无锡地质环境背景.docx

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无锡地质环境背景

无锡市地质背景概况

1气候背景

无锡市地处长江下游，东邻苏州，西接常州，北依长江，南靠浙皖，中抱太湖，是全国经济中心城市和重点旅游城市之一。

工作区范围包括江阴市、宜兴市2个县级市和崇安区、北塘区、南长区、滨湖区、惠山区、锡山区、新区7个区，地理坐标北纬31°07′—32°02′、东径119°33′—120°38′，总面积4627.46km2。

无锡市属北亚热带湿润区，受季风环流影响，形成的气候特点是：

四季分明，气候温和，雨水充沛，日照充足，无霜期长。

1月平均气温在2.8℃左右；7月平均气温在28℃左右。

全年无霜期220天左右。

区内多年平均降水量1048mm，降水的年际、季节变化较大，最大降雨量可达1738mm以上，降雨多集中在汛期的6-8月，约占全年总降水量的55%左右，汛期降雨形式多为暴雨、阵雨和连阴雨。

2地质环境背景

2.1地形地貌

在长期的地壳持续性上升、下降以及江河湖海的共同作用下，形成了无锡市以平原为主，低山、残丘为辅的地形地貌特征，地势总体呈西南、北高，中间低的形态展布。

宜兴南部基岩广泛裸露，崇山峻岭与冲沟谷地相依分布，最高峰茗岭黄塔顶海拔高度611.5m，为全区群峰之冠；市区西南部和江阴市北部的山丘总体上呈北东、北东东走向,最高峰为惠山的三茅峰，海拔328.98m；除此之外的广大地区均为地势低平的沉积平原，高程一般低于5m，局部为负地形。

后经城市建设、兴修水利、设闸排水、整修圩堤，已成为建设用地和良田。

2.1.1地貌发展简史

区内地貌形态经受多次构造运动而形成，印支运动主要表现为强烈的褶皱运动，形成了一系列的褶皱隆起和坳陷，奠定了本区地形外貌的基础。

燕山期升降差异运动控制了中生代以后的沉积，区内大多数古盆和古凹陷都沉积了巨厚的侏罗系、白垩系以及第三系地层。

在安阳山等地还发生了火山喷发堆积作用，填平了一部分古盆和古凹陷，形成了安阳山、狮子山等地的古火山喷发堆积地貌。

早第三纪，受喜马拉雅运动影响，继承了老构造运动性质，宜兴南部低山丘陵区持续上升，受强烈的风化剥蚀作用，表现为剥蚀夷平；北部平原区以缓慢沉降为主，并接受下第三系碎屑岩沉积。

晚第三纪时期，内动力作用明显减弱，因而对早期形成的地貌进行剥蚀和改造逐渐衰减。

第四纪地质时期，地壳仍以垂直升降运动为主，但外动力作用加强，在冷暖气候的作用下，出现了2-3次的海陆变迁，北部长江也以不同形式影响至本区，并逐渐形成了现代的冲湖积平原、长江三角洲平原和茗岭、惠山等低山丘陵地貌形态。

2.1.2地貌分区及特征

根据地貌成因和形态类型的差异，全区可划分为低山丘陵构造剥蚀区、太湖冲湖积平原区和长江三角洲冲积平原区。

依据次一级地貌形态、成因和高程等特征，又可分为七个亚区。

2.1.2.1低山丘陵剥蚀构造区

根据山体形态和出露位置分为低山丘陵、残丘、孤岛三个地貌亚区。

⑴低山丘陵

低山丘陵主要分布在宜兴南部、市区西南部以及江阴北部。

宜兴南部一带山体多呈脉状，山脉连绵不断，走向明显，九里湾山、龙池山一带山体多呈东西向和北东向展布，铜官山、离墨山一带山体则多呈南北向和南东向排列。

受褶皱断裂控制，组成物主要为志留系、泥盆系砂岩以及三叠系灰岩，海拔高度100-611.5m不等。

山地地形起伏较大，山势较陡，坡度一般20-35°，少数山坡大于35°，局部达50-60°。

张渚、湖父盆地岩溶地貌发育，多见石芽、溶沟、溶槽、溶洞、落水洞等。

市区低山主要分布在西部的马山—山军嶂山、摩天岭—舜柯山、惠山、雪浪山—龙王山以及充山等地，山体组成一个北东、北北东向的“Y”型环抱太湖，是本区主要构造剥蚀丘陵山区。

