海南洋浦地区某工程场地火山岩年代学比对

(整期优先)网络出版时间:2019-01-11
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海南洋浦地区某工程场地火山岩年代学比对

丁准泰

广州市城市规划勘测设计研究院广东省广州市

摘要:本文通过钻孔揭露的第四系,对照区域地质资料,确定了海南省洋浦经济开发区某工程场地的火山岩的年代,并通过室内试验确定各层火山岩的力学性质,为场地附近的工程建设提供了经验和标准。

关键词:雷琼;火山岩;年代学

海南洋浦地区属于雷琼(广东省雷州半岛以及海南省北部)第四纪火山群,该火山群喷发的火山岩主要分布在北以界炮-黄城断裂,南以王五-文教断裂为界的区域,南北跨越约150km[1]。雷琼第四纪火山在我国的四大火山群中,火山岩分布面积最大,是我国整个第四纪均有火山活动的四个火山群之一,而在第四纪火山群里,又以雷琼第四纪火山持续喷发的时间最长[2]。

工程建设活动则需要准确的场地岩土层准确的工程力学性质。大规模的冲洪积平原、三角洲相平原,地层层位动辄延伸数公里,乃至数十公里,下伏基岩遭受水动力环境改造后,基岩岩面起伏也相对较小。而火山喷发所引发的火山熔岩、火山凝灰岩、沉凝灰岩不仅与火山的位置、规模大小、喷发的成分、古地形有关,甚至与喷发时候的风向、天气相关,导致火山岩岩层厚度、分布特征难以在区域上难以准确标注,甚至难以粗略估计。这就要求代表性地层的分布特征仅适用于小区域范围。

研究区工程场地位于雷琼火山岩分布区的西南侧,具体为海南省儋州市洋浦经济开发区三都镇南滩村西面500m处填海区域,与X500县道距离约4km。工程拟建设2×350MW燃煤发电机组,建筑物单位荷载约21000kN/柱,需进行场地的地质钻探,查明场地的工程地质条件、岩土特性,对拟建建筑物地段的地基均匀性和稳定性作出结论。场地原为近岸滩涂,广泛生长有珊瑚,场地及附近未有地质调查的钻孔或工程活动的勘察钻孔,本次进行的工作可为场地附近将要进行的工程活动提供参考性地质信息。

1研究区的岩土层分布特征

工程场地岩土层分布特征表如下:

根据中国国家地质数字资料馆1:25万地质图E49C001002幅数据[3],场地附近的第四系沉积层及对应的火山岩如下表:

根据地层上下关系及接触关系,可确定场地地层②~③层为烟墩组和琼山组全新统地层,④层为道堂组或多文组火山碎屑岩或熔岩的风化残积土,⑤~⑥层为道堂组或多文组玄武岩或凝灰岩,即早或中更新统地层,⑦~⑩层为秀英组地层,及下更新统地层。

全新统和下更新统的特征吻合、契合度高,基本无疑议,但④~⑥层根据钻孔揭露的岩性难以确定是道堂组或多文组地层。联系到场地距离德义岭仅3km,而德义岭期火山岩为琼北6次喷发火山岩代表期次之一,其年代在中更新世,由此可确定④~⑥层年代为多文组所在的中更新世,前人确定其钾-氩法年龄为610ka左右。

工程项目采取各层岩土进行室内试验,推荐物理力学指标如下表,以供周边工程场地参考使用:

2工程场地沉积环境演化简要讨论

场地钻孔揭露深度约40~50m,底部揭露地层为秀英组粉质黏土、黏性土及夹含的玄武岩,其沉积年代为早更新世,场地表现为海相沉积,而该地层在雷琼凹陷北侧则过渡为海陆相的湛江组;早更新晚期场地所在区域大幅度抬升,转海为陆,火山活动频繁,中更新世覆盖了多文组火山岩,基岩表层在地表接受风化,形成厚度不等的风化壳;晚更新世缺失沉积或火山岩,可能当时地表处于动荡的上升、下降过程中,沉积和覆盖被剥蚀;直至全新世,区域又下沉到海平面以下,形成现代地貌,并接受淤泥等海相沉积,生长珊瑚。

3结语

工程场地钻孔深度一般40~60m,在埋深范围内竟能揭穿全新世~早更新世的地层,时间跨度超过2000ka,火山岩分布区的岩性复杂程度可见一斑。希望工程场地的项目研究成果惠及周边建设项目,作为附近场地地层划分标准。

参考文献:

[1]孙谦.琼北第四纪火山活动与岩浆演化[D].中国地震局地质研究所.1-92.2003

[2]黄镇国,蔡福祥.雷琼第四纪火山活动的新认识[J].热带地理.1994,14(1):1-9

[3]中国国家地质数字资料馆.1:25万地质图E49C001002幅[Q]