本溪地區(qū)地質(zhì)工作概況.doc

1、本溪地區(qū)地質(zhì)工作概況 摘要：主要對本溪地區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)資料收集和分析，具體包括自然地理概況、區(qū)域構(gòu)造、地層、侵入巖等的調(diào)查，了解本溪地區(qū)的地質(zhì)工作情況。 關(guān)鍵詞：地貌；構(gòu)造；褶皺 1 區(qū)域自然地理與地質(zhì)環(huán)境 1.1區(qū)域自然地理 1.1.1地形與地貌 本溪縣屬遼東山地丘陵區(qū)，為長白山山脈的東南延續(xù)部分。地形起伏較大，山峰連綿，溝壑縱橫，相對高差大，切割強(qiáng)烈，溝谷狹窄，且多呈“v”字型。 在地形上，區(qū)內(nèi)有兩個大致平行的北東向山系構(gòu)成本溪的南北界限。南部山系高于北部山系，北部山系的南側(cè)和南部山系的北側(cè)有近南北向及北西向的支脈伸入中部的太子河谷地，太子河谷地由東向西逐漸加寬。在地勢上形成南北兩側(cè)高，中部低

2、，南部明顯高于北部的地貌形態(tài)。 按地貌形態(tài)劃分，區(qū)內(nèi)大致可分為：侵蝕構(gòu)造中低山區(qū)、剝蝕構(gòu)造低山區(qū)和侵蝕堆積山間谷地。 1）侵蝕構(gòu)造中低山區(qū) 分布于區(qū)內(nèi)南部姜家堡子、吳家堡子，中部的三道溝、大銼草溝、關(guān)家堡子、湯池溝、南甸子和東部的蘭河峪、洋湖溝等地區(qū)。為工作區(qū)內(nèi)高海拔地區(qū)，海拔高程約為800-1300m，切割深度大于500m。區(qū)內(nèi)最高峰為韭菜頂子海拔1254m；沿北北東向有超過1000m的中低山9座。切割深度達(dá)700-900m，使山體陡峭，山勢雄偉，山頂尖而山脊窄長，多條溝谷仲向峰巔。溝谷多為“v”字型谷，寬度小于百米，坡度30-60，谷長約為1-3km。植被較發(fā)育，多有森林覆蓋，灌木叢生。巖

3、性主要為燕山期花崗巖、其次為太古代混合巖、青白口系砂、頁巖、寒武系、奧陶系灰?guī)r等組成。 在太子河北側(cè)達(dá)官寨、山城子地區(qū)，其地貌特征亦屬于剝蝕構(gòu)造中低山區(qū)。地面高程為800-1100m，最高峰海拔1032m，在其西北的兩座山峰，海拔高度分別為910m和954m。切割深度大于500m。巖性主要由寒武、奧陶系灰?guī)r及青白口系、震旦系砂、頁巖組成。植被較發(fā)育。 2）剝蝕構(gòu)造低山區(qū) 在區(qū)內(nèi)主要分布于三個區(qū)段：一是工作區(qū)的北部、高官鄉(xiāng)、偏嶺鎮(zhèn)、清河城、泉水鎮(zhèn)及小市鎮(zhèn)部分地區(qū)；二是工作區(qū)南部的連山關(guān)、草河口、草河城大部分地區(qū)；三是工作區(qū)東部堿廠鎮(zhèn)和東營坊鄉(xiāng)北部地區(qū)。 其地貌特征是，地面高程較低，在300-60

4、0m之間，坡度在20-40，切割深度較小，一般在300m。山頂形狀較中低山渾圓，山體多數(shù)獨(dú)立分布，但通常圍繞侵蝕構(gòu)造中低山區(qū)分布。溝谷密集，多依山體形狀呈樹枝狀分布。植被茂密。巖性主要由太古代混合巖及青白口砂頁巖和寒武、奧陶灰?guī)r組成。 3）侵蝕堆積山間谷地 呈長條狀、帶狀或樹枝狀沿太子河河谷及其支流細(xì)河、湯河、小夾河河谷分布于太子河南北兩側(cè)。另有草河谷地沿草河及其支流呈南北向分布于本溪縣的西南部。 山間谷地地勢相對較平坦，海拔標(biāo)高150-300m左右，谷地寬約500-2500m，最寬為本溪縣城小市鎮(zhèn)，可達(dá)3000余米。巖性主要由第四系更新統(tǒng)及全新統(tǒng)洪積，沖洪積亞砂土、亞粘土、砂礫石及礫卵石組成

