湖南白垩系红色砾岩溶蚀风化特性研究.PDF

第21卷增刊第 l期 水 利 水 电科 技 进 展 2(301年 lO月 湖南 白垩系红色砾岩溶蚀风化特性研究 — — 以株洲航电枢纽工程为例 李正坤，左重辉 (术利部 ·湖南省求利求电勘测设计研究院．湖南 长沙 4l0007) 关键词：红色斫岩 ；溶蚀 ；风化 中图分类号：P588．2125 文献标识码：A 文章编号：1006—7647(2(301】07—008o—Ol 湖南省湘江流域中下游 ，从郴州一衡 阳一株洲 粒含量和砾石含量在同一槽内因位置不同而有所差 沿京广铁路一线广泛分布着红层盆地 ．株洲航 电枢 异，一般槽的中央部位粘粒含量稍高，几乎不存在母 纽位于湘江下游株洲盆地内，设计蓄水位40．5m，库 岩中的灰岩砾石 ，但槽的边缘牯粒含量稍低 ．且见少 容4．7×lO8 坝址区地势平坦，河床开阔，河宽约 量灰岩砾石 ． 5(30m，河床及左岸均为 白垩系红色厚一巨厚层砾 2 溶蚀风化的成因机制 岩，溶蚀风化较强烈．仅坝轴线上下游 1(30m范围内 就有 8处全风化深槽，槽深一般超过 39m，槽 内充填 砾岩中溶蚀风化槽的形成是内外诸多因素共同 松散的溶蚀风化残积土 ，即黄红、棕红色砾质土、含 作用的结果，既有溶蚀作用 ，又有风化作用 ．岩性和 砾壤土等，物理力学性状较差，对坝线选择及其它建 地质构造是其内在 因素，地下水活动是外部条件，溶 筑物的布置影响较大 ． 蚀是主要形式 ．风化则导致最终结果 ． a．岩性 ．对坝址砾岩取样滴 5％的HCI起泡 ，在 1 红色砾岩溶蚀风化特征 许多岩样的新鲜断面上见到方解石小晶体 ，室内岩 本区白垩系砾岩因含有大量的灰岩砾石及钙泥 矿鉴定结果表 明，白垩系砾岩含有大量的灰岩砾石 质腔结物，存在溶蚀和风化的共同作用 ．经过勘探研 及钙质和铁泥质胶结物．灰岩及钙质胶结物具有可 究，发现溶蚀风化有如下特征： 溶蚀性，具备了岩溶的基本条件；碎屑中还含有一定 a．对岩性的选择性 ．本区 白垩系砾岩为一套厚 量的板岩、长石等较软弱颗粒 ，这些软弱颗粒和泥质 层陆相沉积 ，其主要特点是砾石成分复杂、砾径差异 胶结物在适宜的条件下会产生风化 ． 大、胶结物成分不一、胶结型式多样 ．从平面分布上 b．地质构造．坝址左岸发育一条 区域性大断 看 、溶蚀风化与岩性关系十分密切，溶蚀风化槽均分 层，顺河向延伸 ，倾 向左岸，而左岸河边恰恰存在一 布在钙质、钙泥质胶结为主、灰岩砾石成分 占50％以 溶蚀风化深槽 (2号)，该深槽也顺河延伸 ．从 2号槽 上的砾岩中．总体上看，灰岩砾石与钙质胶结物含量 的分布位置 、规模 、延伸方向、发育深度等因素分析． 越高，溶蚀发育愈强烈，槽体数量越多，规模也越大． 它的形成 、发展受到了区域断层的控制 ．除 2号深槽 b．平面和空间分布的随机性 ．经过坝址区1km2 外，1号，3号，5号，6号，7号等槽体平面形态里椭 范围的勘探调查 ，发现溶蚀风化槽 的空间分布具有 圆形，长轴方向与河床垂直或大角度斜交，与坝区主 极大的随机性和不确定性 ，也就是说它们出现的位 要节理走向基本一致 ．在剖面上同样受到构造影响， 置 、形态、规模 、深度均是不可预见的 右侧河床钻 L资