山体大部分由泥盆纪石英砂岩构成，多为地层产状比较和缓的单斜断块山体，海拔一般200m，惠山三茅峰可达328.98m，其次山军嶂山231m。

山体走向多数为北东、北北东向，其间连续性差，似断非断，隐约相连。

山顶多呈尖浑或馒头状，一般沿湖岸边缘的山坡较陡，坡角20-35°，湖蚀港湾发育；北坡比较平缓，坡度一般15-20°。

江阴境内低山主要分布在月城、云亭、华士一带，山体多呈北东或近东西向展布。

基岩主要由志留系、泥盆系砂岩组成，抗风化能力较强。

山顶多呈尖浑圆状，山坡坡度多大于25°。

⑵残丘

主要为分布于宜兴城南、丁蜀、市区东部以及江阴西部、东北部平原之上的孤丘，呈零星分布。

山体一般呈北东向展布，山脊连线不明显，山顶多为浑圆状或馒头状，其组成物多为泥盆系砂岩，次为灰岩及火山岩等。

以剥蚀作用为主，在山麓地带多形成了0.2-3m不等的残坡积层，植被发育。

⑶孤岛

主要分布于太湖水域中的孤山小岛，如三山岛、拖山、龟山等。

岛上基岩裸露，山顶大多为馒头状，海拔高程20-50m。

2.1.2.2太湖冲湖积平原区

根据第四系松散沉积物类型和地形特征又可分为高亢平原、冲湖平原、湖沼平原三个地貌亚区。

⑴高亢平原

地势平坦，分布于低山、残丘的山前地带以及江阴大部地区，毗邻于冲湖平原区，地面相对高程5-10m左右，其组成物大多为晚更新世冲积成因的棕黄、黄褐色粉质粘土，含铁锰结核。

由于面状冲刷作用，水土流失现象普遍。

⑵冲湖平原

分布于市区广大平原带以及宜兴东北部和西北部。

区内地势低平，地面高程一般2.5-5m。

地表以晚更新统和全新统冲湖积成因的黄色粘土、粉质粘土、粉质砂土为主。

⑶湖沼积平原

主要分布于玉祁—石塘湾一带、马山人工堆积区、鹅湖以及宜兴徐舍、新庄、官林等地，地面高程一般在1-2.5m，局部为负地形。

河流密布，纵横交错，形成网格状水系，渍害较重。

组成物为全新统，深黑色、灰黑色淤泥质土和淤泥层较发育。

2.1.2.3长江三角洲冲积平原区

分布于江阴北部沿江一带。

区内地势平坦，地面标高3-6m不等，地势向长江微倾，地表土层主要为全新世长江漫滩相沉积的粉质粘土、粉质砂土。

2.2基岩地质

2.2.1地层

本区地层隶属于扬子地层区下扬子地层及江南地层分区，中志留系至晚白垩系地层发育。

地层出露残缺不全，地表出露的地层主要为中志留系茅山组及泥盆系观山组的石英砂岩、粉砂岩、泥岩等，常组成区内褶皱构造背斜的核部，构成低山残丘的景观。

主要见于江阴的秦皇山—花山—崎山—定山一线、沿江—君山—黄山—长山一线及中部的毗山、砂山、乌龟山，无锡市区的陆区—阳山、惠山及太湖沿岸，宜兴市的南部山区等，余之地段的基岩多被第四系松散层覆盖。

据区域地质资料及钻孔揭露，区内基岩地层主要分布有奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和第三系（表1）。

2.2.2岩浆活动及火成岩

区内岩浆活动主要发生在燕山期，该时期既有岩浆的侵入，又有火山的喷发作用，喜马拉雅山期仅有小规模的火山喷发，其活动在空间上受北北东向和东西向构造控制。

燕山期火成岩主要分布在区内的西南部，即宜兴市的烟山一带，主要岩性为侏罗系龙王山组的安山岩、火山碎屑岩和大王山组的安山岩、英安岩、流纹岩和火山碎屑岩；在市区中部的安阳山、狮子山以及南部山区的百脚山—屏风山一带亦有发育分布；隐伏岩体则主要分布在北塘、安镇、张泾和严家桥等地带，形成于燕山期的第二次侵入。

