中国红层的分布及地质环境特征.pdf

1 0 0 4 - 9 6 6 5 ／ 2 0 0 4 ／ 1 2 0 1 - 0 0 3 4 - 0 7 J o u r n a l o fE n g i n e e r i n g G e o l o g y 工程地质学报 中国红层 的分布及地质环境特征 程 强 寇小兵 黄绍槟 周永江 四川省交通厅公路规划勘察设计研究院成都6 1 0 0 4 1 摘要根据我国红层的分布特征及形成背景， 将我国红层划分为西南地区红层、 西北地区红层 、 中南、 东南地区红层和其他 地区 西藏及华北的部分地区 红层。重点研究了以川滇红层为代表的西南地区红层和以甘肃红层为代表的西北地 区红层 ， 研究了各个区域红层的地质构造特征 、 地形地貌特征、 气候环境特征等工程地质环境特征， 根据工程地质环境特征 ， 将研究 区 域的红层划分为四川盆地红层 、 西昌一滇中红层、 滇西红层和甘肃红层。 关键词 红层形成背景分布地质环境特征 中图分类号 P 6 4 2 ． 1 3 2 文献标识码 A THE DI S TRI BUT ES AND GEoLoGI C ENⅥ RoNM ENT CHARACTERI S ． TI CS oF RED BEDS I N CI ⅡNA C H E N G Q i a n g K O U Xi a o b i n g H U A N G S h a o b i n Z HO U Y o n g j i a n g I n s t i t u t e f o r H i g h w a y P l a n n i n g s S u r v e y a n d 。S i c h u a n P r o v i n c i a l C o m mu n i c a t i o ns D e p a r t m e n t 。C h e n g d u 6 1 0 0 4 1 Ab s t r a c t Ba s e d o n t he d i s t r i b u t i o n c h a r a c t e r i s t i c s a n d f o r ma t i o n b a c k g r o u n d。a r e g i o n a l i z a t i o n o f r e d b e d s i n Ch i n a i s s u g g e s t e d。s u c h as r e d b e d s i n n o r t h we s t 。s o u thw e s t 。s o u t h e ast a n d s o u t hc e n a l C h i n a a n d p a r t s o f Xi z a n g a n d No rth Chi n a ．Th e s t u d y Was f o c u s s e d o n the r e d b e d s i n S i c hu a n Yu n nan r e g i o n。r e p r e s e n t a t i v e o f s o u thwe s t Chi na an d the r e d b e d s i n Ga n s u。the r e p r e s e n t a t i v e o f n o r t h we s t Chi na。the g e o l o g i c e n v i r o n me n t c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e r e d be d s。s u c h as the g e o s t r u c t ur a l c ha r a c t e r i s t i c s 。g e o mo r p h i c c h a r a c t e r i s t i c s。c l i ma t i c e n v i r o nme n t c h a r a c t e r - i s t i c s e t c ．we r e s t u d i e d．