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水文地质工程地质实习报告 3 区域构造及新构造运动

3 区域构造及新构造运动

3.1 地质构造

本区广泛发育了燕山运动以来所形成的各种构造形迹,断裂构造尤为发育,多为高角度正断层。受断裂构造控制,区内地层形成由北向南呈阶梯状下降的单斜式构造形式,倾角为10°-20°,见图3-1。区内主要构造体系轮廓有东西向构造、北东向构造和北西向构造。工作区地表多被第四系松散堆积物覆盖,断裂构造以隐伏构造为主。

O2O1∈1∈2∈3朱岭断层赵庄断层C-P凤凰岭断层朱村断层 图3-1 焦作市区域构造剖面图

3.1.1 东西向构造

主要包括凤凰岭断层和盘古寺—新乡断裂,两条断裂规模大,切割深度较大,早、更新世活动较强烈,并对区域性构造格局和地形、地层分布等有一定控制作用。

(1)凤凰岭断裂

沿走向大致分为三段,各段活动性略有差异。西石河以西,由近于平行的五条东西向断层组成,断层错断古生界地层,断距小于100m。上新世以来断层落差约250m,局部见有断裂错断晚上更新世—早中更新世地层,表明中更新世前断层曾有过活动。西石河以西至焦作市北,断裂沿山前向东延伸,在地貌上构成山区和平原自然分界。在焦作市以东的平原区,断层隐伏于新生界地层之下。

(2)盘古寺—新乡断裂(焦作段称朱村断层)

是一条规模较大、切割较深的区域性断裂,对全区地形地貌、构造格局和地层厚度有较强的控制作用。断裂分三段:柏山以西,构成山区与济源盆地的分界线,两侧基岩落差700-1000m,沿断层局部见有破碎带,下盘为下古生界地层,

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水文地质工程地质实习报告 3 区域构造及新构造运动

上盘早更新世地层被断层错断,中更新世地层无明显变形迹象。有关地质资料证实,该断层活动时代为N2—Q2。自柏山至修武大高村,断裂隐伏于第四系下。大高村东(称董村断裂)断层两侧沉积地层及构造活动均不同,其南是武陟隆起,其北是修武地堑。据煤田物探资料,该断层自古生界以来具有明显的继承性正断层活动特征,新生界地层最大断距达800m。该断层现在仍在活动,沿断裂也曾记录到一些小地震活动。 3.1.2 北东向构造

是本区最发育的构造,规模较大的断裂有九里山断层、马坊泉断层和薄壁断层,规模较小断裂更多,有三十九号井断层、王封断层、三号井断层、洗仓上断层等。这些北东向断层将焦作西部地区切割成地垒和地堑断块,焦作东部地区切割成南升北降的阶梯状断块。

九里山断裂为一隐伏正断层,与薄壁断层组成地堑,其间沉积了巨厚的第三系和第四系地层。有关资料显示,该断裂在第三纪晚期和第四纪早更新世是活动强烈。薄壁断层是区内的一条基底断裂,下盘出露太古界、震旦系和下古生界地层,上盘为上古生界和新生界地层。在晚第三纪时活动比较强烈,近期仍有微弱活动的迹象。1973年10月辉县2级地震和11月修武的2.2级地震与该断裂活动有关。

3.1.3 北西向构造

有平陵断裂和武陟断裂,断裂规模和活动性都次于其它方向断裂。 3.2 新构造运动

本区新构造运动比较活跃,主要的表现形式有:

(1)差异性升降运动,即山区强烈上升,平原区不断下降。基岩山区由于强烈上升,基岩裸露,沟谷深切,山坡陡峭,河床堆积物很少,河谷断面多呈“V”字型。平原区由于长期下降,相继沉积了中更新统、上更新统,其中上更新统厚度就达500-700m,最厚达1000m以上。现代的地壳变形资料表明,不均匀沉降活动仍在继续。

