环境地质背景
湖南省跨越两个不同的构造分区,以雪峰山为界,西北部为扬子地台,东南部为华南准地台。东南部的华南准地台在活化过程中遭受褶皱、断裂和差异升降作用,中生代岩浆作用强烈。在西部扬子地台的构造运动中,以水平挤压为主,褶皱和伴生断层强烈,但岩浆活动极其微弱。这种大地构造的分异,使得湘西北和湘东南地区在地层、古地理环境、构造格局、成矿条件、地质环境等诸多方面存在明显差异。
湖南三大岩系(沉积岩、岩浆岩、变质岩)发育,中元古代及以后地层出露充分,层序完整,出露良好,横向变化明显,地层分布约占全省面积的91.7%;中酸性岩浆活动强烈,岩浆岩出露面积15744km2,占全省总面积的8.3%,主要分布在雪峰构造带以东的华南褶皱带和湘东北地区。岩浆活动与省内有色金属、稀土等矿产资源密切相关,特别是燕山期酸性岩浆岩对钨、锡、钼、铋、铅、锌等有色金属有明显的控制作用。地球历史上各个时期的大构造运动在湖南都很明显,发育两组深大断裂带,其中一组呈北东向或北东向贯穿全省;另一组是贯穿湘中湘南的近南北向断裂带或深断裂带。复杂的地质构造和良好的区域地球化学条件为外生和内生矿床的形成提供了必要的条件。
湖南受三个地质成矿构造单元控制:一是八面山褶皱区,位于湘西土家族苗族自治州西北部和常德地区。该区地壳运动相对温和,岩浆活动微弱,沉积作用普遍发育。主要矿物有磷、锰、铁、煤、汞、砷、铅和锌。二是雪峰山隆起区,从湘桂黔交界向东北延伸,东经洞庭湖流域出省。大陆露头单一,岩浆活动较弱,仅在东北端局部地区有强烈岩浆活动。该地区的主要矿产有磷、岩盐、芒硝、石膏、萤石、金刚石砂矿、钨、锑、金、铅、锌和铜。第三,湘中、湘东南褶皱带古生代海相碳酸盐岩沉积发育,岩浆活动极其频繁,多次侵入,同时形成许多大小不一的复式岩体或多次侵入,造成多期岩浆成矿作用,成矿作用多样,构成湘中、湘东南两大成矿带,湖南矿产资源高度富集。内生矿物包括铅、锌、铜、钨、锡、钼、铋、锑、金和分散元素矿物;外源性矿物包括煤、铁、石墨、高岭土、石膏、岩盐、芒硝、耐火粘土和工业用石灰石。
二、环境地质背景区划
根据地质构造、地形地貌、岩土工程地质条件、地壳稳定性、地质灾害易发程度,将全省划分为6个地质环境区和16个亚区(图1-1)。
(1)湘西北地质环境区(ⅰ)
该地区又被称为湘西北岩溶山地平原褶皱隆升以山体滑坡地质灾害为主的地质环境区。在地貌上,该地区位于云贵高原的东部边缘,具有明显的山地边缘景观。标高一般600~200m,最高2099m,切割深度500-1500m。澧水中上游流经该区,河谷多呈“V”字形,新构造运动明显增强;碳酸盐岩地区岩溶地貌十分发育。该区有巨大的断层和盒状褶皱,属于相对稳定的地块,最高地震为6.1。地质灾害主要是岩溶塌陷、滑坡、崩塌、泥石流、水土流失等易发地质灾害。该区进一步划分为以碳酸盐岩和碎屑岩为主的龙山-石门中低山地质环境亚区(ⅰ1)和以碳酸盐岩为主的慈利-凤凰中低山地质环境亚区(ⅰ2)。
(二)湘西地质环境区(二)
该地区又称为湘西断褶隆起山区地质环境区,以滑坡和地面岩溶塌陷地质灾害为主。雪峰山地区以中山地形为主,西南部为中低山,北部为中低山、低山、丘陵;该地区水系发达,河谷多呈“V”字形;构造复杂,由沅陵-枝江坳陷带和雪峰断褶带组成。在新近纪,它明显抬升,活动断层发育。历史上最高地震是5级。湘西地质环境区是崩塌、滑坡、泥石流和地面岩溶塌陷等地质灾害的高-中易发区,根据地貌和岩组的不同可划分为四个亚区。
