于60度，少数除具水平错移外，尚有上下滑动，如：阳逻断向 300°~350° 层（F10）、青山武丰闸断层（F15）、小刘村断层（84）、山冈村断层（F95）为平断 推正断层。其它则以平移逆断层为主，如：曹家花园断层（F66）沿东湖风光村一层 线展布，走向340度。倾南东，倾角较陡，延长4千米，斜切大桥倒转向斜、王家店倒转背斜，两盘作顺时针扭动，错距1000米。该方向断层共计27条。 北 该组断层多被覆盖，据遥感、物探资料分析，为一组规模较大的区域性隐伏断北 层，沿走向呈逆时针方向扭动，断面近于直立，断层形成较晚、切割了北西、北北东 西向断层，如：长江断层（F9），走向25－30度，倾南东，倾角80度，延伸长15向 10°~25° 千米，于汉阳晴川阁处地表所见为一垂直地层走向发育的一组劈理，劈理间石英砂断 岩挤压破碎，形成典型的断层角砾岩。本组断层共计18条，其中半边山断层（F5）层 和山口铺断层（F87）为平推正断层。 北 东 该组断层多出露于地表，规模较小，一般为平推断层，作逆时针扭动，错距小向 30°~60° 于100米，断面近于直立，图内共计19条，主要有严西湖断层（F11）、阳逻水泥断 厂逆断层（F22）、大苏村平推断层（F99）、龟山头平推断层（F72）、青龙嘴平推层 断层（F36）、白浒山逆断层（F61）、龙口平推断层（F23）等。
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3.1.4 断陷盆地
由前述构造运动产生的断陷盆地主要有：
1、施岗K-E断陷盆地，位于市区东北部的F3断裂以北。 2、解放公园-徐家棚K-E断陷盆地，位于F12、F14所夹地块内。 3、十里铺K-E断陷盆地，位于大桥倒转向斜与龙阳湖-王家店倒转背斜之间的断块内。
4、蔡家岭-白沙洲K-E断陷盆地，位于F62断裂以南。
3.1.5 拟建场区地质构造
拟建轨道交通11号线二期线路大体走向为近东西向，东出武昌火车站
后，沿东西向穿越武昌区至光谷广场，经珞雄路至新南路，最后转至光谷火车站。沿线主要与关山扇形向斜、王家店倒转背斜、大桥倒转向斜、花山倒转向斜、汉口-葛店复背斜、茅店集~青山复向斜等褶皱带轴向呈平行或小角度斜交，另整个场区内被多组近南北向断裂所切割。上述构造及断裂均为古老地质运动形式，无新构造运动迹象。 3.2 新构造运动及稳定性评价
3.2.1、新构造运动
挽近期本区主要表现为和缓振荡式的升降和以掀斜为主的构造运动，它是在深部构造和先期构造的基础上发育起来的，因而具有较明显的分异性和继承性。
1、区域升降运动
区内升降运动主要表现在地貌形态，岩溶成层发育两个方面。 区内地貌形态表现为明显的阶梯状特点，分别可见一、二、三级阶地，低垄岗平原。阶梯状地貌的形成，虽然受多种因素控制，但它和新构造关系最为密切。
新构造运动在本区的另一表现为微弱的掀斜式运动，呈北东强、南西弱的特点。这一特点可从长江、汉水北岸阶地分布形状、发育程度、河流和湖泊的发育及长江河道变迁等得到证明。长江、汉水北岸一、二级阶地发育完整，南岸一级阶地狭窄，二级阶地仅青山可见，明显地表现不对称性；同时，长江北岸河流发育，源远流长，南岸河流不甚发育，而湖泊星
罗棋布。
总之，外力剥蚀作用与内力振荡运动决定了区内地貌特征，由于倒置地形的出现与冲沟发育成坳地，表明区内长期处于相对稳定和经受剥蚀作用的结果，而多级地貌高差不很明显，又说明了振荡运动升降幅度不大，
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且各处不一。
2、活动性断层
挽近期运动产生的新断层，在第三系、第四系中（除全新统外）均可见及，主要分布于青山、阳逻一带，它们在不同时代的地层中所表现的形式亦不尽相同，主要表现为裂隙、小型断层及地震楔等。较为典型的有青山红钢闸断层和阳逻水泥厂断层，其断面均切穿白垩系－下第三系含砾砂岩和第四系中更新统砂砾石层，其断面内充填物为含砾黏土，经对比及测试分析，系后期充填物。
除上述外，挽近期构造形迹在其它地方亦可见及，如青山凤凰山断层、龙口断层、武钢技校断层、阳逻半边山断层等。总之，区内第四纪断层较为发育，其表现为晚更新世断层活动微弱，错距不明显，多为一种剪切节理或规模较小的正断层；中更新世发生的断层与之比较相对强烈，且规模亦较大，形迹也清楚，最大错距可达60厘米（青山红钢闸断层）。目前尚未在全新统内发现新构造运动形迹。
3、地震
