江西万安核电站选址区的断裂构造特征分析与评价

许章宏， 廖宇华， 龙期华

(核工业270研究所，江西 南昌 330200)

江西万安核电站选址区的断裂构造特征分析与评价

许章宏， 廖宇华， 龙期华

(核工业270研究所，江西 南昌 330200)

核电站的建设离不开稳定的地质环境，为了评价江西万安核电站选址区的区域稳定性，在收集万安核电站选址区以往地质资料的基础上，通过遥感解释、野外地质调查，选择区域范围内的代表性断裂，从宏观到微观分析断裂构造特征，分析了万安核电站选址区断裂活动期及第四纪新构造运动状况，确定了万安核电站选址区断裂均为前第四纪断裂，第四纪无断裂构造活动，从而为评价万安核电建设地区的区域稳定性提供证据。

代表性断裂;断裂活动期;新构造运动;断裂特征分析

江西万安核电站选址区位于华南褶皱系赣中南隆褶赣西南拗陷内，区内主要存在三个构造层:晚元古代至早古生代加里东褶皱基底、晚古生代海西-印支褶皱盖层、燕山-喜马拉雅大陆边缘拉张盆地沉积。由于构造运动的叠加和改造，从而形成了测区错综复杂的构造体系(江西省地质矿产局，1984)。

选址区内断裂构造主要分为北东—北北东、北西及近东西向三组，以北东—北北东向为主，北西向次之，少量近东西向(图1)。

选址区范围出露的地层自老到新有震旦系上统的坝里组(Z2b)、老虎塘组(Z2l);寒武系下统的牛角河组(∈1nj)、中统的高滩组(∈2gt)，上统的水石组(∈3sh);泥盆系中统的云山组(D2y)，上统的中棚组(D3z)、三门滩组(D3s)、嶂岽组(D2zd);石炭系下统的梓山组(C1z)，上统的大埔组(C2d)、马平组(C2m);侏罗系中统罗坳组(J2la);白垩系上统赣州群的茅店组(K2m)、周田组(K2z)，南雄群宏岗组(K2hg)、沙村组(K2s)、古坪组(K2gp);第三系古新统龙溪组(E1la)和第四系(Q)更新统的赣县组、进贤组、莲塘组和全新统的联圩组、赣江组等。

选址区岩浆岩零星出露于武山、天星岗、西岗山一带，选址区外围东部也有出露，呈椭圆状或透镜状和岩脉出露，明显受北东向构造控制，侵入体面积较大的有西岗山侵入体(βμ)和天星岗侵入体(βμ)。西岗山侵入体 K-Ar法测得年龄为63.5 Ma，天星岗侵入体全岩 K-Ar法年龄值为 62.6 Ma①江西地质矿产勘查开发局地质矿产调查研究大队区调三队410队.1995.1∶50000泰和县幅地质图说明书.，侵入体岩浆起源于上地幔玄武质岩浆，侵入过程具有显著的脉动性，岩浆通道的构造环境与深大断裂有关，根据侵入接触关系，将其侵入时代归属早第三纪(余心起等，2005)。

1 工作技术思路

在区内现有区域地质调查资料(1∶20万、1∶5万等)和前人工作成果的基础上②江西省地质局水文地质工程地质大队.1994.江西核电厂初步可行性研究阶段烟家山候选厂址地质调查报告.，首先进行高精度卫星影像的断裂解译，特别是近厂区影像线状构造解译;其次对选址区区域范围进行地质调查，选择代表性断裂，调查断裂构造的展布与产状、性质及演化简史，重点是断裂构造的展布特征和新构造运动特征的描述，判断断裂现今是否活动和第四纪是否存在新构造运动，从而为评价核电厂的区域稳定性提供有力证据。

本次调查选址区内长度在10 km以上的及穿越较新地层有评价意义的断裂进行构造特征分析，计有NE—NNE向F1，F3，F4，F6，F9及f1;NW向断裂F2，F10，F11;近NW向代表性断裂F5，F7和F8。

