唐山地质环境说明.docx

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唐山地质环境说明

唐山市地质环境条件的说明

唐山市所处大地构造位置为华北地台东北隅，Ⅱ构造单元，北部为燕山沉降带，南部为华北坳陷区，Ⅲ级构造单元有蓟县坳陷，山海关隆起，本区基底经燕山运动褶皱成山，形成褶皱和断裂，称为唐山市基底构造骨架。

本区受喜马拉雅造山运动影响，北部山区抬升，南部平原下降，宁河—昌黎大断裂控制了平原北部和南部新生界地层的发育，由山前小于50m增至大于500m。

（倴城、青坨营、胥各庄一线以北）继续向南，以沙流河、爽坨、西葛庄一线，新生界厚度增到800m，再往南至乐亭新寨一带，厚度大于2000m，南堡附近厚度大于3000m，总之唐山市地质构造复杂，新生界厚度变化大，地质环境条件各地变化大。

下面就唐山市地质环境条件概述如下：

一、气象、水文

唐山市属温带半湿润大陆性气候，受季风影响，夏季多东南风，炎热多雨，冬季受内蒙高压带控制，西北风盛行，干燥寒冷，全年气温变化剧烈，最高气温39.6℃（72年6月10日）,最低气温-22.7℃（83年1月8日）；降水量在年内分配不均，70%以上集中在6-8月份，常有暴雨，多年平均降雨量660mm（以气象局统计数据为准），最大年平均降雨量mm，出现在年，最小年平均降雨量出现在2002年，一般初霜期在十月中旬，终霜期至次年四月份无霜期158-205天。

水文：

唐山市东部为滦河水系，西部属潮白河水系，地质灾害评估中，遇到那条河流按水文手册描述其河流发源、河长、流量等。

二、地形地貌

唐山市地貌类型可分为北部山区和南部平原区，北部为燕山区，在新构造运动作用下不断抬升，形成侵蚀剥蚀构造地形，属中低山丘陵地貌类型。

（Ⅰ区）；由于滦河及近山河流携带的山区碎屑物对堆积于山前地带，形成滦河多期冲洪积扇，多期冲洪积扇连接成山前倾斜冲洪积平原，在古冶以南至范各庄一带，滦河古道分布有风成的沙丘，垄岗地貌形态，一般高1-3m，南部为滨海平原，基本上属咸水分布区，地势平坦低洼，海拔高程1-5m，有洼碱地分布，较大的洼地有草泊，油葫芦泊等，南堡及溪河入海处有突出的三角洲地貌形态，在写地质灾害危险性评估报告时，主要写评估区所处地貌单元类型，描述地面的标高xxx至xxxm，地形坡降%，评估区附近的微地貌特征，如山区的陡峻悬崖，峭壁，坡度，山谷，形态是V形，还是U形谷等，为山区泥石流、滑坡形成打下基础。

平原区主要描述地形平坦程度、坡降、微地貌（如坑塘、河渠、砂丘等）。

三、地层岩性参照野外记录本（壹本）

唐山市出露地层比较齐全，北部山区主要有太古界变质岩（Ar）、长城系（Ch）、石英岩、石英砂岩、砾岩、白云岩等，该系对地质灾害评估关系密切的地层主要是长城系高于庄组硅质白云岩，皆为可溶性岩石，局部岩溶发育，有产生岩溶塌陷的可能性，蓟县系（Jx），分杨庄组（Jxy），雾迷组，岩性主要为白云岩，杨庄组主要为泥质白云岩，野外看到紫红色、灰绿色泥质白云岩、雾迷山组（Jxw）硅质条件白云岩、白云岩等。

青白口系（Qn）：

主要岩性为含白云质粘土质灰岩或泥灰岩，薄片状页岩，含海绿石粉细砂岩，底部为燧石角砾岩，在开平区长山沟出露。

寒武系：

（Ε）可分上、中、下统，上统风山组，以灰岩为主，泥质条带状灰岩，夹竹叶状灰岩及紫灰色页岩。

上统长山组以薄层泥灰岩、竹叶状灰岩，底部为一层含铁质竹叶状灰岩，上统崮山组，以紫色粘土质砂岩，粉砂岩为主，中统徐庄组以砂页岩为主，夹生物碎屑灰岩。

下统毛庄组以紫红色页岩夹薄层白云岩，下统馒头组主要为紫红、砖红色、钙质泥岩，底部为含砾泥灰岩，下统府君山组，巨厚层状豹皮状灰岩、

奥陶系（O）:

