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西安地質概況 西安市兼跨秦嶺地槽褶皺帶和華北地臺兩個大的地質構造單元，巖相、構造及地質發育史各具特點，形成明顯的區域內陸質差異，特別是第三紀強烈的新構造運動，更使本地區地質狀況復雜多樣。 區域構造 【秦嶺地槽褶皺帶】 西安市境內的秦嶺山地，地質屬秦嶺地槽褶皺帶。它在距今6～8億年的前震旦紀仍屬淺海環境，沉積巨厚的碳酸鹽巖及泥質巖類。自早古生代（距今5.7億年）以來，地殼升出海面，地槽褶皺隆起，經多次巖漿侵入、斷裂發育、混合巖化作用及動力變質作用，特別是1.3億至1億年前伴隨強烈的構造斷裂運動巖漿侵入，奠定了秦嶺地槽褶皺帶的地質構造格局。從距今300萬年前的第三紀末以來，秦嶺以塊斷作用為特征的新構造運動十分活躍，山體北仰南俯劇烈隆升，大量斷裂發育并多沿山脈走向分布。秦嶺山地以0.7～1毫米/年的速率上升，渭河平原相對下降并接受巨厚沉積，累積垂直差異幅度約達萬米。 【渭河斷陷】 西安市北部的渭河平原以及驪山，地質均屬華北地臺中的渭河斷陷。在遠古地質年代，與整個秦嶺均屬淺海環境，沉積巨厚的碳酸鹽巖和泥質巖類，至今仍為這一區域的基底巖相。早古生代以來與秦嶺一起脫海而出，開始長達幾億年的剝蝕過程。在距今1.3億年前的燕山運動時期，這一區域南側產生斷面北傾的秦嶺斷裂，北側沿今北山地帶形成斷面南傾的鄂爾多斯地臺向斜斷層，渭河地塹初具雛形。第三紀以來，喜馬拉雅造山運動使平原與兩側山體的升降差異顯著加劇，終于完成渭河斷陷發育過程，形成斷塊型復式地塹。在巨大的拗陷中，基巖上覆蓋沉積了厚達5500～6000米的巖屑、古代沖積、湖積、洪積相物質以及風積黃土，形成典型的新生界沉降區域。 驪山是渭河斷陷內的特殊區域，地質上稱之“驪山臺拱”，面積約60平方公里。山體以地壘構成孤山，由于中生代花崗巖體侵入，形成復背斜構造。在距今約300萬年前，受新構造運動影響，驪山不斷隆起并帶動周圍抬升，同時受斷塊運動影響，形成由驪山依次向西南下降的黃土塬斷塊地質構造。 【豫西斷隆】 西安市東南境的藍田縣灞源、張家坪、新店子至輞川一線，是華北地臺南緣豫西斷隆楔入境內的一個地質區域，地質巖層出露年代最為古老。這一地區在遠古地質時期形成地槽，經回返運動產生大量斷裂，成為原始華北地臺南緣。在距今10億～5億年前的中晚元古代時，華北地臺下降，這一帶處于濱淺海環境，沉積大量巖屑。距今約5億年前重新上升，形成復向斜褶皺山脈和斷裂。在距今300萬年前，受新構造運動影響，早期形成的斷裂復活，地形起伏增大，成為秦嶺、驪東南丘陵的組成部分。 地層系統 西安境內陸質構造復雜，出露的沉積層與變質巖地層幾乎包括遠古至今大部分地質年代。 【太古界】 距今約25億年前的太古界巖層分布于驪東南丘陵，由藍田縣張家坪—灞源—清峪廟一帶向西傾沒于渭河平原，為一套中深變質的片巖、片麻巖等。 【元古界】 距今約24億～5.7億年的元古界巖層分布于驪東南丘陵及秦嶺山地。驪東南丘陵有白云母石英巖、夾絹云母石英片巖、大理巖。秦嶺山地出露地層有絹云母石英片巖、綠片巖、硅質條帶大理巖、片巖，沿周至—藍田延伸，寬約10公里，為西安境內出露的主要地層之一。 