5、。 1.1.2氣象與水文 1）氣象 工作區(qū)地處北中濕帶濕潤區(qū)，屬大陸性季風(fēng)氣候。境內(nèi)氣候四季分明、日照充足，雨熱同季，無霜期短。據(jù)多年氣象觀測資料統(tǒng)計(jì)，年平均氣溫6.2，一月平均氣溫-14.3，最低氣溫-37.9；七月平均氣溫23.1，最高氣溫35.5。 年平均降水量為830mm，多集中于7月下旬至8月中旬，約占全年降水量的60%以上。極端降雨量出現(xiàn)于1975年，為1203.6mm，區(qū)內(nèi)夏秋季多雨，春冬季多風(fēng)，全年主導(dǎo)風(fēng)向春冬為西北風(fēng)，夏秋季為東南風(fēng)。無霜期為110-150天。東南部高海拔區(qū)無霜期和中部相比較約差20-30天左右。凍土深度通常為0.5-1m間。 2）水文 區(qū)內(nèi)水系發(fā)育，河網(wǎng)密度

6、0.94km/km2，徑流總量12.07億m3，境內(nèi)河流分屬太子河、草河兩水系。 （1）太子河水系 太子河屬遼河水系，是工作區(qū)主要河流之一，發(fā)源于新賓滿族自治縣紅石砬子山，由工作區(qū)東部向西北經(jīng)觀音閣水庫攔截后，于工作區(qū)的西北部流出區(qū)外，匯入葠窩水庫，太子河在境內(nèi)長度約173km。區(qū)內(nèi)太子河支流主要有細(xì)河、湯河、清河、小夾河等88條，小溪流達(dá)3000余條。 細(xì)河發(fā)源于鳳城白云山，匯集區(qū)內(nèi)西南部山區(qū)眾多溪流，由南向北貫穿工作區(qū)的西南部，流經(jīng)本溪市南芬區(qū)的西部匯入葠窩水庫，境內(nèi)長度約6km。 湯河位于工作區(qū)的西部，發(fā)源于區(qū)內(nèi)南部山區(qū)，經(jīng)關(guān)門山水庫截后，由南向北流經(jīng)本溪縣小市鎮(zhèn)東部后，匯入太子河，全長

7、約28km。 太子河北側(cè)支流有小夾河、清河等。小夾河發(fā)源于區(qū)內(nèi)西北部山區(qū)，由北向南經(jīng)三道河水庫攔截后，匯入太子河，全長21km。清河發(fā)源于區(qū)內(nèi)東北部山區(qū)，多條小支流匯合后，匯入太子河的觀音閣水庫，全長約11km。 （2）草河水系 草河位于工作區(qū)的西南部，發(fā)源于境內(nèi)的滾馬嶺，由北向南經(jīng)草河城流出境外與叆河匯合，區(qū)內(nèi)長度約35km。 （3）工作區(qū)內(nèi)有四座水庫。其中觀音閣水庫庫容最大，位于本溪縣的東部，太子河上游，已被列入國家風(fēng)景旅游區(qū)；有“小桂林”之美稱的關(guān)門山水庫座落于工作區(qū)的中南部。還有兩個小型水庫，是位于區(qū)內(nèi)西北部的三道河水庫和位于區(qū)內(nèi)南部的白云寺水庫。 2.地質(zhì)環(huán)境背景 2. 區(qū)域構(gòu)造 本

8、區(qū)大地構(gòu)造位置處于華北地臺北緣膠遼臺隆之上，橫跨多個三級大地構(gòu)造單元，工作區(qū)北部屬鐵嶺-靖宇臺拱，中部為渾江-太子河凹陷，南部則為營口-寬甸臺拱、構(gòu)成“兩拱夾一陷”的大地構(gòu)造格局。 區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造較發(fā)育，新構(gòu)造運(yùn)動明顯。 2.1褶皺構(gòu)造 褶皺構(gòu)造區(qū)內(nèi)較為發(fā)育，主要分布于本溪縣中部及西南部。中部存在有一個呈東西展布的連續(xù)的一系列成鋸齒狀的同心背斜、向斜群，構(gòu)成了以石炭二迭系地層為核心的復(fù)式褶皺構(gòu)造，向斜背斜軸基本上為南北向延伸。與褶皺相伴有北北東和北北西向逆斷層，使地層發(fā)生局部倒轉(zhuǎn)。西南部，草河掌一帶則出現(xiàn)一個以青白口系南芬組地層為核部的背斜褶皺，背斜軸呈北西向延伸。 2.2斷裂 區(qū)內(nèi)斷