主要为灰岩。

石炭系（C）:

主要细砂岩、粉砂岩、泥岩、顶部至中部夹层厚度1-3m的灰岩，代号K1、K2、K3、K4、K5、K6夹煤层4层，即煤11-煤14。

二叠系（P）：

岩性主要为紫色、绿色、青灰色等杂色粉砂岩、泥岩、中砂细砂岩夹多层煤层、

第三系：

明化镇组，岩性为上部以灰色砂岩为主，夹棕红色泥岩，下部浅黄色砂页岩夹薄层砂岩。

馆陶组：

浅黄色泥岩，砂质泥岩夹灰色砂岩。

第四系（Q）:

可分为全新统、上更新统、中更新统及下更新统，岩性描述，（表781-85观测报告）需要说明的是唐山市区全新统仅在陡河、沙河、小青龙河、还乡河、河漫滩及一级阶地上分布，其它部分均为上更新统地层，有的工程地质勘察报告，第四系都写成Q4是不对的。

四、地质构造

唐山市地质构造较复杂，但各地复杂程度不一，主要构造有：

大地构造单元，Ⅰ级构造单元，属于中朝准地台，Ⅱ级构造单元为燕山台摺带（西北部）、山海关台拱（东部）、黄骅台陷（南部沦陷）、Ⅲ级构造单元为马兰峪复式背斜，Ⅳ级构造单元开滦台凹，蓟县凹褶带；

山海关台拱Ⅲ28，没分Ⅳ级构造单元，黄骅台陷可分南堡断凹（Ⅳ252），马头营台穹（Ⅳ253）、柏各庄断块（Ⅳ254）、北塘断凹（Ⅳ255），每个Ⅳ级构造单元还有较小的构造，如开滦台凹可分为开平向斜、埤子院背斜、车轴山向斜等，写地灾是可以从Ⅱ级或Ⅲ级构造单元写，一直写到具体的向背斜构造，如唐山市区位于开滦台凹东部，开平向斜西北翼，描述开平向斜的基本情况，最后评估区写距开平向斜轴部最近距离。

断裂构造

唐山市区构造复杂，可按二O一O年三月中国地质大学（北京）编制的《河北省活断裂探测与地震危险性评价项目（唐山市目标区活动断层分布图（1:

50000）及其说明书）》已经国家验收。

该图主要对陡河断裂、巍山-长山-丰南断裂（F1）;及古冶断裂进行了系统的探测，下面就三条断裂的性质，活动性描述如下：

一、陡河断裂（F1）

陡河断裂呈北东向展布在市区以南（隐伏区）-市区及其以北-陡河水库以东附近，向北延伸到野鸡坨附近与丰台-野鸡坨断裂合并（F4），定性：

陡河断裂在西南部隐伏为倾向NW的正断层。

活动性：

陡河断裂北段，龙王庙以北确定为前更新世上部基岩断层表现为奥陶系灰岩与石炭系地层间的基岩断层，倾向NW；该报告定位逆断层。

南段：

断层走向为NE30°，定性为断层为Q2，中更新统以前的活动断裂，经综合确定陡河断裂为走向NE，倾向NW的正断层，为更新世晚期之前的活动断裂。

二、巍山-长山-丰南断裂（F2）见断层活动性初步鉴定113-114页

断裂由于市区内大城山、凤凰山阻隔，分为南北两端，即北段F2-1（巍山-长山南坡断裂）与南段F2-2（唐山-丰南断裂）

F2-1（巍山-长山南坡断裂）：

该断裂初露于巍山-长山南麓，走向NE40°，倾向NW，倾角78°，断层NW盘为奥陶系灰岩，SE盘为灰黄色石炭系泥砂岩，从断层面擦痕及牵引褶皱现象推断该断层NW盘相对下降，SE盘相对上身，为正断层性质。

从未判断该断层晚更新世以来不活动。

F2-2（唐山-丰南断裂）：

对应矿区内Ⅱ和Ⅲ断裂，唐山矿Ⅱ和Ⅲ基岩断层发育在开平向斜的倒转翼内，切割了倒转翼，为逆断层性质，呈NE走向，奥陶系灰岩由北西向南东逆冲到二叠系含煤系之上，控制了唐山-丰南倒转背斜和向斜在唐山市目标区的分布。

