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清江流域活动断裂与地壳稳定性研究

胡道功  
【摘要】: 清江流域是我国重要的水电能源基地之一,流域及场地稳定性一直是工程建设中重要的基础性研究课题。本文从地壳稳定性力学分析出发,系统地研究了区域深断裂和构造应力场三维特征及时、空发展演化过程,将应力场、形变场与能量场统一于三维空间,分别进行了深部地质体、表层岩土体和工程场地稳定性评价,初步提出了三维地壳稳定性研究的基本思路与方法,主要认识和结论包括:①区域地壳属稳定地台边缘型结构,可分为上地壳、中地壳和下地壳三大层,成层性好。重力梯度带深部状态表现为M面由东向西缓倾斜坡带,非深断裂反映;②清江流域主要活动断裂自燕山期形成以来活动性逐渐减弱,对区域地壳稳定性影响程度在逐渐降低;③区域构造应力场反演结果表明:清江流域燕山主期以S—N向(下游)、NW向(中、上游)水平挤压为主,喜马拉雅早期以NE向挤压作用为主,新构造期转为NNE向挤压。构造应力量级逐渐降低;④构造应力场三维数值模拟结果表明,现今构造应力场特征受区域构造格架控制,以NNE向和近S—N向挤压为主,具分区性;⑤现今构造运动与应力场特征继承了新构造期运动学和动力学特点。地震活动受现今近S—N向挤压应力作用下的NNW向断层(右旋)和NE—NNE向断层(左旋)活动控制;⑥在断裂几何结构、变形结构分段研究基础上,结合地震、大地测量、分形分维等理论与方法进行断裂破裂分段研究,是进行弱地震活动区断层分段的有效方法,其结果使地震活动性参数得到更精确的限定,从而提高地壳稳定性评价可靠度;⑦在三维地壳结构、应力场、形变场和能量场等综合研究基础上进行的三维地壳稳定性研究,是区域地壳稳定性研究的新思路;⑧不同层次地壳稳定性研究结果显示:清江流域大型水电工程场地均位于稳定区,较稳定和较不稳定区位于仙女山断裂带和黔江、郁江、咸丰断裂带及外围,深、浅部地壳,稳定性具较好的对应关系,浅部介质稳定条件改善或恶化的仅为局部地段。


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