喜马拉雅山期火成岩仅在宜兴市的都山有小范围的分布，出露面积约0.4km2，岩性为橄榄玄武岩，具柱状节理。

2.2.3断裂构造与地震

2.2.3.1断裂构造

根据断裂的规模和波及深度，大致可划分为区域性（深）断裂，大断裂和一般断裂。

区域性断裂：

切穿下地壳（硅铝层）深达上地幔（硅镁层）、控制地体的边界断裂，对沉积作用、岩浆活动有直接的控制作用。

莫霍面有起伏变化，重磁物理场特征明显，遥感影像上亦有显示。

表1无锡市前第四纪岩石地层简表

界

系

组

代号

厚度（m）

主　要　岩　性

新生界

新

近

系

盐城组

Ny

>465

杂色砂砾岩，含砾泥岩，夹数层玄武岩，粗玄岩。

古

近

系

阜宁组

Ef

>68

灰白、浅紫色细砂岩、粉砂岩。

产孢粉及Sinocyprisfuningensis.sp

中

生

界

白

垩

系

赤山组

K2c

>45

红色粉砂岩。

浦口组

K2p

>610

棕红色（角）砾岩，含砾粉砂岩。

朝川组

K1c

>305

安山质，粗安质凝灰岩，角砾岩，角砾熔岩，安山岩。

侏

罗

系

黄尖组

J3h

>1025

上部：

流纹质、英安质、安山质凝灰角砾岩，晶屑凝灰岩、熔结角砾岩、玻屑晶屑凝灰岩，沉凝灰岩中含硅化木；

下部：

安山玢岩、集块角砾岩、流纹质凝灰岩、沉积砾岩。

大黄山组

J3d

>2000

流纹岩、凝灰岩、辉石石英粗安岩和辉石石英粗安质集块角砾熔岩

云台山组

J3y

167

凝灰质泥岩、粉砂质页岩

龙王山组

J3l

>31

上段：

角砾凝灰岩、晶屑凝灰岩；

下段：

角闪石英粗安岩和角闪石英粗安质集块角砾熔岩

西横山组

J3x

<139

泥质粉砂岩、粉砂岩、角砾岩

三

叠

系

黄马青组

T2h

>157

上部暗紫色细砂岩，粉砂岩；

下部青灰色钙质泥岩，泥灰岩，粉砂质泥岩，粉砂岩。

青龙组

T1q

>465

灰色厚、薄层灰岩，泥质灰岩，白云质灰岩，鲕状灰岩夹钙质页岩，含ClariaConcontricaEamorphotissp.等化石。

古

生

界

二

叠

系

长兴组

P3c

44－159

灰、灰黑色厚层灰岩、白云质灰岩、结晶灰岩，含Paleofusulinasp.等化石。

龙潭组

P2－3l

374－550

深灰色粉砂岩，细砂岩，泥岩互层夹砂质灰岩及煤，中部灰岩中含化石Neomisellinasp.等。

堰桥组

P1y

118-310

长石砂岩、粉砂岩、泥岩

孤峰组

P1g

20-40

页岩、硅质页岩夹粉砂岩、局部有灰岩透镜体

栖霞组

P1q

180

灰黑，深灰色中厚层状灰岩，含燧石结核及有机质；

下部灰黑色碳质页岩，钙质泥岩。

石

炭

系

船山组

C3c

>37

浅灰白色厚层状石灰岩，具球状结构，含生物碎屑，溶洞发育

黄龙组

C2h

120

浅灰色大理岩，下部为灰质白云岩，白云质灰岩，底部石英质底砾岩，含Fusulinasp.化石。

高骊山组

C1g

13-88

杂色粉细砂、石英砂岩、页岩、粉砂质泥岩，局部夹煤线

泥

盆

系

擂鼓台组

D3C1l

88

浅灰、紫灰泥质粉砂岩，细砂岩，夹砂质粘土；

下部夹褐黄色灰岩，泥质灰岩，钙质灰岩。

观山组

D3g

148

灰白色厚层状中粗粒石英砂岩，上部紫色粉砂质泥岩夹石英砂岩，含石英砾，产化石Hamatophytonverticillatum；EolepidodendronWusihense。

志

留

系

茅山组

S2m

1585

浅灰，紫红色等杂色长石石英砂岩，细粒石英砂岩互层，夹粉砂岩，泥岩；下部产Sinacanthusfancansis化石。

坟头组

S1f

>486

灰、深灰色泥质粉砂质泥岩，泥岩，泥质细砂岩，不等厚互层，含Lingulnsp.

奥

陶

系

红花园组

O1h

>812

条带状粉晶、细晶灰岩、硅质岩

大断裂：

切穿上地壳深达康氏（conr）面，是区域性断裂的派生与配套断裂，或控制地体内次级构造单元的边界断裂。

地球物理场和遥感影像均有一定显示，地史上某一阶段对沉积作用和岩浆作用有控制作用。

一般性断裂：

规模较小，常常是横切隆起，凹陷的断裂组，遥感影像特征仍比较明显。

推覆（逆、冲）断裂：

这是工作区内较典型的断裂，深不足1km，延展较大，可能与旋卷构造或伸展构造有关。

⑴区域性断裂特征

苏锡（黄姑）断裂：

北西向展布，斜切工作区，重力场为一明显梯度带。

区内长大于190km，主断面倾向北东，具张扭性，左旋（如图1）。