该断点连线走向月NE29°，为逆断层性质。

总的认为唐山-丰南断裂（F2-2）走向NE，早起倒转向斜的底部逆冲断裂，断层产状呈铲式，后期（第四系）反转形成正断层，为前更新世晚期断层，晚更新世以来未见活动。

三、古冶断裂（F3）:

分为东北段（古冶-唐山断裂F3-1，走向50°）；西南段（唐山-南湖断裂，F3-2，走向NE30°），古冶-唐山断裂错段了第四系内各层位地层界面。

1976年唐山7.8级地震，沿古冶-唐山断裂曾出现了一条长约8km的地震破裂带，破裂带总宽月30m,总体走向NE30°，最大水平错距2.3m,最大垂直错距0.7m，地震破走向裂带的运动性质反映了古冶-唐山断裂的活动性质。

东段古冶-唐山断裂（F3-1），走向NE50°，确定为断层走向NE，倾向NW，为全新世断层，属活动断层。

西南段唐山-南湖断裂（F3-2）走向30°，倾向SE，为晚更新世以来的活动断层。

唐山市其他的主要断裂还有宁河-昌黎断裂、丰台野鸡坨断裂（大八里庄断裂）等见1/20万地质图描述。

五、水文地质条件

唐山市水文地质条件比较复杂，主要表现为地下水类型多，有潜水、承压水，有孔隙水、岩溶水、裂隙水，有淡水、咸水，下面就唐山市，市区水文地质条件概况说明如下：

（一）水文地质分区：

唐山市水文地质可分为：

北部低山丘陵水文地质区（Ⅰ）及南部平原水文地质区（Ⅱ）。

1、低山丘陵水文地质区（Ⅰ）：

低山丘陵水文地质区主要分布在北部山区，遵化、迁西、迁安大部及玉田、丰润及滦县北部，该区按地下水类型，又可分为山间盆地水文地质亚区，如遵化盆地孔隙水水文地质亚区，迁安盆地孔隙水水文地质亚区，迁西盆地孔隙水水文地质亚区等，

2、平原水文地质区，主要分布在唐山市区及南部广大平原区，安地质类型可分为，冲洪积倾斜平原水文地质区Ⅱ-1，及冲积海（湖）积低平原水文地质区Ⅱ-2.下面就唐山市区及平原区水文地质条件概述如下：

①唐山市区水文地质条件（包括路北、路南、丰润区北部、古冶区）从沉降物的成因类型，地下水补给来可分为两个水文地质区，Ⅰ区：

山前坡洪积平原水文地质区：

主要分布在古冶区丰润区北部，开平区，市区大城山前，第四系厚度小于20m的分布区，含水层岩性为细砂，粉细砂地下水处于疏干、半疏干程度。

2、冲洪积瓶邪平原水文地质区（Ⅱ）

依据沉积物的物质来源不同唐市区可分为两个水文地质亚区，以唐山隆起带以西为滦河早起冲洪扇水文地质亚区，也可叫还乡河-陡河冲洪积扇水文地质亚区，以东为滦河中期冲洪积扇水文地质亚区（也可叫沙河冲洪积扇亚区。

（1）含水组的划分

第四系松散岩类孔隙水可分为四个含水组，（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）

⒈Q4含水组在唐山市区大部分缺失，仅在还乡河陡河、沙河漫滩及Ⅰ级阶地上有分布，（底板埋深一般小于10m,含水层厚度3-5m，）含水层岩性为细砂，粉细砂，大部分处于疏干、半疏干状态。

Ⅱ含水组，底板埋深50-120m,含水层厚度10-50m，由北向南逐渐增加，含水层岩性为砂含卵砾石，中细砂，单位涌水量10-30m3/a`m,在基岩浅埋区如丰润车轴山，国新屯，古冶区北部山前地带，该含水组与下伏基岩直接接触，水化学类型为HCO3-Ca,HCO3-Ca·mg型水，矿化度小于0.5g/L。

第Ⅲ含水组（中部卵砾石）层，广泛分布底板埋深50-200m，由北向南倾斜，含水层一般由1-2卵砾石砂砾石组曾，含水层厚度10-60m,单位涌水量20-60m3/a`m，最大可大于100m3/a`m，如丰润区东北部的冲洪扇地段，富水性极强，在基岩浅埋区域下伏基岩直接接触，在深埋区，如荆各庄向斜及越河、王庄子、女织寨、常各庄以南的地区吗下部有10-30m的粘性土与下伏Ⅳ含水组阻隔。