(2)老构造继承性活动。近期以来,在新地应力场作用下,区内一些断裂如凤凰岭断层、盘古寺—新乡断层、薄壁断层、九里山断层等均继承性活动或复合性活动,物探、地震、卫星照片等方面的资料均明显地显示出断层活动迹象。

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(3)地震活动比较频繁。 3.3 区域地震活动

焦作历史地震活动水平较低,自有地震史料记载以来,仅有过一次中等强度的地震,即1587年4月10日在35.30N、113.50E的修武县发生的6级地震,震中距离焦作城区约26km,对焦作造成烈度为6度的破坏。由于焦作处在河北地震带、汾渭地震带和河淮地震带的交接部位,发生在这些地震带上的中强震,会对焦作市造成一定程度的破坏。根据历史地震资料统计,对焦作造成烈度为5度以上破坏的历史地震共有12次,其中造成烈度为6度破坏的地震7次。

区内现今时常发生小地震,自1970至今年,共记录到级地震为ML≥3次,最大的地震为1979年3月20日修武4.0级地震。地震活动与活动断裂有一定联系,1587年修武5.5级地震发生在北东向马坊泉断裂与东西向朱村断裂交汇出,1979年修武4.0级地震发生在盘古寺—新乡断裂和平陵断裂的交汇处。

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水文地质工程地质实习报告 4 区域水文地质条件

4 区域水文地质条件

4.1 含水层组及富水性

依据含水介质特征、储水条件、地层时代和含水层富水性,区内含水层可以划分为寒武系—奥陶系灰岩岩溶含水层组、石炭系薄层灰岩岩溶含水层和第四系松散沉积物空隙水含水层组。

4.1.1 寒武—奥陶系灰岩岩溶含水层组

含水层岩性主要为奥陶系中统灰岩和寒武系中统灰岩,总厚900m,岩溶裂隙发育,富含裂隙岩溶水,是本区最富水的含水层。在北部山区呈裸露型,山前倾斜平原区掩埋于石炭—二叠和新生界地层之下,呈埋藏型。

岩溶发育程度和含水层富水性与岩性、构造、地形、地貌等条件有关。主干断层包括凤凰岭断层带、朱村断层带、九里山断层带和方庄断层带是岩溶地下水径流带和富集带,岩石破碎,岩溶发育,裂隙密集,岩溶水沿这些主干断层富集、运动。凤凰岭断层带上分布着数个大型水源地,其中岗庄水源地,在0.05km2的面积上分布有50个水源井,取水量超过1.5m3/s。凤凰岭断层与朱村断层之间的焦西矿区、凤凰岭断层与九里山断层相交出来的三角形区域即演马、韩王、九里山、古汉山一带,在东西向主干构造控制下,北东向断裂构造发育,造成岩石破碎,岩溶发育,并发育有溶洞,富水性强,是岩溶水极强富水区,单井出水量大于3000m3/d,最大可达16000m3/d。处于该区的演马矿、九里山矿、王封矿等均是大型岩溶水充水煤矿,常发生大型岩溶水突水事故。方庄断层和九里山断层相汇处附近即冯营、方庄一带,奥陶系灰岩埋深小于500m,岩溶也比较发育,单井出水量1000-3000m3/d,是岩溶水强富水区。朱村断层以南和焦东矿区的凤凰岭断层以南,奥陶系灰岩岩溶含水层深埋于新生界和石炭—二叠系地层之下,岩溶发育微弱,富水性较差,是弱富水区。北部山区奥陶系灰岩出露于地表,岩溶水水位埋深大,岩溶发育程度和富水性具有不均匀性。 4.1.2 石炭系薄层灰岩岩溶含水层

石炭系薄层灰岩岩溶水分布于山前冲洪积平原上的石炭系薄层灰岩中。石炭系有5-11层薄层灰岩,其中第八层灰岩和第二层灰岩分布比较稳定,八灰厚6-10m,二灰厚4-21m,含裂隙岩溶水。八灰和二灰位于大煤之下,距煤层分别

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