银川市工程地质特征

一、概况

银川市地处黄河冲积而成的河套平原上，南起青铜峡，北至石嘴山，东临黄河，西依贺兰山，银川盆地在地质构造上被称为“银川地堑”。地理位置在北纬38°08′～38°53′,东经105°49′～106°35′，南北长 82公里，东西宽64公里。银川市境内地势平坦、开阔，由西南向东北逐渐倾斜。区域内平均海拔1000米～1117米，属中温带大陆性气候，年平均气温8.5℃，日温差12～15℃，年平均日照时数 2800～3000小时。年平均降水量203毫米，无霜期157天左右。主要气候特点是：冬寒长、春暖快、夏热短、秋凉早，干旱少雨，日照充足，蒸发强烈，昼夜温差大等。

二、地层岩性

银川地区在地层区划上，属华北地层区陕甘宁盆缘分区的贺兰山小区和银川小区。这个地层区出露的古老地层为太古界变质杂岩和下元古界变质岩系，它们和早元古代花岗岩共同构成了地台的基底。地台的盖层沉积相继为中～上元古界，海相为古生界寒武纪和奥陶纪，中、上石炭统及二叠系海陆交互相含煤建造和陆相碎屑建造，中、新生界陆相沉积。

1.元古代

早元古代晚期的岩浆活动,为区内最强烈的一次岩浆活动，其发育形成的黄旗口斜长花岗岩体，出露于境内贺兰山山前自北向南苏峪口—拜寺口—镇木关口—大水渠口—黄旗口—小滚钟口—大口子—南水一带。其岩体主要由中粗粒黑云斜长花岗岩及粗粒似斑状黑云斜长花岗岩组成。

(1)长城系(ch）

根据岩性的差异，该系分为上、下两部分：下部为灰白、浅紫、粉红色厚层状石英岩、石英岩状砂岩夹杂色板岩；上部为深灰、灰黑色泥质、粉砂质板岩硅质板岩、灰色燧石条带或团块白云质灰岩夹石英砂岩。

2.古生代

(1)寒武系(∈)

本区十分发育，地层为滨海—浅海砂岩，页岩相和碳酸岩相沉积，岩性岩相变化不大，厚度较稳定，总厚度约1000余米。

①下寒武统(∈₁)

苏峪口组：在金塔泉和紫花沟有出露，为滨海、浅海、泻湖相含磷建造。其下部岩性为土黄色砾状磷块岩、砂岩、钙质磷块砂及含磷砂岩。中上部为灰白色钙质长石粉砂岩和灰、灰黄色钙质白云岩。

(2)奥陶系(O)

本区内分布广泛，下部及顶部为碳酸盐岩建造，中部为砂岩、板岩夹灰岩，总厚度为4000米，划分为下奥陶统和中奥陶统，缺失上奥陶统。

①下奥陶统(O₁)

主要分布在驴驴沟、大南池、套门沟以南到石泉沟一带。为浅海相中厚层灰岩、厚层白云岩和白云质灰岩。

②中奥陶统(O₂)

主要分布在石泉沟以南，大十字沟和大腊塔沟一带。其岩性为灰、浅灰、深灰、灰绿色砂质岩板、粉砂岩、砂岩及砂质灰岩。

3.中生代

(1)白垩系(K)

下白垩统(K₁)庙山湖群，分布在大窑沟以南至头关山口处。岩性为河湖相杂色堆积，上部为灰棕、灰绿、灰白、棕红色泥岩和粉砂质泥岩、泥灰岩、砾岩、砾岩夹煤线；下部为褐红色砂质泥岩、泥灰岩、砂岩、砾岩。

4.新生代

(1)第三系(E)

第三系仅在大井子南4～5公里处出露中新统（N₁）干河沟组。其岩性为河湖相灰红色砾岩、黄灰白色长石石英砂岩和橘红色砂粘土组成。

(2)第四系(Q)

冲洪积层(Q₄^al+pl),岩性为角砾、卵碎石、粉细砂、粉土、粉质黏土等，广泛分布于山前洪积平原、黄河冲积平原表层。

三、区域地质构造与地震

1.地质构造单元

根据大地构造理论，银川市处于中朝准地台(一级)鄂尔多斯西缘拗陷带(二级)的贺兰山台陷和银川地堑(三级)，为贺兰山褶皱带与鄂尔多斯地台间的山前拗陷区。西部贺兰山属燕山运动形成的多旋回陆相拗陷，东部平原区则为喜马拉雅山期形成的多旋回断陷区。