2 断裂构造特征分析及评价

2.1 北东—北北东向断裂特征

图1 江西万安核电站区域范围断裂构造分布图Fig.1 The rift distribution map of nuclear plant area

该组断裂是调查区内最为发育的一组断裂，主要分布于浅变质岩区及泰和—吉安红盆盆缘附近，表现为一系列压性、压扭性断裂和由泥盆系、石炭系、白垩系组成的向斜盆地。断裂规模较大，延长一般在10 km以上，形成于加里东-燕山期。

万安断裂(F4)是区内北东向断裂的代表，它是区域上遂川—万安断裂的一部分，也是泰和—吉安盆地东南侧的控盆构造。该断裂大致呈NE45°伸展，在调查区内延伸长度约40 km，宽几十～几百米(江西省地质矿产局，1984;张永忠等，2000;王迪文等，1997)。图2为F4的一个横剖面，断裂由“片理化带、挤压破碎角砾岩带、挤压片理透镜体带、强硅化角砾岩带、硅化破碎带”等五个带组成。微观资料显示，垂直断面切片中，透镜体成叠瓦状分布，并呈“砾包砾”现象，反映了断裂多期次活动特征。图2中白垩系晚期古坪组地层不整合超覆于F4之上，说明到燕山期末，F4活动终止，属前第四纪构造。

图2 万安断裂(F4)No.29-1素描图Fig.2 The sketch map of Wan’an rift(F4，No.29-1)

f1是离厂址区最近的NNE向断裂，图3为该断裂工程揭露平面图，该断裂发育于白垩系南雄群宏岗组中段(K2hg3)紫红色粉砂岩、泥质粉砂岩之中，未进入第四系地层，产状286°∠74°，构造延伸约290 m，带宽0.3～0.8 m，节理裂隙发育，带内主要发育碎裂岩，并见挤压透镜体;蚀变现象发育。可见该断裂规模较小，到第四纪该断裂活动业已停止，属前第四纪构造。

2.2 北西向断裂特征

该组断裂在调查区西部和南东部发育，断裂性质有压性、张性和压扭性，少数具有走滑特征。

调查区内NW向断裂主要表现为脆性变形，并具多期活动特点:最早形成于加里东运动，表现为压性特征;燕山早期，由于盆地的初始拉张，NW向断裂开始复活，产生硅化破碎，断裂宽度加大;燕山晚期，由于盆地脉动式多次拉伸，使断裂性质产生压、张的多次转化，构造岩多次重复破碎、胶结，同时形成一系列小规模NW向断裂。

NW向F11存在于白垩系上统茅坪组之中(图4)，延伸长度小于300 m，发育于K2m1紫红色粉砂岩、泥质粉砂岩之中，未进入第四系地层之中，说明该断裂到第四纪该断裂活动业已停止，属前第四纪构造。

图3 方田背断裂(f1)工程揭露平面图Fig.3 The engineering expose plan map of Fangtianbei rift(f1)

2.3 近东西向断裂

该断裂组以脆性变形为主，多伴有硅化和角砾岩化，使石炭纪地层重复和缺失，常被北西、北东，近南北向断裂切错，活动时期主要为印支-燕山期，以F5，F7，F8为代表。

图5为五龙山断裂(F5)横剖面，F5发育于泥盆系与寒武系地层之间，近EW走向，倾向NNW，倾角70°左右，发育硅化、破碎和挤压糜棱岩化现象，为正断层，长约15 km，被北东向断层切割，其南东端为白垩系茅店组地层不整合覆盖。

F5构造带内发育三条宽2至十余米的破壁理带，壁理发育，岩石破碎，糜棱岩化较强，扭曲牵引现象发育，反映了F5多期次活动特征。K2m1地层角度不整合于F5主构造带之上，说明该断裂在燕山晚期业已停止活动，属前第四纪构造。

2.4 断裂活动特征评价

万安核电站选址区区域上，近东西向断裂常被北东、北西向切错，北西向又被北东—北北东向切错(图1)，说明该区域近东西向断裂形成期最早，北西向次之，而北东—北北东向最晚。

通过调查，区内主要断裂特征见表1。各断裂活动期未晚于燕山末期，断裂构造岩结构较紧密，断裂对不同高程的地貌无位移变形迹象;断裂上覆的第四系中更新统无明显错动现象，所以均为前第四纪断裂。

