李永兵、吉恩斯 

 

阿勒泰地区水利水电勘测设计院            邮编：836500

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摘要：

关键词：

 

 

        在工程地质勘察工作中，特别是水电工程地质勘察时，常把河流的侵蚀与堆积作为主要的研究内容之一，近几年来，经常碰到河谷中分布有深厚覆盖层问题，例如塔城卡浪古尔水库等，而克兰河出山口处的金山水库，坝址区覆盖深度最深可达70m左右，这给工作的设计与建设都带来了一定难度，这种在高山峡谷区的河谷中堆积着如此深度的复杂的第四系，这种不协调状态究竟是什么原因，本文试作探讨，并述其工程地质意义。

 

        现就我院于克兰河上游做过勘察工作的实际资料及收集到的相关资料分别述之于后。

克兰河金山水库坝址区，即洛海头河流出山口以上河段为河流上游的中高山峡谷段，构成了高山峡谷的地貌景观。山高、谷深、崖陡、流急，由于强烈的新构造垂直差异运动，不仅使大小克兰河深切其间，且河谷两岸可见近代动力、重力地质作用十分活跃；山崩崖陡，多处见到谷坡坡角分布有规模巨大的倒石堆体，山麓坡积物堆积很厚。洛海头（大小东沟汇合处）至克孜加尔以下段为河流的中低山中游区，属低山丘陵的地貌景观。

克兰河谷的堆积层，根据钻孔资料及物探资料，其各河段的具体厚度自上而下列于下表。

克兰河谷堆积层的特点是：

1．漂卵石和碎块石成分，以火成岩（花岗岩）和变质岩为主。

2．漂卵石和碎块石粒径大，颗粒极不均匀，粒径一般10—30cm，常见40—80cm者，最大可达200cm，漂卵石层常夹有薄砂层局部（金山水库坝址）夹有厚20—40m的纯砂层（中粗砂），漂卵石、块碎石中常有架空现象。

3．多数卵砾石磨圆较好，有一定分选，但也有磨圆度差，粒径大小混杂无分选的块碎石层。

4．由于粗颗粒间充填程度不均，偶有架空，结构松散，透水性强。

5．据分析，厚度较大的沉积层是由多种成因的堆积物相互叠置堆积而成。

 

 

（一）一条河流从宏观上来看，常规的河床纵剖面应是上陡下缓的曲线，沉积物的厚度应是上薄下厚的，然而克兰河的河床纵剖面，自上而下呈缓—陡—缓。其陡坡段恰好处于金山水库坝址（洛海头）至达孜湾一线的山前隆起构造带，其成因显然与新构造持续上升运动有关，陡坡段的河谷堆积层厚薄不一，薄处仅20m左右，厚处70m左右。

（二）就某一峡谷河段而言。应该是河床堆积物在峡谷处较薄，而在宽谷处较厚，但克兰河自洛海头至红墩段则相反，即在洛海头金山水库坝址区（峡谷）覆盖层厚达70m，而在红墩附近宽河床段覆盖层厚度20—30m。

以上分布特点，与阿勒泰山脉阶梯状脉冲式差异，强烈新构造持续上升运动密切相关，说明该地区河流在其特定的地质环境中有着独特的发展演化历史。

 

 

一般正常河流的侵蚀与堆积，总是与该流域的地质构造运动（地动）与气候变化（水动）有着密切相关性，多数人认为一般山区河流的冲积层厚度在20—30m之间，很少超过50m的，但金山水库坝址区覆盖层厚度达70m，从它们的物质组成与结构分布特点，初步分析认为其成因与下列因素有关。

1．新构造的升降运动形成的加积层

从中新世到现代，新构造运动在本区表现相当强烈，主要表现为阶梯状的上升与下沉，隆起部分（高山部分）不断的上升，洼地则不断的下沉。形成阶梯状的地貌景观。而克兰河流经不同的地质构造单元，对河流的侵蚀与堆积给予强烈的影响，形成“构造型”加积层。在金山水库某些沉积剖面上可以得到反映。

2．切蚀快、崩塌剧、堆积厚的循环愈演愈烈

该区总的来说，新构造运动以强烈上升为主，间有停顿或下降，因此多形成深切峡谷，其相对高差100—300m，河流在急剧的切蚀过程中两岸边坡岩体内的初始应力卸荷释放，岩体松弛，裂隙发育，由于山高而陡、崩塌、岩坠和滑坡发育，由此而形成的各种碎屑物堆积在河谷中，这种新构造强烈上升引起的切蚀块，崩塌剧、堆积厚的循环愈演愈烈，使堆积物越积越厚，加剧了加积层的作用。

3．第四纪冰川与现代冰川作用

冰川运动对冰川谷具有剧烈的刨蚀作用，而克兰河上游地区具有明显的第四系冰川活动痕迹。由此而产生大量的碎屑物质，冰碛作用使它们堆积在谷地和地中，再被流水堆积河谷中，有人称之谓“气候型”加积层，克兰河河床的纵剖面，基岩谷底纵坡略缓于堆积层河床纵坡，致使河床堆积层自上游向下游增厚，与一般常规河流的沉积规律相悖，具此认为与冰川对上游河谷强烈剥蚀作用相关。

4．丰富的固体物质源

河流上游高山地区雪量充沛，山高坡陡，干流两侧的支流冲沟发育，高寒地区岩石风化层厚度较大，常形成碎屑流，这些松散物质最终也被搬运到干流河谷中，增加了固体物质来源。

5．与断裂岩性因素有关

区域断裂带，断层交汇带，强烈风化破碎岩石，在河谷中将形成局部深潭、深槽、不断接受上游搬运来的沉积物，金山水库中坝址的深厚覆盖层与此密切相关。

 

 

1．在工程建设规划选点时，必须充分认识地质结构和侵蚀堆积特性，依此做出工程建设的规划布局，以适应河谷这独特的发展演化历史和特殊的地质环境。

2．对水利水电工程而言，对流域或某河段的深厚覆盖层分布规律、成因和特性有所了解和认识，则对选择优先开发河段，选定坝址，坝高和坝型均有着实践意义。

3．对工程地质勘察工作的部署，尤其是对勘探工程的布置，可以做到心中有数，并起到积极的作用。