图1   银川地堑地质剖面图

2.断裂

受新华夏系构造影响，银川地堑成为一个断陷盆地，其活动断裂集中分布于盆地轴部的银川-平罗一带、贺兰山东麓断裂带，走向北北东，与盆地伸展方向大致平行。横向上，自两侧向断陷中心呈断阶状跌落。平罗黄渠桥-贺兰洪广营、贺兰常信堡-银川-永宁望洪堡一带居于盆地中央，为盆地沉降的最深部位，到银川附近折向南南东，延至永宁以后，总体呈向西突出的弧形。

3.地震

由于贺兰山东侧的银川地堑处于我国东西两大板块构造的交接部位，新构造运动强烈且频繁。自公元406年至2001年的近1600年间，共发生Ms≥4.7级地震45次，其中7级以上地震主要沿区域性大的活动断裂带发生，5-6级地震除沿大断裂带附近分布外，还有一部分发生于次级断裂带上。银川地区内地震相对集中的区域是第四纪下降剧烈的银川地堑，历史上曾发生过8级大地震(1739年银川-平罗地震)，据考证，这次地震的余震持续达三年之久。据宁夏地震局对1970年以来的统计资料，盆地内共发生过88次小震，它们绝大部分分布于银川断陷盆地内部及贺兰山东侧、平罗以北的广大地区。

根据《中国地震动峰值加速度区划图》(GB18306-2001)划分，银川地区地震动峰值加速度为0.20g，特征周期为0.40s，对应地震烈度为Ⅷ度。

四、工程地质条件

1.水文地质条件

银川市的主要引黄灌溉渠道，从西向东有：西干渠、新开渠、良田渠、唐徕渠、汉延渠、惠农渠、民生渠等。这些渠道的水流方向基本同地形倾斜方向一致，从西南入境，向东北方向流去，最后注入黄河。地下水的补给有大气降水、灌溉入渗、侧向径流、潜水越流形式；地下水通过蒸发、排水沟、越流、侧向径流和人工开采的途径向外排泄；银川市气候干燥，日照强烈，因此蒸发排泄占较大比重。

2.岩土体工程地质类型划分

银川地区地貌单元主要有黄河冲积平原、山前洪积倾斜平原、低山丘陵，岩土层种类较多，成因较复杂，岩土体主要划分为：

(1)粉土：Q₄^al以浅灰黄色为主，结构松散，稍湿-饱和，厚度0.2-5.0m不等。主要分布于黄河冲积平原。

(2)粉质黏土：Q₄^al浅灰黄色，可塑-硬塑，稍湿-饱和，厚度0.5-8.0m。主要分布于黄河冲积平原。

(3)粉砂：Q₄^al浅灰黄色-灰色，松散-中密，稍湿-饱和，厚度0.5-20.0m。主要分布于黄河冲积平原。

(4)细砂：Q₄^al浅灰黄色-灰色，松散-密实，稍湿-饱和，厚度1.0-15.0m。主要分布于黄河冲积平原。

(5)角砾：Q₄^al灰色-灰白色，角状为主，砾径0.5-30mm，松散-中密。厚度一般0.5-5.0m，主要分布于山前洪积倾斜平原、低山丘陵表层。

(6)卵石、碎石：Q₄^pl灰色，角状-亚圆状，砾径20-60mm，局部含有孤石，松散-中密。厚度一般0.5-30.0m。分布于山前洪积倾斜平原、低山丘陵表层。

(7)泥质砾岩：E全风化-强风化，褐红色-灰色，粗粒结构，泥质胶结，遇水扰动易软化，软岩。分布于低山丘陵区下部，范围较小。

(8)泥质砂岩：E 全风化-中风化，褐红色-褐黄色，泥质胶结，细粒结构，遇水扰动易软化、易散，极软岩。分布于低山丘陵区下部及局部丘顶，范围较小。

(9)粉砂岩：O 强风化-中风化，浅灰绿色，细粒结构，钙质胶结，胶结一般，节理裂隙很发育，岩芯碎块状-短柱状，软-硬岩。分布于低山丘陵区下部及局部丘顶挖方地段。

(10)泥灰岩：O 强风化-中风化，浅灰绿色，细粒结构，钙质胶结，胶结较好，节理裂隙发育，软-硬岩。分布于低山丘陵区下部及局部丘顶，范围较小。