3 第四系区域线状影像解译和新构造运动评价

根据卫星遥感影像解译，区内在第四系区域内存在3条规模较大的线状影像，解释位置见图1。

a1线状影像基本上沿着泰和—万安红盆西缘边界分布，在地矿部出版的1/5万、1/20万等地质图上不存在一条与之对应的断裂①。通过勘查，发现在泰和—万安盆地西边界东侧的红盆内部，北北东向线状谷地发育;线状影像南段和北段本次调查未见构造形迹，仅在万安县高陂镇南弦上村村东低丘山坡发现小断裂F11(图4)，它应是吉安—泰和盆地的西缘边界。

a2为江西省地质局推测的桔园—高坪北北东向隐伏断裂①，崔学军等(2004)，梁兴等(2006)认为存在区域上的赣江断裂。a2在地表没有出露断裂，沿赣江两岸的红盆地层产状比较稳定(赣江西岸地层产状125°∠15°，赣江东岸地层产状132°∠12°);根据赣江河谷钻探资料(图6)，赣江河谷下伏基岩岩芯比较完整，基岩面起伏不大，钻孔均未揭露到断裂迹象。

a3为近区域范围北西向赣江河谷段，是赣江河道迁移的结果。据万安电站普查和勘探结果，此带基岩面稳定，未见断层迹象。

由此可以确定第四纪以来，调查区内无活动断裂发生，新构造运动不发育。

表1 江西万安核电站区域断裂特征简表Tab.1 The rift feature of Wan’an nuclear power plant area in Jiangxi province

图6 黄乾-康家赣江河谷钻孔剖面图(15-15’)Fig.6 Ganjiang river valley drilling section map of Huanggan-Kangjia(15-15’)

4 结论

核电厂选址区范围内断裂主要有NE—NNE向、EW向和NW向三组，通过调查，各断裂活动期未晚于燕山末期，断裂构造岩结构较紧密，断裂对不同高程的地貌无位移变形迹象;断裂上覆的第四系中更新统无明显错动现象。所以3组断裂均为前第四纪断裂。

核电厂选址区范围区零星出露早第三纪基性岩浆岩，说明调查区在喜山早期构造活动仍比较强烈。

核电厂选址区范围区内无晚第三纪、第四纪火山岩浆活动，第四纪无活动断裂存在，说明调查区现代地质构造活动趋于稳定。

崔学军，夏斌，曾佐勋，等.2004.赣江断裂与郯庐断裂接合作用及其成矿意义［J］.大地构造与成矿学，28(1):1-7.

江西省地质矿产局.1984.江西省区域地质志［M］.北京:地质出版社:707-708.

梁兴，吴根耀.2006.赣江断裂带中生代的演化及其地球动力学前景［J］.地球科学，41(1):64-80.

王迪文，龙天.1997.泰和盆地构造和演化初探［J］.江西地质科技，24(4):165-169.

余心起，舒良树，邓国辉，等.2005.江西吉泰盆地碱性玄武岩的地球化学特征及其构造意义［J］.现代地质，19(1):134-139.

张永忠，杨永革.2000.泰和盆地龙溪段的建立及其沉积环境分析［J］.江西地质，14(4):259-261.

Analysis and Evaluation of Fault System in Wan’an Nuclear Power Plant Location Site in Jiangxi Province

XU Zhang-hong， LIAO Yu-hua， LONG Qi-hua
(No.270 Research Institutes，Nanchang，JX 330200，China)

s:The nuclear power plant construction must have stable geological environment.In order to evaluate regional stability of Wan’an nuclear power plant in Jiangxi province，some typical faults are selected to analyse fault features in macro and micro scales through collecting of previous geological data，remote sensing interpretation，field geological survey in the nuclear power plant site.On basis of analysis of active stage of faults and Quaternary new-tectonic movement，it is assured that all the faults in the nuclear power plant site were pre-Quaternary，and there is no any fault activity in Quaternary.These provide strong evidences for evaluation of regional stability of Wan’an nuclear power plant construction site.

.typical fault;active stage of fault;new-tectonic movement;analysis of fault feature

P542.3

A

1674-3504(2011)03-242-06

10.3969/j.issn.1674-3504.2011.03.007

2011-02-22

许章宏(1965—)，男，高级工程师，长期从事铀矿地质科研和工程勘察工作。