【寒武—奧陶系】 距今約5.7億～4.4億年前的寒武—奧陶系巖層在境內有兩個區系，其中在秦嶺主脊呈帶狀向東展布，構成秦嶺山地古老的結晶基底，有各種片麻巖和片巖。分布在秦嶺深處周至縣西南老縣城至長坪一帶還有厚層塊狀白云巖。 【泥盆系】 距今約4億～3.5億年前的泥盆系巖層，分布于秦嶺山地周至縣境內，有粘土質巖、碎屑巖夾碳酸鹽巖和少量火山碎屑巖。下泥盆統巖層在本區尚未發現。 【石炭系】 距今約3.5億～2億年的石炭系巖層分布于周至、戶縣一線秦嶺山地，有砂巖及少量火山噴發巖。 【第三系】 距今約6700萬～250萬年的第三系巖層，分布在驪山、驪東南丘陵及東部黃土臺塬區，多數埋沒于第四系沉積層下，僅在深切溝谷或山地邊緣出露地面，有紫紅色泥巖、灰綠砂巖、粉砂巖、灰白砂巖、褐色泥巖與深紅色粘土等。 【第四系】 距今約250萬年前至今的第四系地層，是西安地表出露最廣的地層，約占全區總面積的65％。渭河平原基本為第四系覆蓋。巖性為砂卵礫石為主的粗粒沉積和以黃土為主的土狀堆積，來源以風積、沖積、洪積為主，也有冰川、滑坡重力堆積作用所致。沉積厚度由東南向西北漸增，平均厚度840米，早期有灰白色砂巖、粉砂巖、泥巖、午城黃土、礫石，中期有離石黃土、褐紅粘土、砂質粘土、砂礫石、漂石，晚期有黃色砂礫卵石、粘質沙土、砂質粘土及馬蘭黃土等。 巖漿巖 西安境內陸質史上巖漿活動以侵入作用為主，各地質時期形成的巖漿巖均分布于秦嶺山地與驪山一帶。 【加里東運動期侵入巖】 距今5.7億～5億年前的加里東運動時期，在秦嶺山地出露地表的巖種有黑云母花崗巖、閃長巖、閃長砏巖、含輝橄欖巖、蛇紋石化橄欖巖等。 【華力西運動期侵入巖】 距今約5億～2.3億前的華力西運動對本區影響不大，出露地表的巖種主要分布在秦嶺山地深處太白山一帶，有輝長巖、輝綠巖及變質片狀角閃巖。 【印支—燕山運動期侵入巖】 距今約2.3億～6700萬年前的印支—燕山運動期，是秦嶺山地巖漿活動最頻繁劇烈的時期，形成出露面積較大的巖體。周至縣西南巖體面積60平方公里，為黑云母花崗巖。以太白山為中心的太白巖體面積400平方公里，巖性為黑云母花崗巖和角閃石花崗巖，絕對年齡1.03億～1.41億年。八里坪巖體分布于戶縣八里坪至長安黃羊壩一帶，出露面積約100平方公里，為黑云母花崗巖，絕對年齡1.41億年。輞川花崗巖體位于藍田縣藍橋鎮牧護關以東，出露面積280平方公里，屬中粒花崗巖、似斑狀角閃花崗巖，絕對年齡8500萬年。藍田花崗巖體位于驪東南丘陵的灞源、張家坪一帶，出露面積210平方公里，屬黑云母花崗巖，絕對年齡8500萬年。驪山花崗巖體分布于臨潼驪山，面積26平方公里，其上覆蓋第三系沉積，屬黑云母花崗巖及片狀石英閃長巖、角閃花崗巖。 地質斷裂構造 由于地質運動劇烈，境內各區域斷裂帶及斷層發育。 【秦嶺地槽褶皺帶區域】 秦嶺地槽褶皺帶斷層多為走向斷層，主要有： 秦嶺北側山前大斷裂，西起周至縣西駱峪，東至藍田縣湯峪附近，向東向西延伸出境外。這一斷裂是秦嶺與渭河平原的分界，斷面傾角50°～70°，屬南升北降高角度正斷層，破碎帶寬百余米，有清晰的斷層面及廣泛分布的角礫石。