Ac c o r di ng t o the g e o l o g i c e n v i ron me n t c h ara c t e r i s t i c s 。t h e r e d b e ds i n Si c h u an Yu nn an r e gi o n are z o n e d i n t o tho s e i n S i c h u a n b a s i n 。X i c h ang D i anz h o n g 。D i a n x i and G a n s u ． Ke y wo r ds Re d b e d s 。F o rm a t i o n ba c k g r o un d。Di s t r i b ut i o n。Ge o l o g i c e n v i r o n me n t c h ara c t e r i s tic s 引 言 红层是外观 以红色为 主色调 的碎屑岩沉积地 层 ， 红层广泛分布于我 国的西南、 西北、 华 中及华南 地区 ， 红层具有特殊 的工程性 质 ， 是典型 的易滑地 层 ， 在红层地 区 ， 雨 季经常发生数量 众多 的滑坡灾 害⋯ 。在铁路 、 公路工程建 设 中， 红 层地 区的坡体 开挖和路堤填筑经 常诱发规模 较大 的坡 体塌滑灾 害 ， 影响工程建 设 的正 常进行 。关 于红 层的基 本 性 质 和 红 层 中 的工 程 建 设 问 题 有 大 量 的 研 究 J ， 但关于红层的形成历史、 分布范围及分布特 征等缺乏明确 的概念， 红层地 区的工程环境特征缺 乏系统的研究 。本文主要研究我 国红层的形成背景 和分布特征 ， 重点研究西南地 区的川滇红层和西北 地区的甘肃红层的分布、 分区和地质环境特征 。 收稿 t 3 期 2 0 0 3- 0 7 2 2 ； 收到修改稿 日期 2 0 0 3- 0 9一o 9 ． 作者简介 程 强 1 9 7 2一 ， 男 ， 在职博士 ， 主要从事 岩土工程设计研究工作． E m a i l c h e n g q i a n g y 1 6 3 ． c o m 维普资讯 程强等 中国红层的分布及地质环境特征 3 5 1 中国红层形成地质历史背景及分布 红层的形成需要如下的几个条件 1 适宜的古地 貌条件 。红层为碎 屑岩沉积 ， 需要有接受沉积的古沉积盆地和沉积物源 ， 沉积盆 地多为内陆盆地 ， 也有少量的海滨及海相沉积 ， 物源 则指周围山地提供丰富的岩石风化物。 2 适宜的古气候条件 。红层形成于干燥炎热 的古气候环境条件下 ， 一方面岩石风化作用强烈 ， 可 以提供丰富的物源， 另一方面岩石氧化作用强烈， 可 以形成红层的红色外观。 1 ． 1 中国红层形成的地质历史背景 我国红层大多形成于中、 新生代漫长的地质历 史时期， 主要沉积时代为三叠纪、 侏罗纪、 白垩纪、 第 三纪 最早 的红色地层出现 于二叠纪早期 ， 但仅在 山西和塔里木地 区有少量分布， 以红色为主的杂色 碎屑岩， 本文不作详细论述 。 1 ． 1 ． 1 三叠纪 在三叠纪， 我国大体可以古昆仑一古秦岭一古 大别山为界 ， 分为南北地 区， 北 区为广 阔的陆区 ， 南 区则基本为海洋所覆盖 ， 即“ 南海北陆” 格局。 在三叠纪时， 中国北方出现的亚洲古大陆中分 布着稀疏的中小型 山间盆地 ， 如古天山前 的准葛尔 盆地、 吐鲁番盆地， 古祁连山前的河西走廊盆地及古 秦岭以北的陕甘宁盆地 、 沁水盆地等。三叠纪早 中 世为半干热气候 ， 中三叠世后期及 晚三叠世变为温 湿气候。因此 ， 在 中国北方的陕甘宁等盆地普遍沉 积有大陆性干热气候下形成 的早 中三叠系的红层 。 三叠纪中晚期为半干热至温湿环境下沉积的含煤含 油岩系， 三叠纪中国南方则 以海相沉积为主 ， 红层较 少 。 因此我国三叠纪的红层主要分布在北方的陕甘 宁等盆地中， 主要为早 、 中三叠统的地层。 1 ． 1 ． 2 侏 罗纪 在中三叠世晚期的印支运动 ， 给我 国南方的古 地理面貌带来 了深刻 的改造和影响 ， 三叠纪晚期普 遍发生海退 ， 我国侏罗纪除西藏、 青海南部 、 云南 西 部、 广东和黑龙江东北部等地区为海水占据外， 其余 均为陆地 。 