趙正寶++鄒立

摘 要：攀枝花觀音巖引水工程以觀音巖水庫(kù)作為水源地，通過(guò)輸水管線向攀枝花市供水，兼顧灌溉，是解決攀枝花市日益緊張的供水問(wèn)題的重點(diǎn)水利工程。文章從區(qū)域構(gòu)造演化、構(gòu)造格架特征、區(qū)域斷裂構(gòu)造、地震活動(dòng)等方面對(duì)其區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：引水工程；區(qū)域構(gòu)造；穩(wěn)定性

攀枝花觀音巖引水工程以觀音巖水庫(kù)作為水源地，通過(guò)輸水管線向攀枝花市供水，兼顧灌溉，是解決攀枝花市日益緊張的供水問(wèn)題的重點(diǎn)水利工程。分為干線和仁和支線兩部分，干線長(zhǎng)63.12km，仁和支線長(zhǎng)15.26km。其中干線設(shè)計(jì)最大流量9.4m3/s，采用重力自流方式輸水，而仁和水廠高程較高，采用加壓方式輸水。

1 區(qū)域構(gòu)造演化概況

工程在大地構(gòu)造上位于川滇南北向構(gòu)造帶的中段，歷史上多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng)。元古代工區(qū)處于地槽發(fā)展階段，在早期結(jié)晶基底之上發(fā)育了一套海相類復(fù)理式建造、泥質(zhì)碳酸鹽建造和酸堿性火山鹽建造；晉寧運(yùn)動(dòng)使這套地槽沉積發(fā)生強(qiáng)烈的線形褶皺，構(gòu)成工區(qū)褶皺基底，同時(shí)川滇南北向斷裂應(yīng)運(yùn)而生，并伴有大量巖漿侵入；華力西期使老斷裂復(fù)活，深源巖漿上涌，形成大量巖漿噴發(fā)與侵入；印支運(yùn)動(dòng)使地殼抬升，結(jié)束海侵歷史，并接受陸相沉積，三疊系大蕎地組（T3b）煤系地層和侏羅系紅色砂泥巖地層是典型代表，同時(shí)沿?cái)鄬訋в谢◢弾r巖漿侵入；燕山運(yùn)動(dòng)工區(qū)遭受東西向的擠壓，使地層發(fā)生變形，形成逆沖斷層；喜山運(yùn)動(dòng)使新近系地層發(fā)生小型斷裂和褶曲，并形成古金江水系和昔格達(dá)湖。新構(gòu)造表現(xiàn)為區(qū)域間歇性整體抬升，在金沙江兩岸可見(jiàn)五級(jí)階地。

2 構(gòu)造格架特征

引水線路區(qū)在大地構(gòu)造分區(qū)上屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)之康滇地軸中部，橫跨鹽邊臺(tái)拱（云南稱滇中中臺(tái)拱）及瀘定-米易臺(tái)拱兩個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元（圖1）。

區(qū)域上以川滇南北構(gòu)造為主體，發(fā)育一系列南北向、北北東向，北東向、北西向斷裂構(gòu)造。南北向主要斷裂自東向西有小江斷裂、普渡河斷裂、安寧河斷裂、湯郎-易門(mén)斷裂、程海斷裂等，其西側(cè)還展布有近南北向～北西向金沙江斷裂帶；北東向主要斷裂有小金河-麗江斷裂、金河-箐河斷裂、寧南-會(huì)理斷裂；北西向主要斷裂有則木河斷裂、紅河斷裂、華南-楚雄斷裂、小江斷裂等。

這些斷裂多在工程區(qū)50km以外，對(duì)工程影響較小。其中距線路區(qū)較近的有東側(cè)的磨盤(pán)山-綠汁江斷裂，另外弄弄坪斷裂、納拉箐斷裂與倮果斷裂（也稱牛場(chǎng)坪斷裂）3條攀枝花斷裂帶的分支斷裂，以及布德斷裂、阿基魯斷裂斜穿引水線路。

3 區(qū)域斷裂構(gòu)造特征

工程區(qū)位于川滇南北向構(gòu)造帶的中段，東側(cè)磨盤(pán)山-綠汁江斷裂（昔格達(dá)斷層（F1）），至線路區(qū)最近距離為15km；另外攀枝花斷裂帶分支斷裂——弄弄坪斷裂、納拉箐斷裂與倮果斷裂位于線路區(qū)內(nèi)，分別在荷花池、納拉河、密地一帶與引水線路斜交。線路區(qū)發(fā)育較大的斷裂還有布德斷裂、阿基魯斷裂等。下面對(duì)這幾條斷裂特征做簡(jiǎn)要闡述。