斷裂的地貌標志清楚，高聳的秦嶺與盆地突然相接，沿斷裂分布溫泉。它形成于燕山運動晚期，喜馬拉雅運動時期活動加劇，其產生發展對形成渭河地塹有深刻影響。 翠峰山—李家院斷裂，沿周至縣翠峰山、田峪，至藍田縣與商洛交界的李家院東西向展布，境內長約150公里。斷裂帶分布一系列中新生代構造槽地沉積，糜棱巖帶寬50～200米。這一長期活動的斷裂產生于前震旦紀，在晚古生代以前以壓扭性為主，之后基本上為張扭性。 太白山—八里坪斷裂帶，為太白縣白云到商南大斷裂帶的中段，在西安市境內長約85公里，是北秦嶺加里東褶皺帶與中秦嶺華力西褶皺帶的分界斷裂。發生于加里東運動期，具壓扭性特點。在戶縣木子坪地區多條斷層分枝組成向南傾角60°～80°的斷裂帶，破碎帶寬10～20米。 庫峪斷層，展布于長安縣庫峪—草坪一帶，北西走向，長42公里，斷面傾角60°～70°，破碎帶寬30余米，有強烈的炭化現象，屬形成于燕山運動期具有長期活動歷史的復活性斷裂。 爛店子梁—光禿山斷層，沿北東向展布于周至縣境南緣秦嶺山間，斷面南傾，傾角大于60°。斷層出現于早古生代，在喜馬拉雅運動期也有活動。 【渭河斷陷區域】 渭河斷陷區地表覆蓋層深厚，但基底隱伏斷層很多，以正斷層為主，分布雜亂，大體為北東、北西和近東西向，斷裂的新構造運動表現明顯，對地震活動和地貌格局有很大影響。主要有： 口鎮—關山斷裂帶，自涇陽縣口鎮至臨潼縣關山東西向橫穿渭河平原北部，由若干大致平行斜列的斷層組成，形成于震旦紀。早期呈壓扭性，晚近呈張扭性，為隱伏的活動斷裂帶。下降速率2毫米/年，衛星圖像上顯示明顯，物探表明屬重力異常密集帶。地貌形成明顯的黃土坡坎。斷裂帶主要由閻良—關山斷層、徐陽—田市斷層與永樂—零口斷層組成。 渭河斷裂帶，為被渭河河床掩伏的活動斷裂帶，呈北東東向由寶雞—咸陽經境內至渭南，渭河基本沿此斷裂走向。這一斷裂帶是基底巖相的分界，以北為下古生界灰巖，以南為元古界片巖及燕山期侵入巖。斷裂帶由一系列平行斷層組成，寬2～5公里，斷面近直立，斷距近千米。臨潼以東斷面傾角68°～70°。這是一條切穿地殼乃至上地幔的巖石圈斷裂，控制和牽動次級斷裂的生成和發育。 驪山北麓斷裂帶，沿驪山北麓呈北東向展布，長約27公里，東與太華山前斷裂帶相接，斷面北傾70°～80°。斷裂產生于前震旦紀，與中生代發育的北東、北西向兩組斷層共同將驪山抬升形成臺拱地壘。 余下斷層，由藍田縣焦岱西經長安縣引鎮、王曲、戶縣余下至境外，長120公里，形成于前震旦紀，為關中盆地第三系地層分布的南界。它與秦嶺北側山前大斷裂帶平行組成階梯狀正斷層組，共同組成渭河斷陷的南部邊緣斷裂。 北西向階狀隱狀斷裂組，包括以下斷裂：驪山東北麓和西南麓斷層為驪山臺拱的邊界斷層，呈北西—南東向，形成于中生代后，規模不大，東北麓長5公里，西南麓長4公里。灞河斷層，沿灞河谷地展布，長約50公里，新生代以來活動顯著。浐河斷層，沿浐河谷地呈北西西向展布，長約45公里，斷面下降形成白鹿原明顯高于少陵原的階狀地形。滈河斷層，沿河谷地呈北西向展布，長約30公里，形成少陵原高于神禾原的階狀地形。河斷層，沿河谷地展布，長約12公里，斷面傾向西南，斷層使下更新統錯動70余米。