中 国侏罗纪 的陆相沉积 主要分布在各个盆地 中， 如巴蜀湖、 西 昌湖、 滇湖 、 庆阳湖等 ， 但 由于各个 盆地所处的构造位置和古地理 、 古气候条件的不同， 其沉积类型是非常复杂的， 岩性和岩相的变化也比 较大。 1 中国西北地 区属 于内陆盆地型沉积 ， 主要 分布于陕甘宁盆地 、 柴达木盆地 、 吐鲁番盆地 、 准葛 尔盆地和其他山间盆地 中 ， 受气候的影 响， 下 、 中统 多为含煤底层 ， 而上统多为红色岩层和杂色岩层。 2 中国东北地 区 包括蒙 、 冀、 京 、 鲁 、 辽 、 吉、 黑等省 ， 大部分 由火山岩、 火 山碎 屑岩、 沉积 岩的 互层组成 ， 火山岩发育 ， 下 、 中统多为含煤底层 ， 上统 有少量红色岩层。 3 中国西南地区 包括川 、 渝 、 云、 贵和广西的 大部分 ， 主要为 四川盆地 、 滇 中等 山间盆 地 中， 侏 罗系除四川盆地北部边缘地带下统为含煤地层外 ， 其余全部为红层， 其中西部的昌都、 兰坪、 思茅地区 以陆相沉积为主夹海相层 滇西红层 ， 与滇中红层 基本相似。 4 中国中南 和东部沿海地 区， 陆相沉积 主要 分布于各种断陷山间小盆地中。 在 中国的东南地 区 包括皖、 苏、 浙、 闽及赣东 、 鄂 东等地 区 ， 下统 多为含煤沉 积 ， 中统下 部多为 灰 、 灰绿 、 黄绿色的砂泥岩沉积 ， 向上部过渡为红层 ， 上统由火山岩 、 火山碎屑岩和沉积岩组成。 在中 国的中南地 区 包 括粤 、 湘 、 鄂 、 赣 西 、 桂 东 、 闽西南等地 区 ， 下统 多为含煤 沉积 ， 中统不太 发育 ， 多为红层或红 、 绿相间的砂泥岩互层 ， 上统仅 分布于粤东和十万大山地区 ， 主要是火山岩 、 火山碎 屑岩和沉积岩组成。 因此 中国侏罗纪红层以西南地区为代表 ， 四川 盆地 、 滇 中、 滇东地区基本全部 为红层 ， 西北地 区红 层主要为中、 上统地层 。中南 、 东南地区侏罗系红层 很 少 。 1 ． 1 ． 3 白垩纪 在整个 白垩纪的时期 ， 有一个北北东 向的隆起 地区 ， 纵 贯 中国 北从古兴 安岭起 ， 向南 经晋 陕高 原 ， 直到云贵高原 ， 在这个高原区基本无 白垩纪的 沉积 ， 为两侧盆地的沉积物源。以此 山脉一高原为 界 ， 东西两侧的古地理面貌有较大的不同， 其接受沉 积区可以分为如下 4个 1 西北盆地区 包括从准葛尔盆地 、 塔里木盆 地 、 柴达木盆地 向东直到陕甘宁盆地的广大地 区。 早 白垩世的古地理环境与侏罗纪基本相同， 在 西北地区的各大湖盆 ， 如陕甘宁盆地 、 柴达木盆地 、 吐鲁番盆地 、 准葛尔盆地等 ， 盆地 内沉积 了巨厚的以 细碎屑岩为特征的静水湖相沉积， 其 中塔 里木盆地 维普资讯 J o u r n a l o fE n g i n e e r i n g G e o l o g y 工程地质学报2 0 0 4 1 2 1 为分布广泛的粗碎屑岩沉积。在中白垩世， 西北盆 地区的地理面貌发生了很大的改变 ， 准葛尔盆地 、 陕 甘宁盆地等几个大的盆地均已结束沉积。到了晚白 垩世 ， 整个西北地 区处于整体的不断上升的过程 ， 形 成晚 白垩世红层沉积 。 2 西南高原区 主要指藏青川高原 ， 以总体隆 起受剥蚀为特征 ， 仅发育有少量的陆相山问盆地型 沉积， 部分盆地为红色碎屑岩沉积。 3 西南湖区 主要为川滇湖区和滇西湖盆， 为 侏罗纪的继承性发育。 4 东部盆地北 区 主要指东北盆地地 区和华 北盆地地 区， 为 中国重要的含煤沉 积区 ， 红层仅在 山东、 豫西等极少数地区分布。 5 东部盆地南区 主要指中南 、 东南的广大地 区 ， 在这个地区一系列大大小小的盆地 中， 广泛沉积 有红色碎屑岩层。 总的来讲， 白垩系的红层可以分为西北地区红 层、 川滇地区红层、 中南地区红层。西北地区红层主 要分布在陕甘宁盆地等大型盆地中， 主要为早白垩 世的红层。川滇地区的红层 主要分布 四川盆地 、 西 昌 一 滇 中地区和滇西地区。中南地区的红层分布在 数量众多的一系列大大小小的山问盆地和断陷盆地 中， 如江汉盆地等 。 1 ． 1 ． 4第三纪 我 国第三 系的红层 主要分布在西北地 区和中 南、 东南地区。 