也就是说唐山市区北部及中心地带一般是第Ⅲ组与基岩直接接触，仅深埋区有第Ⅳ含水组分布。

水化学类型与Ⅱ组一致。

市中心区及北部与Ⅱ含水组混合开采，所以水质、水位一般都是一致的。

属浅层水。

第Ⅳ含水组（底部卵砾石），底板埋深100～400m不等，受基底控制，由北向南、西南倾斜，岩性为卵砾石含粘土，下部含粘土较多，含水层厚度大，单位涌水量15.53～42.30m3/h·m，（西部韩城一带），水化学类型HCO3-Ca、Mg；HCO3-Ca、Na型，水矿化度小于0.5g/L。

唐山市区（中心）除荆各庄向斜外，一般为Ⅱ、Ⅲ组，如北部龙王庙水厂。

Ⅳ含水组分布在市区西部、韩城、丰南区等地。

2、碳酸盐类岩溶水水文地质条件

唐山市区按水文地质单元可分为开平向斜西北翼、东南及北翼三个水文地质单元、车轴山向斜、荆各庄向斜、碑子院背斜水文地质单元。

（1）开平向斜西北翼水文地质单元位于路北区、路南区、开平区，单元北界为冶里背斜轴部寒武系页岩，南界为岺子背斜，西界为陡河断层和寒武系页岩，东界为奥陶系灰岩与石炭系交界处。

呈北东～南西向呈条带状分布，含水层重要为奥陶系灰岩，寒武系一般水量较小。

（2）碑子院背斜轴部、蓟县～青白口系水文地质条件

主要分布在张各庄-许各寨。

蓟县系-青白口系分布区，含水层主要为蓟县系雾迷山组硅质条件白云岩，主要构造破碎带，岩溶发育，如陡河断层带上及附近蓟县系雾迷山组、硅质条带白云岩分布的，原啤酒厂1号井，井深179.87m，第四纪厚度77.40m，抽水段77.40-179.87m。

由于分布在陡河断裂带附近，1990年5月20日抽水，静水位55.28m,水位降2.35m，涌水量84m3/h，单位涌水量35.74m3/h.m。

再如陡电12号井，1984年7月31日抽水试验资料：

静水位30.4m，井深255.98m，第四系厚93.39m，Q＝150m3/h，S＝5.83m，单位涌水量（q）＝25.72m3/h.m，水量均很丰富，另外2010年，唐山环勘院在丰润区天柱钢厂，打六眼机井，井深为250m，第四系底板埋深为40-60m，第四系没有很好的含水层，没有卵砾石层，取水层为蓟县系杨庄组，紫红色、浅灰色泥质白云岩，因有大八里庄断裂从厂区通过，基岩裂隙也较发育，几眼井Q＝79-118m3/h，q=7.83m/h.m，静水位47m，有两眼井打到溶洞。

说明蓟县系在有条件的地方也可有富水性较强的地段。

在该含水组分布区历史上曾发生处岩溶塌陷地质灾害。

如唐山市体育场田径训练馆，1989年6月6日，啤酒厂西北角的公路、热力公司等地。

（3）车轴山向斜水文地质单元

含水层主要为奥陶系灰岩岩溶水，底板为寒武系页岩，顶板为石炭系砂页岩，奥灰岩，岩深发育，富水性强，但不均匀，钻孔单位涌水量？

～495.91m3/h.m，一般中统马家沟灰岩质纯，层厚，岩溶发育，富水性强，下统灰岩含白云质泥质较多，富水性相对较弱。

地下水化学类型为　HCO3-Ca和HCO3-Ca、Mg型水，矿化度200-250mg/L。

地下水补给主要为上覆第四系孔隙水越流补给，在车轴山基岩裸露区直接接受降雨入渗补给，迳流由东北向西南方向迳流，参人工开采为主要排泄方式。

地下水位埋深2010年来等水位线图38.41-43.2m。

（4）荆各庄向斜水文地质单元

荆各庄向斜是开平向斜次一级构造，该单元西北边界为寒武系页岩，东南为陡河断层，荆各庄向斜为一个封闭的岩溶水盆地，底界平缓，盆地边缘灰岩呈半环状展布，上覆盖第四系地层及石炭—二叠系地层，第四系厚度由西北向东南逐渐增厚，由30米增加到380米，奥陶系岩溶水水量丰富，但不均一埋藏在第四系覆盖层下的灰岩富水性，单位涌水量达292.52m3/L，埋藏在石炭系地层以下，水量较小，单位涌水量仅5.41m/h·m，地下水化学类型为HCO3—Ca,或HCO3—Ca·Mg型水，矿化度<0.5g/L，该单元内岩溶水连通性好，具有统一的水面，一处抽水，整个单元内水位都受影响。