3.1 磨盤(pán)山～綠汁江斷裂

該斷裂是一條晚更新世～全新世活動(dòng)斷裂，總體呈近南北走向，全長(zhǎng)約280km，分布于線路區(qū)東側(cè)，距線路區(qū)最小距離約15km。該斷裂是一條二級(jí)構(gòu)造斷裂，北起四川省境內(nèi)的紅格縣新九以北，向南經(jīng)紅格、魚(yú) ，延入云南境內(nèi)的鹽水井、猴街東、元謀、團(tuán)山、消失于云南楚雄以東地區(qū)。大致以龍街拉分盆地為界，可將該斷裂分為南、北兩段。

北段斷面總體傾向東，全長(zhǎng)約130km，有多條次級(jí)斷裂與之交匯，控制了昔格達(dá)斷陷盆地的成生和發(fā)展，并將昔格達(dá)地層垂直位錯(cuò)了約200m，多處可見(jiàn)斷裂斷錯(cuò)晚更新世～全新世地層的現(xiàn)象，為晚更新世～全新世活動(dòng)斷裂。

南段（龍街以南）斷面總體傾向東，全長(zhǎng)約150km，由單一斷裂構(gòu)成，沿元謀東麓山地與平原的交界部位呈近南北向延伸，并控制了元謀盆地的成生和發(fā)展，沉積了厚度達(dá)百米以上的第四紀(jì)河湖相地層，并使之發(fā)生構(gòu)造變形，晚更新統(tǒng)地層亦發(fā)生掀斜。在茂別處的洪積扇下部的熱釋光年齡值為52000±3500年，故該斷裂晚更新世以來(lái)的平均水平滑動(dòng)速率為3.4～4.8mm/a。在雷布村布設(shè)探槽至少揭示了兩次古地震，其發(fā)展分別為9000±630～10000±700年之間和7000±500～8000±600年之間。鑒于ESR測(cè)齡方法精度不高，上述古地震發(fā)生的時(shí)間僅供參考。

綜上所述，磨盤(pán)山-綠汁江斷裂是一條全新世活動(dòng)斷裂，具有近千年的強(qiáng)震復(fù)發(fā)周期。有史料記載以來(lái)，該斷裂上發(fā)生過(guò)2次Ms≥6.0級(jí)地震，即發(fā)生在北段斷裂1955年魚(yú) 6 級(jí)地震、2008年8月30日攀枝花6.1級(jí)地震，而南段斷裂迄今尚沒(méi)有強(qiáng)震發(fā)生的記載，但現(xiàn)今中小地震十分密集，根據(jù)探槽揭示的古地震現(xiàn)象來(lái)分析，南段斷裂亦存在發(fā)生7級(jí)左右地震的可能。

3.2 攀枝花斷裂

攀枝花斷裂位于線路區(qū)內(nèi)，呈近南北-北東走向，向北延伸交于金河-箐河斷裂，向南延至云南楚雄，全長(zhǎng)大于200km。據(jù)四川省地質(zhì)志和《金沙江烏東德水電站庫(kù)壩區(qū)地質(zhì)測(cè)繪說(shuō)明書(shū)（比例1：50000，四川省地礦局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì)）》等有關(guān)資料，攀枝花斷裂在區(qū)域上屬三級(jí)構(gòu)造斷裂即斷裂帶，為第四紀(jì)一般性活動(dòng)斷裂，線路區(qū)發(fā)育納拉箐、倮果、弄弄坪等一系列近南北向、北東～北北東向的斷裂基本屬其次級(jí)斷裂（斷層）。此類次級(jí)斷裂多屬逆斷層，以納拉箐斷裂為主干，其次為倮果斷裂。