1 西北地区的大 中型山问盆地 以准格尔 、 吐 鲁番 一哈密、 塔里木及柴达木盆地等沉积为代表， 其 中第三系发育齐全 ， 沉积厚度大 ， 尤其是在靠 近山前 地带 ， 沉积物多为在干燥气候条件下形成 的红色碎 屑岩 ， 常夹有厚度不等的石膏或盐岩夹层或团块。 2 东南和中南地 区的 中小型 山问盆地 主要 为中生代后期褶皱隆起的中、 小山问盆地和中、 新生 代形成的断陷盆地中， 干燥炎热气候环境条件下， 盆 地中形成了山麓相及河流相为主的红色碎屑岩。 我国东部地区的大型近海盆地 以华北盆地、 苏 北盆地、 江汉盆地为代表 ， 主要为暗色沉积。我国的 四川湖盆 、 川滇湖盆在第三纪均 已基本不再接受沉 积 ， 红层分布较少。 1 ． 2 我国红层的分布及定义 综上 ， 我国红层可以划分为如下几个 区域 1 西南地区红层 主要指 四川、 云南、 重庆、 贵 州 、 广西等省的红层 。西南地 区的红层是 中国分布 最广泛、 最有代表性的红层 ， 以侏罗系和 白垩系的地 层为主 ， 有少量早第三系的地层。 2 西北地区红层 主要是西北各省 区的陕甘 宁盆地、 塔里木盆地、 柴达木盆地等各个盆地中沉积 的红层 ， 主要是三叠系 一第三系的红层 。 3 中南、 东南地 区红层 指我 国中南 、 东南地 区各个盆地 中沉积的红层 ， 主要是 白垩系 一早第三 系的地层。很多地区上覆有第 四系覆盖层 ， 如长沙、 广州、 合肥 、 南京等地区。 中南地区的红层根据沉积盆地的规模和沉积厚 度等可以划分为如下几种类型 1 第一类 湖北江汉平原、 湖南洞庭湖地区、 衡阳盆地和苏北平原等， 是华南地 区最大型的盆地 ， 具有沉积范围广、 厚度大的特点。 2 第二类 浙江永康、 金衢盆地、 江苏句容盆 地、 福建连城、 禾口盆地和江西信江盆地等， 这些盆 地的沉积范围比较小 ， 但沉积厚度在某地地区很大。 3 第三类 广东南 雄盆地、 江西池 江盆地等 ， 沉积厚度一般 比较小。 4 其他地区红层 包括藏青川高原 、 东北、 华 北的少数地区。 各个地区红层的分布特征和形成背景等汇总表 见表 1 。 表 1 中国红层的分布特征及形成背景 T a b l e 1 T h e d i s t r i b u t i o n c h a r a c t e r i s ti c s a n d f o r ma t i o n b a c k g r o u n d s o f r e d b e d s i n Ch i n a 分区 西南地区红层 西北地区红层 中南、 东南地区红层 其他地区红层 四川盆地及盆地边缘、 西 西北地区的陕甘宁盆地、 准葛尔盆 中南、 东南广大地区的数十个盆地 青藏高原 、山东、 分布范围 一 滇 中地 区、 滇西 地 区、 地 、 柴达木盆 地 、 塔里 木盆 地 等各 中。如江汉 盆地 、 衡 阳盆 地、 永 康 盆 河南等部分地区 广西 、 贵州的部分地区 大盆地 地 、 金衙盆地 、 南雄盆地 、 三水盆地等 地层时代 早 、 中三 叠 统 、 上 侏 罗 统 、 早 白垩 侏 罗 系、白垩 系、 主要 侏罗 系、 白垩系地层 白垩 系、 早第三 系 统 、第三系 第三系 古川 滇湖 区 的河 湖 相沉 古陕甘宁盆 地 、 准葛 尔盆 地、 柴达 山间 盆地 的河 湖 形成背景 山间盆地 的河湖相 和山麓相沉积 积 木盆地的河湖相和山麓 相沉 积 相和山麓相沉积 维普资讯 程强等 中国红层的分布及地质环境特征 3 7 综合分析， 可以给出红层一个定义， 即 红层是 中、 新生代炎热干旱古气候环境 条件下形成 的外观 以红色为主色调的碎屑沉积岩层 ， 以陆相沉积为主。 根据各个红层区域的构造特征、 地形地貌特征、 气候 特征等， 红层可以划分成如下几个类型， 具体见表2 。 