9、裂構(gòu)造極為發(fā)育，其中以北東向斷裂最為發(fā)育，且規(guī)模較大。而東西向，北西向、南北向斷裂規(guī)模相對較小。 1）北東向斷裂 本區(qū)北東向斷裂主要分布于西北、中部地區(qū)。較大的斷裂有寒嶺-偏嶺斷裂和劉家河青堆子斷裂。其中寒嶺偏嶺斷裂自區(qū)內(nèi)西北部通過，為巖石圈斷裂，有火山噴發(fā)活動相伴，且壓剪性質(zhì)。該斷裂形成于中生代，直至新生代也有活動。劉家河青堆子斷裂呈北東向縱貫本溪縣的中部，為殼斷裂，亦屬壓扭性質(zhì)，形成于中生代，控制了中生代火山盆地，在新生代亦有活動。 2）東西向斷裂 海城草河口斷裂呈東西向展布，橫穿本溪縣南部。屬巖石圈斷裂，構(gòu)成渾江太子河凹陷與營口寬甸臺拱的分界線，具壓扭性質(zhì)，主要活動期為元古代。 3）北西

10、向斷裂 北西向斷裂在本區(qū)并不太發(fā)育，且規(guī)模較小，主要出現(xiàn)在本區(qū)的西南部和西北部，西南部套峪草河掌一帶，而西北部則位于本溪縣城偏嶺一帶。 4）南北向斷裂 主要分布于渾江太子河凹陷帶內(nèi)，規(guī)模很小，極不發(fā)育，屬晚期次生斷裂性質(zhì)。 5）新構(gòu)造運(yùn)動與地震 本溪縣新構(gòu)造運(yùn)動主要表現(xiàn)為強(qiáng)烈的差異性上升，山間谷地狹窄，呈“v”字或階梯式“v”字型，在石灰?guī)r區(qū)還有多層溶洞發(fā)育。新構(gòu)造運(yùn)動的另一表現(xiàn)是區(qū)內(nèi)溫泉發(fā)育，南部的湯池溝和西北溫泉寺，均分布于東西向斷裂與北東向斷裂帶交匯處。 本區(qū)的地震活動不發(fā)育，在烈度上屬于小于vi度區(qū)。 3. 地層 工作區(qū)地層在區(qū)域劃分上屬營口丹東地層小區(qū)。地層出露較全，由老至新見有太古

11、界鞍山群、下元古界遼河群、中上元古界青白口系、震旦系、古生界寒武系、奧陶系、石炭系、二迭系、中生界侏羅系、白堊系及新生界第四系等。其各組段的巖石類型、巖性組合、厚度及分布范圍各不相同，各有特點(diǎn)。 4. 侵入巖 工作區(qū)內(nèi)侵入巖十分發(fā)育，侵入巖出露面積約占工作區(qū)總面積的一半。其侵入時代主要集中在太古代和中生代兩個時期，此外在早元古代遼河期亦有少量輝綠巖侵入。 4.1 太古代混合巖及混合花崗巖 太古代混合巖主要分布于區(qū)內(nèi)的北部和西南部，出露面積較大；混合花崗巖則呈巖株?duì)钋秩胗诨旌蠋r中，出露面積較小。混合巖和混合花崗巖均為太古代深層侵入巖，為太古代晚期巖漿活動產(chǎn)物。 4.2 早元古代輝綠巖 僅出露于區(qū)

12、內(nèi)的西南角，見有4個小巖體，呈條帶狀，北西西向展布，順層侵入于遼河群地層之中，與遼河群地層同步變形。為遼東裂谷活動晚期侵入的產(chǎn)物。出露面積較小，分布十分局限。 4.3 中生代侵入巖 中生代侵入巖按侵入時期可劃分為印支期、燕山早期和燕山晚期三期。 （1）印支期侵入巖 該期侵入巖不發(fā)育，區(qū)內(nèi)僅出露一處，位于工作區(qū)西部砂金溝一帶，巖體呈卵圓形，出露面積較小。該巖體巖性為輝長巖，侵入于青白口系南芬組和古生界寒武系、奧陶系地層之中。 （2）燕山早期侵入巖 該期侵入巖集中分布工作區(qū)的西部和西南部，見有甬子峪巖體、套岫峪巖體、冮草甸子巖體、草河口巖體等。這些巖體均呈巖株?duì)町a(chǎn)出，屬中、深成相，其產(chǎn)出形態(tài)多為長