3.3 布德斷裂

該斷裂北端始于布德，向南延伸至金沙江邊，全長(zhǎng)約8km。

斷裂活動(dòng)總體表現(xiàn)為壓性特征，沿?cái)鄬訋Э梢?jiàn)地層出現(xiàn)強(qiáng)烈擠壓、片理化現(xiàn)象。在格里坪加油站西側(cè)公路旁可見(jiàn)到三疊紀(jì)丙南組紫紅色粉砂巖、礫巖、頁(yè)巖地層中形成的寬度在20m左右的斷層擠壓破碎帶，斷面發(fā)育主斷面產(chǎn)狀為：N15°E/NW∠75°。破碎帶內(nèi)地層強(qiáng)烈揉皺，形成碎裂巖帶。在破碎帶內(nèi)取斷面上斷層泥物質(zhì)經(jīng)熱釋光測(cè)年，年齡值為195900±27300年。經(jīng)野外地質(zhì)調(diào)查，未發(fā)現(xiàn)斷層新活動(dòng)的地貌特征，故為第四紀(jì)一般性活動(dòng)斷裂。

3.4 阿基魯斷裂

該斷裂位于攀枝花火車(chē)站下游大浸溝，總體呈EW向展布，橫穿金沙江，全長(zhǎng)約7km。

斷裂主要發(fā)育于晉寧期石英閃長(zhǎng)巖地層內(nèi)部。阿基魯南約500m處見(jiàn)該斷裂露頭，破碎帶寬約6m。上覆昔格達(dá)地層（N2x）和金沙江Ⅲ級(jí)階地砂礫石層均未發(fā)生變形。斷裂規(guī)模較小，歷史上未發(fā)生過(guò)4.7級(jí)以上的破壞性地震，現(xiàn)今小震活動(dòng)微弱。

4 地震活動(dòng)性與地震活動(dòng)性參數(shù)

4.1 區(qū)域地震構(gòu)造環(huán)境

據(jù)《觀音巖引水工程重點(diǎn)工程地場(chǎng)地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告》，研究區(qū)位于青藏高原東緣的川滇菱形塊體內(nèi)，喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)以來(lái)，由于青藏高原不斷抬升，受地殼物質(zhì)遷移的影響，川滇塊體朝向南東方向緩慢滑動(dòng)，沿塊體的邊界斷裂產(chǎn)生大規(guī)模的水平剪切運(yùn)動(dòng)，大多數(shù)強(qiáng)震就發(fā)生在邊界斷裂上，塊體內(nèi)的斷裂活動(dòng)和地震活動(dòng)一般遜于塊體邊界斷裂，但仍具有一定的第四紀(jì)活動(dòng)性，并伴有一些6級(jí)以上的地震分布。位于研究區(qū)東側(cè)約20km的昔格達(dá)-元謀斷裂隙，發(fā)生過(guò)1955年魚(yú) 6 級(jí)地震和2008年仁和、會(huì)理交界6.1級(jí)地震，對(duì)工程場(chǎng)地的地震危險(xiǎn)性起著重要作用，未來(lái)強(qiáng)震的復(fù)發(fā)將對(duì)工程場(chǎng)地的地震安全性產(chǎn)生不同程度的影響。

4.2 近場(chǎng)區(qū)地震活動(dòng)特征

據(jù)《觀音巖引水工程重點(diǎn)工程地場(chǎng)地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告》，在近場(chǎng)范圍內(nèi)，自1944年起有破壞性地震記錄，迄今已有4次Ms≥4.7級(jí)的破壞性地震記載，其中1955年9月28日攀枝花魚(yú)塘5 級(jí)地震可能是同年9月23日會(huì)理魚(yú) 6 級(jí)地震的強(qiáng)余震。

近場(chǎng)地震活動(dòng)的主要表現(xiàn)形式為歷史地震強(qiáng)度大、活動(dòng)周期長(zhǎng)。1970～2011年間，近場(chǎng)內(nèi)近代地震活動(dòng)的主要表現(xiàn)形式為ML<5.0級(jí)的中小地震，這期間共記到ML=1.0～4.9級(jí)地震1075次。

對(duì)近場(chǎng)地震資料分析得知，從1944年2011年，近場(chǎng)內(nèi)曾先后發(fā)生過(guò)4次6級(jí)以上的破壞性地震，顯示近場(chǎng)地震活動(dòng)的主要表現(xiàn)形式為歷史地震強(qiáng)度大、活動(dòng)周期長(zhǎng)；從1970年至今的近40余年來(lái)，近場(chǎng)內(nèi)記錄到的地震約95.44%為ML<3.0級(jí)的微震活動(dòng)，ML≥3.0級(jí)地震僅為4.56%。迄今為止，近場(chǎng)內(nèi)的最大地震是1955年9月23日會(huì)理魚(yú) 6 級(jí)地震。