表2 红层典型类型划分 T a b l e 2 Di s c rimi n a ti o n o f t y p i c a l r e d b e d s 上覆第四纪堆积物红 层 陡倾 一直立 、 断层 类型 水平岩层 区红层 倾斜层岩区红层 冲洪积层覆盖区 上覆黄土区 破碎区红层 红 层上 堆 积 了数 米至 红层 上 覆盖 有 第 四系 红 层 经 历 构造 作 用 红 层经 历 中 等程 度 的 红 层 经历 强烈 构造 运 主要特征 数十米的第四系冲洪 黄土， 红层在山体下部 动， 岩层陡倾至直立， 积物 ， 红层基本不 出露 出露 轻微 ， 岩层 近水平 构造运动 ， 岩层倾斜 断层发育 ，岩体破碎 发育的主要 平原 黄土高原丘陵 区 、 中低 低山丘陵区 低 山丘陵 区 中高山 区 地貌类型 山区 江汉 平原、 洞庭 湖地 代表性地区 甘肃陇中黄土高原区 四川盆地中部 四川盆地边缘地区 攀西地区 、滇西地 区 区 、成都平原 滑坡灾害 无 气候干旱 、 地质灾 害 以 以近 水 平红 层 的顺 滑 坡等 地 质灾 害 多 发 滑坡 等 地 质灾 害 多发 层滑 坡 和堆 积 层 滑 区 ， 发育有各种 类型 的 区 ， 发育有各种类 型 的 发育情况 上覆黄 土滑坡 为主 坡 为主 滑坡灾害 滑坡灾害 红层 中岩性主要有砾 岩、 砂岩 包括粗砂 岩、 中 砂岩、 细砂岩、 粉砂岩等 、 泥岩、 泥质粉砂岩及粉砂 质泥岩等， 其中砾岩和砂岩强度较高， 多属于坚硬岩 或较坚硬岩， 其余一般为软岩。红层中的岩性组合 多以砂泥岩互层为特征， 互层边坡层问结合强度低， 常有软弱夹层存在， 容易产生滑坡等地质灾害。红 层中的粗碎屑岩 砾岩、 粗砂岩等 边坡岩体强度一 般较高 ， 一般不易产生地质灾害 ， 红层 中单纯的泥岩 边坡病害以风化剥落为主。表2中所列的各类滑坡 灾害除覆盖层滑坡外多发生于砂泥岩互层边坡中。 2 红层软岩地区地质环境特性 本文主要研究 以四川 含重庆 红层 、 云南 红层 为代表 的西南 红层 和 以甘肃红层 为代表 的西北红 层 ， 研究 区域的红层基本涵盖 了表 2所列的各种红 层类型。根据各个 区域 内红层的形成背景、 区域分 布特征、 地质环境特征等， 将研究区域内的红层划分 为几个分区 ， 即四川盆地红层 、 西 昌 一滇中红层 、 滇 西红层 、 甘肃红层。四川盆地红层进一步分为盆 中 红层 、 盆东红层 、 盆北西南红层 分为盆西小区、 盆北 小区、 盆南小 区 ， 西昌 一滇 中红层进一步分 为四川 攀西红层 和云南滇 中红层 ， 滇西红层进一步分为滇 西红层北 区和滇西红层南区。各个 区域红层 的分布 特征、 形成背景、 气候环境特征、 构造特征等见表3 。 2 ． 1 四川盆地红层 四川盆地红层主要分布在 四川省和重庆市的四 川盆地及盆地边缘地区 ， 以侏罗系与 白垩系为主 ， 盆 地内除成都平原、 华蓥山等地区外， 全部为红层出露 区。考虑到各地 区红层分 布时代 、 地表红层出露情 况及其构造特征， 将四川盆地红层划分为 3 个分区， 分别是盆北西南区、 盆东区 包括重庆地区 、 盆中 区， 又将盆北西南区分为三个小区， 分别为盆西小区 包括成都平原地区 、 盆北小区、 盆南小 区， 四川盆 地红层的分布及分区见 图 1 。 四川盆地红层主要是侏罗系和 白垩系， 有少量 的第三系地层 。盆地 的侏罗 系几乎全 为红层 除盆 地的北部和东北部边缘下统含煤 ， 上统主要是红色 泥岩， 砂岩， 粗砂岩， 中统是红色、 紫红色、 灰色等杂 色砂岩、 粉砂岩、 泥质夹泥灰岩 ， 下统 是紫红色砂泥 岩组成。盆地的白垩系地层下统、 中统 、 上统均很发 育 ， 多为砖红、 紫灰、 紫红或夹紫色 的砂 岩、 砾岩 、 粉 砂岩及泥质岩 ， 常夹蒸发岩 ， 主要分布在盆地及盆地 的周边地区。 四川盆地红层的盆中区是最具代表性 的近水平 红层分布区， 地形上为丘陵地区， 相对高差不大， 除 龙泉山地区构造作用强烈外， 均为构造作用轻微的 近水平红层分布区 ， 区内基本无断层构造 ， 岩体中一 般发育有两组近正交的陡倾节理， 是控制边坡变形 破坏的主要 因素， 盆 中区是地质灾害相对轻微地区， 近水平岩层 的顺 层滑坡 是该 区有代表性 的滑坡 型 维普资讯 3 8 J o u r n a l o fE n g i n e e r i n g G e o l o g y 工程地质学报2 0 0 4 1 2 1 图 例 红层 分 区 分 界 公路 及 编 号 覆 盖 层 区 内非 红层 区 图 1 四川盆地红层分布及分区图 F i g ． 