灃河斷層，沿灃河谷地延伸，傾向南西，西南側相對下降，成為西安凹陷最大沉降中心。啞柏斷層，由周至縣啞柏向東南延伸到秦嶺，是渭河斷陷區的西緣斷層，長約50公里，產生于中生代，至今活動強烈，是西安地區主要發震構造之一。 北東向階狀隱伏斷裂組，又稱臨潼—長安斷裂帶，自驪山西側—長安—灃峪與秦嶺相接，長40余公里。它由三條平行斷面正斷層組成，寬達6公里。斷裂帶東南側為黃土臺塬相對上升區，西北側為渭河階地相對下降區，沿斷裂主體通過部位為重力梯度密集帶和地形陡變帶，且有地裂縫發生，是西安的又一主要發震地質構造。 【豫西斷隆區域】 豫西斷隆區斷裂復雜，但在西安境內所占范圍較小。主要有： 太華山北側斷裂帶，由藍田縣焦岱循太華山前呈北東向至流峪，為傾向北西、斷距千米以上的高角度正斷層帶，形成于前震旦紀，至今活動強烈，垂直差異明顯。 鐵銅溝—玉山斷層，由洛南延伸到境內，經藍田縣鐵銅溝、將軍廟、玉山進入渭河平原成為隱狀斷層至藍田縣華胥鄉，長約20公里，形成于古生代，晚近時期有左旋平移活動。 焦岱—新店子斷裂帶，位于藍田縣境內，走向東西，斷面北傾，傾角50°～85°，為一北俯南仰的正斷層。破碎帶寬20～50米，沿斷裂帶有熱液礦床生成。這一斷裂帶形成于前震旦紀，晚近活動強烈，自第三紀以來具有明顯的垂直錯動兼有左旋平移性質。 城市工程地質 西安城市地形寬展平坦，坡度和緩，高出渭河河床20～40米。由于整體向北傾斜，位于城市以北的渭河河床緩慢北蝕侵移，即使汛期也不致對城市構成威脅。 城市地質構造屬沉降凹陷區，基底片巖及花崗巖上覆蓋5500～6000米厚度的新生界沉積，其中第四系沉積厚914～1095米。地表上部有3～12米風積黃土，其中部分具有較強濕陷性。在局部封閉低洼地區水位較高區域，黃土浸濕后結構軟化地基下沉，易導致建筑物發生不均勻沉陷，在這些地域建造高層建筑需采取特殊結構和施工措施。此外，由于長期人類活動，舊城區廣泛分布人工填土，結構不均，規律性差。分布于塬邊坡腳處的晚近堆積黃土結構松軟，壓縮性高，承載力低，對濕陷敏感。因新構造運動依然繼續，城區分布多條地裂縫帶，建造高層建筑時應注意避開。 城市各區域的工程地質條件大致如下： 1.西郊區：地表上部覆蓋5～12米黃土，其中濕陷性土層約3～5米，濕陷等級Ⅰ～Ⅱ級，屬非自重濕陷性場地，地基承載力一般12～18噸/平方米。下部為水位下飽和黃土，承載力8～12噸/平方米。再往下為亞粘土與砂礫層。 2.東郊北郊區：地表上部覆蓋8～12米新黃土，其下部為老黃土層。新黃土濕陷性較強，濕陷等級Ⅱ～Ⅲ級，局部地區具有重濕陷性，地基承載力一般15～20噸/平方米。 3.南郊區：地表上部覆蓋約10米黃土，部分古河道區域夾有1～5米砂土層，地基承載力一般15～20噸/平方米。因亞粘土與砂層互為層狀交迭，砂層粒度粉、細、中砂不一，工程地質須顧及砂層的地震液化性。 4.舊城區：地表上部覆蓋黃土約10米，地面以下2～6米之間普遍分布人工填土，多為碎磚瓦及垃圾，且有古墓分布。地基承載力約12～18噸/平方米，強度較低，差異較大。
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