近場(chǎng)地震活動(dòng)在時(shí)間和空間分布上呈明顯的不均勻性，斷裂構(gòu)造對(duì)近場(chǎng)地震的空間分布格局有一定的控制作用。近場(chǎng)內(nèi)歷史上曾發(fā)生過(guò)4次Ms≥4.5級(jí)的破壞性地震；近40余年來(lái)，近場(chǎng)內(nèi)多為ML<4.0級(jí)的弱震活動(dòng)，近代弱震活動(dòng)主要在近場(chǎng)中東部近南北向斷裂和北東向斷裂交匯部位附近密集成叢、成帶展布，工程場(chǎng)地及其附近地區(qū)現(xiàn)今地震活動(dòng)水平不高，重點(diǎn)工程場(chǎng)地及其附近5km范圍內(nèi)，歷史上未發(fā)曾發(fā)生過(guò)破壞性地震，未來(lái)的地震影響主要來(lái)自磨盤(pán)山-綠汁江斷裂帶上中強(qiáng)地震復(fù)發(fā)的影響。

4.3 地震基本烈度及動(dòng)參數(shù)

一般管線地段根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001）及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)第1號(hào)修改通知單，線路區(qū)50年超越概率10%的地震動(dòng)峰值加速度為0.1g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.45S，地震基本烈度為Ⅶ度。

輸水管道沿線重點(diǎn)建筑物，根據(jù)四川省地震安全性評(píng)定委員會(huì)評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)的《觀音巖引水工程重點(diǎn)工程場(chǎng)地地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告》：重點(diǎn)工程場(chǎng)地——跨金沙江各管橋，場(chǎng)區(qū)構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定，活動(dòng)構(gòu)造不發(fā)育，在Ⅶ度地震作用下，工程場(chǎng)地不存在地震誘發(fā)的地表錯(cuò)斷、大型泥石流等地震地質(zhì)災(zāi)害的條件。在工程場(chǎng)地周?chē)笥?50km的區(qū)域劃分出鮮水河-滇東地震帶，考慮了攀西-滇中地震構(gòu)造區(qū)背景潛在影響，采用適合于要地區(qū)的地震動(dòng)衰減關(guān)系，對(duì)重點(diǎn)工程場(chǎng)地50年超越概率分別為10%、5%、2%和1%的地震裂度值和基巖水平峰值加速度、水平加速度反應(yīng)譜進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算成果見(jiàn)表1。

5 結(jié)束語(yǔ)

工程區(qū)位于川滇南北向構(gòu)造帶的中段，歷史上曾發(fā)生多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng)。本區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，從強(qiáng)震活動(dòng)與新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的關(guān)系來(lái)看，研究區(qū)6級(jí)以上強(qiáng)震往往發(fā)生在新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)分區(qū)界線附近，這些分區(qū)界線也常常是第四紀(jì)以來(lái)具有明顯活動(dòng)性的斷裂構(gòu)造，均分布在引水線路區(qū)60km以外。

區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為大面積間歇性的整體抬升。根據(jù)地殼形變測(cè)量、震源機(jī)制解等不同研究方法確定現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)，均表明工程場(chǎng)地及附近地區(qū)現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)為東西擠壓狀態(tài)。

引水線路區(qū)地震活動(dòng)水平不高，主要受外圍地震影響，對(duì)線路區(qū)影響較大的歷史地震共有11次，其中影響較大的是1515年云南永勝7 級(jí)地震、1733年云南東川紫牛坡7 級(jí)地震和1955年會(huì)理魚(yú) 6 級(jí)地震，對(duì)線路區(qū)一帶的影響烈度為Ⅵ度；2008年8月30日攀枝花仁和區(qū)與會(huì)理縣交界處發(fā)生6.1級(jí)地震，對(duì)攀枝花市區(qū)影響烈度為Ⅴ～Ⅵ度；其余地震對(duì)線路區(qū)一帶的影響均未超過(guò)Ⅴ度。

經(jīng)查閱《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001），工程區(qū)場(chǎng)地地震動(dòng)峰值加速度為0.1g，對(duì)應(yīng)的地震基本烈度為Ⅶ度。按區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，工程區(qū)區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性較差，需要做好對(duì)應(yīng)措施。

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作者簡(jiǎn)介：趙正寶（1980-），男，四川人，碩士，講師，四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，從事構(gòu)造地質(zhì)、工程地質(zhì)教學(xué)科研工作。