13、園形，北西向延伸展布。由于這些巖體地理位置的分布均處本溪縣界附近，因此，區(qū)內(nèi)出露的僅是整個巖體的一部分。 上述巖體的巖性均為二長花崗巖，侵入時期為侏羅世晚期。 （3）燕山晚期侵入巖 該期侵入巖極為發(fā)育，其主體為侵入于本溪縣南部的馬鹿溝二長花崗巖體。該巖體呈巖基狀，東西向展布，東西向貫穿整個本溪縣。 馬鹿溝巖體為復(fù)式巖體，巖性復(fù)雜，主要由二長花崗巖、流紋斑巖、石英二長巖、鉀長花崗巖、石英正長巖等組成。 5. 巖土體類型及其工程地質(zhì)特征 現(xiàn)將工作區(qū)內(nèi)巖體按成因分為沉積巖、變質(zhì)巖、巖漿巖三大巖類和十個分布面積較大的巖組，十個巖組分別為陸源碎屑巖組、巖溶化灰?guī)r白云巖組、碎屑巖碳酸鹽巖組、石英砂巖組、云

14、英片巖組、巖溶化大理巖夾板巖組、變粒巖組、斜長角閃巖磁鐵石英巖組、混合巖混合花崗巖組及花崗巖組。土體歸結(jié)為一種。 6. 水文地質(zhì)特征 根據(jù)工作區(qū)內(nèi)地下水賦存埋藏條件、含水介質(zhì)及含水空間特征等條件，將區(qū)內(nèi)地下水分為第四系松散堆積層孔隙水，碎屑巖類裂隙孔隙層間水，碳酸鹽巖類裂隙溶洞水和基巖裂隙水四種類型。 6.1 第四系松散堆積層孔隙水 （1）水量中等的孔隙水：分布于太子河及支流、草河及支流山間谷地，含水層由沖積、沖洪積砂、砂礫石、亞砂土組成，含水層厚2-4m，地下水埋深1.5-4m，水量中等，單井涌水量為100-1000噸/日，最大達(dá)2000噸/日。 （2）水量貧乏孔隙水：分布于河流上游，含水層

15、以坡洪積及沖洪積物為主，上部為亞粘土，下部為混砂及砂礫石，水量貧乏且不均勻，單井涌水量10-100噸/日。 6.2碎屑巖類裂隙孔隙層間水 該類型地下水分布于區(qū)內(nèi)東部及中部，由安山巖、火山碎屑巖、砂巖、礫巖、流紋巖等組成的含水層，孔隙裂隙層間弱含水，單井涌水量一般都小于100噸/日，泉流量一般小于0.5升/秒。在區(qū)內(nèi)東部太子河北岸侏羅系含水層中，具有充水向斜，軸向?yàn)楸睎|。區(qū)內(nèi)中部為中生代儲水向斜盆地，盆地中心為北東向略呈弧形的充水向斜構(gòu)造。小市鎮(zhèn)東南見有北北西向的充水向斜。 6.3碳酸鹽巖類裂隙溶洞水 廣泛分布于太子河兩岸的碳酸鹽巖裂隙溶洞水，由于含水層巖性的差異，富水性有所不同。由奧陶系質(zhì)純灰

16、巖、花紋灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r夾角礫狀灰?guī)r等組成的含水層，巖溶裂隙、溶洞、暗河相當(dāng)發(fā)育，平均涌水量達(dá)136.4升/秒，鉆孔涌水量最大者達(dá)1767.9噸/日，小者121.39噸/日，富水極不均勻。在小市鎮(zhèn)西部約3.5km處，有著名的本溪水洞，為大型充水溶洞，洞長2880余米，面積3.6km2，空間約40萬m3，洞內(nèi)暗河最大水流量2萬噸/日，最深處9m。并見有大面積溶蝕洼地。而由寒武系竹葉狀灰?guī)r、灰?guī)r、渦卷灰?guī)r、厚層灰?guī)r等各類灰?guī)r間夾頁巖組成的含水層，巖溶裂隙、溶洞比較發(fā)育，泉平均涌水量為11.093升/秒，鉆孔涌水量大者1248.48噸/日，小者348.19噸/日，富水性不均勻。 6.4基巖裂隙水 （1）構(gòu)造裂隙水 大面積分布于本區(qū)最大的馬鹿溝侵入巖體花崗巖及流紋斑巖中，富水極不均勻，泉流量大于1升/秒。零星分布的遼河群各類變粒巖、淺粒巖、大理巖和片麻巖中，構(gòu)造裂隙比較發(fā)育，水位埋藏淺，富水性較均勻，平均泉流量0.44升/秒，鉆孔最大涌水量為60噸/日。早元古界石英砂巖、頁巖、長石石英砂巖、含礫砂巖夾板巖，構(gòu)造裂隙亦較發(fā)育，賦存不均勻的構(gòu)造裂隙水，泉