班达水电站坝址区地层浅析
2018-12-26尹维大赵德军
尹维大 赵德军
(成都理工大学 地球科学学院,四川 成都 610059)
1 引言
我国西部地区水能资源丰富,建设大型水利枢纽工程,开发西部山区的水能资源,已成为保证国民经济持续、稳定发展和缩小东西部差距的关键措施之一[1]。水电站工程建设规模宏大,牵涉因素较多,且工作条件复杂、施工建造艰难,一旦失事后果严重,因此水电站预研阶段的坝址选择工作尤其重要[2、3]。
班达水电站位于西藏昌都地区察雅县境内,坝址位于察雅县巴日乡色汝河汇入口河段,是澜沧江上游(西藏境内河段)水电规划推荐七级开发方案中的第四级,采用堤坝式开发。电站距左贡县城约61公里,距芒康县城约45公里,距昌都约160公里,距拉萨约1200公里(以上均为直线距离),班达水电站坝址距可通行汽车的巴日乡约12公里左右,巴日乡至色汝有人行便道可至,色汝至坝址目前尚无人行便道,交通不便。
班达水电站坝址以上集水面积74937平方公里,年平均流量618米3/秒,初拟正常蓄水位3054米,相应库容9.38亿立方米,水库具有周调节性能,电站装机1000兆瓦,多年平均年发电量52.34亿千瓦·时。
班达水电站采用堤坝式开发方案,坝高210米,工程任务主要是发电,枢纽拟由面板堆石坝、泄水建筑物、引水发电系统等建筑物组成。大坝、泄水建筑物、引水系统、厂房建筑物级别为1级,相应的次要永久性建筑物级别为3级,临时性建筑物级别为4级。拦河坝及泄水建筑物设计洪水标准为1000年一遇,流量为9390米3/秒,校核洪水标准为10000年一遇,流量为12000米3/秒。
2 坝址区地层岩性及蚀变特征
2.1 坝址区地层岩性
班达水电站坝址区地层区划上属羌塘—三江构造地层大区→澜沧江地层区→北澜沧江地层分区及昌都-思茅地层区→类乌齐-左贡地层分区和昌都-芒康地层分区。坝址区地层简单,主要为三叠系中统竹卡群(T2Z),其岩性主体为灰白、灰黑色、少量浅灰略带肉红、深灰墨绿色英安岩,局部出露角砾火山岩和凝灰岩。
除竹卡群火山岩外,局部地段分布第四系。竹卡群火山岩属于俄让-竹卡火山岩带,沿澜沧江两岸出露,主要火山岩类型有安山岩、英安岩、流纹岩、熔结火山碎屑岩、火山碎屑熔岩等。实测最大厚度>3955m,沉积夹层很少,几乎全由火山岩组成。通过对坝址区及近场区火山岩的调查与鉴定,发现该套火山岩以中酸性火山岩为主,少量的基性火山岩。
根据室内岩石磨片成果,坝址区中酸性火山岩主要类型为英安岩,分布较广,英安岩结构主要为斑状结构,斑晶以石英、长石为主,基质主体为由长英质组成的霏细结构,部分为长石、石英构成的显微镶嵌结构、显微文象结构等。坝区英安岩蚀变程度不一,远离断裂带的英安岩较为新鲜,而韧性/脆性断裂带附近的英安岩则蚀变较强,见后期绿帘石化、绿泥石化、碳酸盐化、弱硅化及铁质浸染等。特别注意的是,坝址区韧性变形带内的火山岩常常具有千糜岩化、糜棱岩化特征,斑晶均发生变形或破碎,具眼球碎斑结构,基质为隐晶质,可见石英发生了明显的旋转和变形,具有拖尾现象。
图1 三江地区岩相古地理分布图
坝址区还分布角砾英安岩和凝灰岩,角砾多为花岗质和泥质角砾,大小不一,多为碎块状,含量较少。凝灰岩多为晶屑凝灰岩,出现大小不规则的石英晶屑、长石晶屑等,局部可见玻屑。班达坝址区火山岩至少存在4期次旋回,大致为灰绿色英安岩→角砾英安岩→凝灰岩等岩性规律性互层变化为特征。
总而言之,班达坝址区火山岩主要为英安岩,蚀变类型复杂多样;其次为角砾英安岩,少量的凝灰岩。班达坝址区火山岩是竹卡火山岩带的一部分,竹卡火山岩属于三江地区重要的火山岩浆带,为澜沧江火山弧岩浆岩带的北带。澜沧江火山弧岩浆岩带自北向南可以分为两部分(图1):北部为开心岭-竹卡火山岩浆岩弧,南部则为云县-景谷火山岩浆岩弧。
2.2 坝址区岩性基本特征
前人普遍认为坝址区岩性为中酸性火山岩,即英安岩。实际上,坝址区岩性、岩相均较复杂,经课题组系统的野外地质学和岩相学调研、填图、镜下观察等综合研究(如图2、表1),发现中三叠统竹卡组火山岩除英安岩外,还发育角砾英安岩和凝灰岩。坝址区还存在包括花岗闪长斑岩和闪长岩等侵入岩,此外,坝址区存在造山后伸展型岩墙群,即辉绿(玢)岩。
图2 班达坝址区岩性分布简图
Qal-冲积;Qpl-洪积;Qpl+al-冲洪积;Qcol-崩积;Qdl-坡积;Qdl+col-崩坡积;Qedl-残积;
T2z-竹卡组火山岩(英安岩);ξ-角砾英安岩;tf-凝灰岩;γβ-花岗闪长岩;βμ-辉绿岩;①-糜棱岩及编号
坝址区主体为英安岩,而中下坝址左岸(特别是色汝沟)还出现多旋回含角砾英安岩和凝灰岩。花岗闪长斑岩在坝址区左岸中坝址-下坝址区域广泛发育,且侵入火山岩。闪长岩仅见于上坝址,呈一大型岩脉侵入英安岩。而辉绿玢岩岩墙则发育于坝址区,侵入火山岩和花岗岩等岩石之中。
同时,为了展现不同岩石之间的相互关系,本次工作以左岸驻地小桥至色汝村为路线,编绘了路线剖面(图3)。该路线岩石类型丰富,包括花岗闪长斑岩、英安岩、角砾英安岩和凝灰岩等岩性,覆盖了坝址区主要的岩浆岩。其中,该路线的主体为英安岩,但角砾英安岩和凝灰岩则互层出现,至少存在4个旋回。
坝址区岩石的岩相包括喷出岩和侵入岩两大类,其中喷出岩中的英安岩属于熔岩台地亚相英安岩溢流微相,熔结凝灰岩和角砾英安岩均属于近火山口亚相近火山口喷溢微相。而侵入岩中的花岗闪长斑岩则属于浅成侵入岩亚相或次火山岩亚相,闪长岩则属于中深层侵入岩亚相。
表1 坝址区岩浆岩矿物组合及结构特征表
图3 班达水电站坝址区中坝址驻地小桥-色汝村路线地质图
3 结论
通过野外地质学和岩相学调研、填图、镜下观察等综合研究,发现班达坝址区火山岩主要为英安岩,蚀变类型复杂多样;其次为角砾英安岩、少量的凝灰岩。但角砾英安岩和凝灰岩则互层出现,至少存在4个旋回。花岗闪长斑岩在坝址区左岸中坝址-下坝址区域广泛发育,且侵入火山岩。闪长岩仅见于上坝址,呈一大型岩脉侵入英安岩。而辉绿玢岩岩墙则发育于坝址区,侵入火山岩和花岗岩等岩石之中。