1 Di s t r i b u t i o n a n d z o n a t i o n o f r e d b e d s i n S i c h u a n b a s i n I 、 盆 中区； I I 、 盆东 区； I I I l 、 盆北 西南区北小 区； I I I 2 ． 盆北 西南区西小 区， I I I 3 ． 盆北西南区南小区 表3 红层地区主要地质环境特征 T a b l e 3 Ma i n g e o l o g i c e n v i r o n me n t c h a r a c t e r i s ti c s o f r e d b e d s 主要工程 四川盆地 红层 西 昌一滇中红层 滇西红层 甘肃 红层 环境特征 盆中区 盆东区 盆北西南区 攀西区 滇中区 滇西北区 滇西南区 区内代表性 遂 宁、 重庆 、 宜宾 、绵 阳、 巴中 、 苍溪 西 昌、 会理 、 楚雄 、元谋 兰坪 思茅 兰州 城市或地区 南 充 梁平 攀枝花 四 川 省 的 会 南跫雄 、 分 布 在 云 南 以 兰 分布描述 广泛分布于四川 盆地及盆地 的边缘地 区 理 、 西 昌等地 元 谋 等 地 坪一 思茅 为 中 心 的 主要 出现 在陇 中、 陇东 区 区 地区 高原地 区 形成背景 主要形成于侏罗纪至白垩纪， 为古巴蜀湖盆 主要形成于侏罗纪至 白垩 主要形成于侏罗纪 纪 ， 为古西 昌一滇 中湖盆 的 至 白垩纪 ， 为古 滇西 主要 形 成于 三 叠纪 至 及成 因 的河 湖相沉积 湖盆的湖泊相沉 积 ， 第 三纪 ， 为山间盆地 陆 河湖相沉积 相与河湖相沉积 间有 海相沉积 处于亚热带 ， 年平均气温 l 4 。 c～l 9 。 c， 为 中 大 部 分 地 区为 干 旱一 国著名的少 日照地区， 雨量充沛， 年降雨量 处于亚热带， 四季温差小 、 干湿季分明、 垂直变异显 半干旱区， 年平均降水 气候特征 多在 1 0 0 0 m m以上， 盆东区和盆西区为多雨 著。年降雨量多在 1 0 0 0 m m以上 量在4 0～ 8 0 0 m m， 大部 中心 区。 盆东 区为夏季高温 区 分地 区小 于4 0 0 11 1 1 1 1 褶 皱 强烈 、 断 裂 发 育。 褶皱发 育 ，安 区 内发 育 德 钦一雪 基 本 为 川东 盆 西小 区为峨 眉 山 断 宁 河 断 裂 带 区 内 发 育 经纬 向 、扭动构 造体 系 地质构造 近 水 平 弧 形 裂带与龙门山褶皱隆 龙 山断裂等断裂带 岩层 区， 起带 、 盆北小 区为龙 门 附 近 断 层 极 元谋一 绿 的汇集部位 ， 构 造作用 特征 构造 山褶皱隆起带 ， 盆南小 为发育 ， 产状 汁 江 断 裂 北区 、 无量 山一 营 复 杂 、褶 皱 、 断 裂 构 造 构 造 作 带 多变， 岩体破 等断裂带 盘 山断裂等断裂带 发育 用轻微 区褶 皱 构 造发 育程 度 碎 南区 较低 水系 属长江水系， 主要发育有嘉陵江、 涪江、 沱江、 岷江、 安宁河等 龙川江等 主要为澜沧江水系 黄河水系 地形地貌 丘 陵 地 平 行 中 高 山峡 谷 低 山 丘 陵 横断 山脉 区 ，相对高 主要 为 黄 土高 原丘 陵 岭 谷 低山丘陵区 区 、中高 山 特征 区 区 差大， 地势险峻。 区 区 峡谷 区 一 一 一 一 维普资讯 程强等 中国红层的分布及地质环境特征 3 9 四川盆地东部为川东褶皱带， 是喜马拉雅晚期 才形成的构造区 ， 为典型 的平行岭谷地 区。主要发 育华蓥 山扫状褶皱 ， 以近于平行的窄背斜 和宽 向斜 组合而成所谓的隔挡式右行雁列褶皱带 。区内发育 有众多中等低缓及隐伏构造， 范围内有几排北东向 高陡窄背斜呈近于平行 的雁列展布 ， 其 间隔为宽 向 斜。背斜核部出露三叠系或二叠系碳酸盐 。向斜 由 侏罗系红色砂泥岩组成 。盆地东部红层 由于在构造 作用下 ， 发育有大量 的倾斜岩层边坡 ， 且川东地 区属 于著名的多雨地区 ， 年降雨量在 1 0 0 0 m m 以上 ， 因此 川东地区属于典型 的地质 灾害多发 区， 雨季经常发 生大量的红层坡体塌滑灾 害 J ， 红层滑坡 中顺层滑 坡 占有较大的比例 。 