1)麻阳-桃园红层低丘地质环境亚区(ⅱ1):主要环境地质问题是红层易风化,软弱夹层多,易发生崩塌、滑坡、水土流失等地质灾害。
2)浅变质岩为主的低山丘陵地质环境桃江-马底驿亚区(ⅱ2):主要环境地质问题为软弱夹层、边坡不稳定,易发生崩塌、滑坡、泥石流地质灾害。
3)以碳酸盐岩和浅变质岩为主的低山丘陵地质环境安化-怀化亚区(ⅱ3):主要环境地质问题为岩溶塌陷和边坡失稳,夹层软弱,易发生崩塌、滑坡和泥石流,属地质灾害高风险区。
4)千阳-通道浅变质岩和岩浆岩中低山地质环境亚区(ⅱ4):主要地质环境问题是边坡变形和地下水侵蚀力。
(三)湘北地质环境区(三)
该区又称为湘北断陷盆地冲积平原地质环境不稳定区。洞庭湖冲湖平原东、南、西三面为丘陵低山,中东部地势低平。洞庭湖凹陷仍处于不均匀沉降中,存在多条活动断裂。该区域可分为:
1)蠡县-沅江软土影响湖泊平原地质环境亚区(ⅲ1):地壳不稳定,最高地震6.5级,最高烈度ⅶ ~ ⅷ度。
2)临澧-益阳-岳阳柱状冲积平原地质环境亚区(ⅲ2):地壳不稳定,工程地质条件差。
图1-1湖南省地质环境区划大纲
(四)湘中地质环境区(四)
该地区又被称为湘中褶皱岩溶丘陵盆地地质环境区,以地面塌陷和滑坡地质灾害为主。大部分地区为丘陵盆地,局部中低山,水系发达,新近纪活动断层发育,历史最高地震5.5级,断层沿线有温泉出露。该区域可分为:
1)涟源-零陵(永州)以碳酸盐岩为主的低山丘陵盆地地质环境亚区(85438+0):除岩溶塌陷和部分严重水土流失外,人为矿山地质灾害突出,如采空区塌陷、突水突泥、煤与瓦斯突出、超采地下水引起的大面积地面塌陷、水土环境破坏等。
2)以岩浆岩和碳酸盐岩为主的丘陵地质环境宁乡-湘乡亚区(ⅳ2):地质环境以岩溶塌陷和渗漏、岩浆岩风化带、水土流失为主,是崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的易发区。
(五)湘东地质环境区(五)
该区又被称为湘东褶皱坳陷丘陵山区以滑坡、崩塌为主要地质灾害的地质环境区。区域中南部为丘陵盆地,东北部为低山丘陵,边界为中低山;活动断层发育于neoid时期,规模巨大,历史最高地震为5.5级。岩石成分很复杂。该区域可分为两个子区域:
1)低山丘陵地质环境临湘-浏阳亚区(ⅴ 1):主要环境地质问题有软弱夹层、膏盐夹层、水土流失等。除平江县中部和浏阳市西部为地质灾害低风险区外,其余地区为滑坡、塌方、塌方高风险区。
2)长沙-永兴以红层为主的丘陵盆地地质环境亚区(ⅴ 2):环境地质问题为软弱夹层、膏盐夹层、软土和膨胀土、岩溶塌陷和水土流失,属于中低地质灾害易发区。
(六)湘东南地质环境区(六)
该区又被称为地质环境区(ⅵ),是湘东南褶皱隆起区岩溶山地丘陵以滑坡和地面塌陷地质灾害为主的地区。区内多山地丘陵盆地,岩溶发育强烈,构造复杂,新近纪发育大型活动断裂。环境地质问题主要是岩溶塌陷和边坡失稳,易发生崩塌、滑坡、流等地质灾害,采矿引起的突水、突泥、采空塌陷、水环境和土石环境破坏严重。该区域可分为:
1)大义山-阳明山低山丘陵地质环境亚区(ⅵ1);
2)以碳酸盐岩为主的贵阳-江永丘陵盆地地质环境亚区(ⅵ2);
3)桂东—汝城以岩浆岩和浅变质岩为主的中低山地质环境亚区(ⅵ3);
4)九嶷山地质环境亚区主要由浅变质岩和岩浆岩组成(ⅵ 4)。