段纯河灵石县段河道治理工程地层岩性分析

何国一

（灵石县水利局河长制事务服务中心，山西 灵石 031300）

1 工程概况

1.1 流域简况

汾河一级支流段纯河的东西两源大麦郊河、下村川河在双池镇的官桑园村汇合，出交口县境进入灵石县，自西北向东南流经下峪、吴家沟、段纯镇、云义、志家庄、堡子塘至三湾口汇入汾河。段纯河流域面积1 116 km2，其中在灵石县境内流域面积153 km2，河长20.33 km。[1]

1.2 地形地貌

本区地处太岳山麓西，地势东南高、西北低。工程区最高峰为石膏山，高程为1 879.6 m，一般为1 020～1 800 m，相对高差约700 m，属构造剥蚀中山地貌。地形起伏大，山势陡峭，河谷发育。灵石县主要河流为汾河及其一级支流静升河、交口河、段纯河、仁义河等。工程所在段纯河的东西两源，均发源、发育在交口县境内。两支流在双池汇合后进入灵石县，在三湾口汇入汾河，全长约71.3 km。

2 区域地层岩性

区内出露地层由老到新有：太古界太岳山群的太古界柏杨河组（ATb）和太古界石膏山组（AT）s；元古界长城系（Zch）；古生界寒武系（∈）、古生界奥陶系（O）、古生界石炭系（C）、古生界二迭系（P）；新生界第三系（N），新生界第四系中更新统（Q2）、上更新统（Q3）、全新统（Q4）及人工堆积（Qs）。

2.1 太古界、元古界地层岩性

太古界太岳山群：太古界金沟组ATj、，厚度大于200 m，条痕、条纹状混合岩化黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩、近顶部角闪质（角闪变粒岩）标志层。太古界柏杨河组（ATb），厚2 470 m，上部条带状混合岩化角闪片岩、斜长角闪岩夹混合岩化黑云斜长片麻岩、混合岩、混合花岗岩；中部混合岩化变粒岩夹混合岩化黑云斜长片麻、浅粒岩、靠上为角闪质（角闪变粒岩、斜长角闪岩）标志层；下部混合岩化浅粒岩夹混合岩化变粒岩。太古界石膏山组（ATs），厚度大于1 650 m，上部眼球状条痕状角闪质混合岩夹浅粒岩；中部混合岩化黑云变粒岩、角闪变粒岩、片麻岩、浅粒岩与混合岩化斜长角闪岩；下部含石墨石英片岩，相变为浅粒岩或混合岩。

2.2 古生界地层岩性

古生界寒武系（∈）：寒武系下统毛庄组∈1mz，厚0～1 m，含钙质白云质砂岩、砂质白云岩。寒武系中统徐庄组∈2x，厚54.6～68.7 m，中上部为白云质鲕状灰岩、泥质条带状灰岩，下部由紫红色页岩夹石英岩状砂岩、长石砂岩组成。寒武系中统张夏组∈2z，厚61.9～99.3 m，中上部白云质鲕状灰岩；下部泥质条带灰岩、页岩。上统崮山组∈3g，厚19.3～39.7 m，中上部泥质条带灰岩夹竹叶状灰岩；下部页岩、竹叶状灰岩。上统长山组∈3c，厚2.5～6.8 m，竹叶状白云质灰岩、竹叶状白云岩。上统凤山组∈3f，厚55～87 m，上部灰白色厚层粗晶白云岩；下部泥质白云岩夹竹叶状白云岩。

古生界奥陶系（O）：奥陶系下统冶里组O1y，厚75～94 m，浅灰色厚—巨厚层含燧石条带和结核白云岩，顶部为中厚层白云岩夹泥质白云岩，底部为厚层泥质白云岩。奥陶系下统亮甲山组O1l，厚29～44，浅灰色巨厚层中，含有燧石条带白云岩。奥陶系中统下马家沟组O2x，厚91～147 m，上部白云质灰岩、灰岩夹角砾状白云质泥灰岩等；中部白云质灰岩、角砾状灰岩；下部角砾状白云质泥灰岩、白云质泥灰岩。奥陶系中统上马家沟组O2s，厚154～250 m，上部为白云质灰岩、灰岩夹白云质泥灰岩、泥质白云岩；中部为白云质豹皮状灰岩、灰岩；下部为角砾状白云质泥灰岩、白云质泥灰岩。奥陶系中统峰峰组O2f，厚95～155 m，上部为灰岩、白云质灰岩；下部为角砾状白云质泥灰岩夹灰岩。