四川盆地的北、 西南区褶皱强烈， 断裂发育 多 在三组以上 ， 岩体破碎 ， 地形上为低 山丘陵区， 地质 灾害众多。盆西小区内主要是在盆地边缘地 区的峨 眉山断裂带与区内的龙泉山区褶皱带之间 。盆北小 区内位于盆周山地的华夏 系龙 门山隆起褶皱带 ， 是 四川境 内最醒 目的华夏系构造带。龙门山隆起褶皱 带由北东向的褶皱 、 压性断裂 、 挤压破碎带右行雁列 组成 ， 伴之 以与之垂直的一组张性断裂和与之斜交 的两组扭性断裂。组成该褶皱带 的主要 构造形迹是 呈北 4 0 。 ～ 6 0 。 东的几个 复背斜 、 复向斜及几条 规模 巨大的断裂带 。盆南小 区 内断褶 构造发 育程 度较 低， 背斜向斜相间呈北北东向展布 ， 构成 向北收敛 向 南撒开的扫状格局。四川盆地的北西南 区由于构造 作用强烈 ， 在公路及铁路 工程建设 中坡体塌滑灾害 工程数量众多 ’3 J ， 对工程建设影响较大。 2 ． 2 西昌一滇中红层 西 昌一滇中红层包括四川省的攀西 区和云南省 的滇中红层 ， 其下分攀西区红层 主要分 布在 四川省 的西昌、 会理等地区 与滇中红层 云南以楚雄为中 心的地区 。 攀西区红层在安宁河 、 会理 以东， 侏 罗一 白垩系 表现为北北东走向褶皱 。受南北 向 经 向 构造体系 影响， 主要是安宁河断裂带的断层极为发育 ， 褶皱虽 也强烈 ， 但因为错断 ， 已无完整 的褶 曲， 红层被断层 切割 的非 常零 碎， 岩层 产状 陡而 多变， 裂 隙不但 密 集 ， 且产状复杂， 岩体非常破碎 。在成昆铁路通过该 区的红层路段 中， 产生 了大量的滑坡 、 隧道病 害 ， 该区内 G 1 0 8线雅安至西 昌和西昌至攀枝花段即将 开工建设 ， 通过路段必须注意各类红层病害。滇 中 红层 区 内部 主要 有 元谋一绿 汁 江断裂 ， 以及 攀 枝 花一双柏、 南华一楚雄隐伏断裂， 处于云贵高原区。 2 ． 3滇西红层 滇西红层分布在以兰坪一思茅为 中心的云南西 部地区， 进一步划分滇西红层北区 、 滇西红层南 区， 以侏罗系与白垩 系的地层 为主。滇西红层 区位于金 沙江一哀牢山断裂带和澜沧江断裂带之间， 南区东 界为阿墨江断裂 ， 北 区东南 界 为维西一乔后 断裂 。 由于滇西红层区构造作用强烈 ， 地形条件复杂， 雨量 充沛 ， 在工程建设 中发生了大量的地质灾害 ， 如大理 至保山高速公路建设 中， 产生 了多处处治费用 在千 万以上的滑坡灾害 。 2 ． 4 甘肃红层 甘 肃红层主要为三叠系上 、 中统 ， 侏罗 系上统 ， 白垩 系和第三系 的红层 ， 以白垩系和第三 系为主 。 白垩系、 第三系红层 主要 出露于第 四纪 以来上 升强 烈的陇中黄土高原地区， 在陇南山地区的徽成盆地 、 甘南高原等地也有少量出露。陇东黄土高原区则 以 白垩系为主。仅在平凉 、 环县一带分布有小面积第 三系地层 。甘肃红层一般上覆第 四系黄土 ， 在河谷 地段 ， 堆积有第四系冲洪积物。 甘肃红层分布区处于多种构造体系的复杂部 位， 主要构造体系有西秦岭东西构造带、 北山东西构 造带 、 古河西构造体 系、 祁 吕贺兰 山字型构造 西翼、 陇西旋卷构造体系及河西系构造。由于该 区地处青 藏高原隆起区的东北边缘地 区， 陇西旋卷构造体系、 祁吕贺山字型构造体系等均属活动构造体系， 新构 造运动强烈。白垩系 、 第三系红层 中褶皱 、 断裂构造 较为发育。一般来说在盆地边缘及构造交汇接触带 附近岩层倾 角大， 构造发育。盆地 中心岩层产状 相 对平缓， 局部呈近水平状。红层中断裂构造较为发 育 ， 且多为活动构造 。 甘肃红层上部常覆盖有黄土， 是甘肃红层区别 于其它地区红层 的显著特点 ， 甘 肃红层常发生黄土 层沿黄土与红层界面的大型滑坡灾 害， 如 X 3 7 9线的 洒勒山滑坡 。 3 结论及建议 我国红层成形于三叠纪至第三纪的漫长地质时 期， 根据形成背景和分布特征可以划分为西南地区 红层 、 西北地 区红层 、 中南 、 东南地区红层和其他地 区红 层 。 