地下水主要补给来源：

第四系孔隙水为降水入渗，地表水及陡河水库渗透补给，灌溉回归，奥灰水主要为第四系孔隙水径流补给，径流：

第四系孔隙水由东北陡河水库向西南径流，陶灰水也由东北流向西南，自来水公司、荆各庄水源地。

排泄主要为人工开采。

（5）开平向斜东南翼水文地质单元

分布在开平向斜轴的东南翼，主要包括古冶区，丰润区钱营矿等地，1984年6月2日范各庄突水使全区地下水包括奥灰水，孔隙水水位均发生较大程度的变化，证明奥灰水富水性强，连通性好，具有统一的地下水位，在局部大量抽水时，可波及全区。

岩溶水在断裂带、褶皱转折端岩溶发育，富水性强，如石佛口水源地，单井涌水量大于100m3/h·m，东供2孔可达513.84m3/h·m，小水坡的1线O5孔单位涌水量也达到243.83m3/h·m，水量及丰富。

南沙河水源地，在一个大的井房内有4眼水井，井距仅20m左右，互相影响极小。

1984年范矿突水时最大短期三危量达12.32m3/秒，即444.96m3/h，由于范矿突水，水位突然大幅度下降，在范各庄彭塔坨原林西机场发生17个塌陷坑，呈圆形筒状碟形坛状，筒状塌陷坑直径14m,深8-10m,坛状坑直径1.6m深，深4还是9m。

开平向斜东南翼奥灰水化学类型：

北部为HCO3—Ca·Mg型水，矿化度小于0.5g/L，钱营一带为SO4-HCO3—Ca·Mg型水矿化度0.7g/L。

⑹开平向斜北翼水文地质单元：

分布在巍山----赵各庄-----开滦二中一线，属低山丘陵区，也是在岩裸露区，……主要补给源为大量降水入渗，排泄主要为赵各庄矿，巍山矿矿坑排路干，水位埋深大于200m……

平原区水文地质条件

水文地质分区：

按81-85年地下水动态报告讲

七、人类工程活动对地质环境的影响

人类工程活动在唐山市主要表现有，采矿对地质环境的影响，如开滦……矿开采煤矿形成采空塌陷，使地面变形，形成塌陷坑，在其影响面内，造成建筑物墙体裂缝倒塌等地质灾害。

地下水超采引发的岩溶塌陷，地面沉陷等灾害。

关于水文地质一般概念、基本类型及术语的认识

地下水类型：

三个类型：

包气带水，潜水，承压水。

按含水层性质可分为孔隙水，岩溶水。

唐山市可分：

平原区第四条松散岩溶孔隙水，山区分为砂岩变质岩裂隙水；碳酸盐岩类岩溶水。

水位埋深：

有地表至地下水面的深度叫水位埋深，用来表示

水位标高：

地下水位埋深处水面的海拔标高，用来表

在地灾评估中，水文地质条件复杂程度的确定：

水文地质条件的复杂程度主要考虑对工程建设的影响大小来评价，不按地下水量大小来评价，可分为良好，较差，不良。

水文地质条件良好地区表现为：

浅层水水位埋深对工程建设影响较小，不需要降水工程，可根据工程基础深度与浅层水位对比，如水位埋深工程基础深度较大，施工中必须进行人工降水。

这时水文地质就定成较差或不良。

在咸水区，水质腐蚀度强，水文地质条件也为不良。

在底下有岩溶水分布区，必须考虑产生岩溶塌陷和水文地质条件，水位埋深大小，是否具有双层水位，岩溶水位是否在第四条与灰岩接触变动，都是岩溶塌陷的条件，如果评估区具备双层水位，而岩溶水位常在接触面没动，水文地质条件就应确定为较差或不良。

其他地区均可确定为良好。

关于浅层水、深层水的划分：

唐山市区北部第Ⅱ、Ⅲ含水组混合开采，水位一致，第Ⅳ含水组分布不普通，市区及北部均可视为浅层水。

南部滨海平原区，以咸水底板为界，底板以上为浅层水，以下为深层水，也可以以Ⅰ+Ⅱ含水组为浅层水，Ⅲ+Ⅳ含水组为深层水。