古生界石炭系（C）：石炭系中统本溪组C2b，厚9～21 m，上部页岩、灰岩、薄煤层。下部灰色铝土岩、粘土岩；底部山西式铁矿。本组地层平行不整合于峰峰组地层之上。石炭系太原组C3t，厚63.8～102.7 m，上部砂岩、页岩、灰岩及煤层互层；下部灰、灰白色石英砂岩、页岩、煤层及不稳定灰岩。石炭系山西组C3s，厚20.3～69.1 m，深灰、黑灰色砂质页岩、页岩及灰白色砂岩为主，含可采煤层2～3层及炭质页岩。

古生界二迭系（P）；二迭系下统下石盒子组P1x，厚100～140 m，上部以黄绿色硬砂岩为主，夹黄绿色砂质页岩、页岩；下部为灰黄、黄绿色中细粒硬砂岩与黄绿色砂质页岩互层，夹灰色页岩及煤线。二迭系上统上石盒子组P2s，厚536 m，顶部为紫、灰紫色泥页岩与中细粒硬质砂岩互层；上部以灰紫色页岩为主，夹灰绿、黄绿色硬砂质石英砂岩及灰紫色砂质页岩、粉砂岩；中部以灰紫色页岩、黄绿色砂质页岩、粉砂岩为主，夹黄绿色硬砂质石英砂岩；下部以黄绿、灰绿色砂质页岩为主，夹硬砂岩、粉砂岩及紫色页岩。二迭系上统石千峰组P2sh，厚197.5 m，上部为紫红色、砖红色泥岩夹灰红色长石砂岩，下部为砖红色、紫红色夹灰黄色、灰白色硬砂质含砾长石石英砂岩。

2.3 新生界层岩性

新生界上第三系（N）：中新统N1，厚120 m，顶部紫色砾岩、黄色粉砂互层；中上部黄色细砂夹砾岩；下部紫红色砾岩夹细砂层。上新统保德组N21，厚300 m，上部棕红色砂质粘土；中部灰白色砾岩；下部红黄色砂质粘土。上新统静乐组N22，厚20 m,深红色粘土、砂质粘土夹砾岩，含钙质结核。

新生界第四系：中更新统（Q2），厚10～80 m，浅棕黄微带红色低液限粘土夹古土壤层及钙质结核层；多为洪积成因。上更新统（Q3），厚65～90 m，低液限粉土、低液限粘土、卵石混合土，中细砂，以洪冲积、坡积成因为主，黄土梁、峁顶部多为风积成因。全新统（Q4），厚度大于35 m，卵石混合土、级配不良砾、级配不良砂及低液限粘土，主要为洪冲积成因。人工堆积（Q）s，多为建筑、生活垃圾。

3 地质构造及地震稳定性

段纯河灵石段地质地貌复杂，区域地质构造属太岳山南北向构造带西带，与晋中多字型构造体系西南端的复合区。其中，太岳山南北向构造带西带，主要发育在西许村以东，霍山西麓地区，东西宽约6 km。构造形迹以走向NNW的逆冲断裂为主，在大的断裂之间，常伴有轴走向与其平行的背斜、向斜；晋中多字型构造体系的构造行迹主要为走向NNE的褶皱，压性、压扭性断裂及褶皱低序次的二次张断裂，和与其呈直角相交的少数张扭性断裂组成。区域性断裂主要为霍山大断裂，该断裂主体部分南起洪洞广胜寺一带，向北沿霍山西侧至灵石县峪口、军寨一带，长约60 km。

4 勘察目的及技术要求完成情况

本次勘察工作的布置在满足设计和勘察阶段要求的基础上，重点抓住两岸堤基中存在的工程地质问题开展工作，合理安排勘察工作量。达到了以下勘察目的及技术要求：一是收集分析区域地层岩性，地质构造及地震活动资料，确定了所处大地构造单元。二是查明防护堤地基土的地层岩性、物质组成、提出各主要受力层范围内岩土的物理力学指标。