武汉地区挽近构造活动与近代地壳形变表现规模不大，但区域性断裂具多期活动的特点，其端部和交错相接的部位易形成应力集中，从而导致地震发生的可能。
武汉市地震活动较频繁，多为远震波及，多属弱震，且具震级小、烈度偏高的特点。在当前的地震区划上为震级4.7~5级、基本烈度6度区。据资料记载，自公元294~1954年间，武汉毗邻地区发生5级地震26次，6级以上地震5次。这些地震均发生在北北东向、北西西向和近东西向断裂带上，震中距离武汉市120~256公里，其中1640年黄岗5级地震震中离武汉
市最近，为50公里。1954~1984年间，监测记录到武汉毗邻地区弱震186次，其中3级以上地震6次，4级地震1次。对武汉市影响最大的地震，是1917年1月24日霍山地震，震级为6.25级，震中烈度为8度，波及到武汉市为6度强。
武汉市迄今尚未发生5级以上地震，以1954年6月17日岱山3级地震最大，近年来市区内小震不断，震级一般为2级左右，其中1972年3月20日汉口江岸北部发生2级地震，同年1月3日至3月3日，小洪山小震群共记录大于0.3级地震173次，其中有感地震3次，最大2.2级，烈度4度。
根据武汉市人民政府地震工作办公室资料，提供武汉及毗邻地区历史破坏性地震情况如下表：
（1）震中在武汉市主城区的地震目录列表3.2-1。表3.2-1可见，自公元1300年以来，武汉市主城区历史上发生3级地震16次，没有4级及4级以上地震的纪录。
表3.2-1 序号 时间 震级（Ms） 震中 地点 武汉市区实际烈度 1 1345.1.11 30.6 114.1 汉阳区 2 1468.12.26 3 1498.7 4 1509.5.26 5 1509.7 3 4 6 1516.9.15 30.6 114.2 武汉 7 1517.9.3 8 1520.1.12 9 1532.4.9 10 1542.4.5 14
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续表3.2-1
11 1551.12 12 1614.10.20 13 1632.2.2 14 1831 15 1905.9.13 武昌区 16 1911.5 30.6 114.0 汉阳区 （2）震中在武汉市郊区及其边缘地带的地震目录列表3.2-2。
表3.2-2
序号 时间 震级（Ms） 震中 地点 武汉市区实际烈度 1 1522.4.25 3.5 30.7 114.7 黄冈黄陂间 4 （黄陂区） 2 1545 3.5 30.5 114.7 武昌鄂城间 4 3 1576 4.5 30.0 114.2 武昌蒲圻间 5 4 1605.3 4.5 30.2 114.5 江夏区 5 5 1614.5.10 4.25 30.5 114.5 江夏区北 4 6 1652.5 3 30.5 114.0 蔡甸 4 （蔡甸区） 7 1867.3.15 3.25 30.6 114.0 汉口汉川间 4 8 1885.11.3 3.5 30.5 114.4 武昌鄂城间 4 9 1906.1.26 3 30.9 114.3 新洲 4 （新洲区） 10 1910 3.25 31.0 115.0 新洲麻城间 4 （新洲区） 11 1914 4.25 30.9 114.9 武汉麻城间 4 注：表5中有郊区烈度的，市区无有感记录。
3、武汉毗邻地区历史破坏性地震目录列表3.2-3。
表3.2-3 序号 日期 地点 震级 震中烈度 1 294.7 安徽寿县 5 七 2 319.1.8 湖北蕲春 5 六 3 1336春 湖北黄梅 4.75 六 4 1407.11 湖北钟祥 5 六 5 1425.3.7 安徽六安 5 七 6 1469.11.4 湖北钟祥 5.25 七 7 1556.1 湖南岳阳 5 七 8 1584.3.6 湖北英山 5.5 七 9 1603.5.30 湖北钟祥 5 六 10 1630夏 湖北天门 5 六 11 1630.10.4 湖北沔阳 5 六 12 1631.8.14 湖南常德 6.5 八 13 1634.3 湖北黄岗 5.5 七 14 1640.9 湖北黄岗 5 六 15 1652.2.10 安徽霍山 5 六 16 1652.3.23 安徽霍山 6 七~八 17 1831 安徽凤台 6.25 八 18 1863.6.30 湖北崇阳 5 六 19 1897.1.5 湖北阳新 5 六
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