维普资讯 J o u r n a l o fE n g i n e e r i n g G e o l o g y 工程地质学报2 0 0 4 1 2 1 通过对以川滇红层为代表的西南地区红层和甘 肃红层的研究 ， 将研究 区域 的红层划分为四川盆地 红层 进一步划分为盆 中区、 盆东区、 盆北西南区 、 西昌 一滇中红层 进一步划分为攀西 区和滇 中区 、 滇西红层 进一步划分为滇西红层北 区和滇西红层 南区 和甘肃红层 ， 各个 区域红层的构造特征、 气候 环境特征具有较大的差异。四川盆地红层的盆中区 是典型的近水平岩层分布 区， 构造作用轻微 ， 是红层 中地质灾害发生频率相对较低的地 区， 而四川盆地 的盆东区由于构造作用强烈、 雨量充沛 ， 是典型的红 层地质灾害多发区。在其他的红层分布区， 地质灾 害的发生频率和地质构造特征、 气候特征也有密切 的关系。 红层地区是地质灾害多发 区， 红层 地区的地质 灾害与各个地 区的地质构造特征 、 气候 环境特征是 密切相关 的， 建议在本文进行红层分区的基础上 ， 深 入研究各个分区地质灾害和工程建设 中各类病 害的 发育规律 。 [ 2 ] [ 3 ] 参考文献 孔纪名， 陈自生． 川东8 9 ． 7 暴雨过程中的红层滑坡[ A] ． 滑坡 文集 9 [ c ] ． 中国铁道出版社， 1 9 8 9 3 6- 4 2 ． Ko n g J i mi ng ，Ch e n Zi s h e n g ． T h e c o a s t i n r e d b e d s O n t h e r a i n s t o r m a t the e a s t o f S i e hna n in 1 9 8 9 ． c o r p u s o f c o a s t 9 ． C h i r l e s e r ml r o a d p u b l i s h i n g h o u s e ． 1 9 8 9 3 6 ～4 2． 成昆铁路技术总结委员会． 成昆铁路一第二册 线路、 工程 地质及路基 [ M] ． 北京 人民铁道出版社， 1 9 8 0 9 91 1 5 ； 2 4 9 2 5 3 ． Th e t e c h n i q u e s u mma r iz e c o mmi t t e e o f Ch e n gKu n r a i l r o a d．Th e C hon gK u n r a i l r D V 0 l u me 2 c i r c u i t ，蜘g i l懈≥ I i I I g g e o l o g y a n d r o a d b e d ，B e ij i ng P e o p l e r a i l r o a d p u b li s h ing h o u s e ， 1 9 8 0 9 9 1 1 5； 2 49～2 5 3． 程强， 黄绍槟， 张辉等． 红层软岩地区公路工程环境特性及公 路病害调查研究[ R] ． 成都 I J J l 省交通厅公路规划勘察设计 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] 研究院 。 2 0 0 3 ． C h e n gQ i ang e t ． a1． ．The h i g h w a y e n g i n eer i ng e n v i r o n me n t c h a r a c t e r i s t i c and hig } 1 w a y d i s e a s e s h a r m i n v e s t i g a t i o n of s o f t r o c k i n r e d b e d ss i o n ． Ch e n g DuS i e h u an p r o v i n c i a l c o mmu n i c a ti o n d e p a r t m e n t h ig h w ay w i n g s u r v e y d esi g n r e s e a r c h ins ti t u t e ， 2 0 0 3 ． 冯启言， 韩宝平， 隋旺华． 鲁西南地区红层软岩水岩作用特征 与工程应用[ J ] ． 工程地质学报， 1 9 9 9 ， 7 3