003 自然条件与工程地质(马改)

轨道交通 1 号线座落在市区黄河两岸冲积的漫滩及一、二级阶地，为侵蚀堆积地貌，地势低 缓平坦，西高东低，南北高中间低。局部地形有起伏。漫滩主要分布在崔家大滩、迎门滩及马滩 一带，多为黄河叉道间的砂洲，一般高出黄河水面 1～5m，一级阶地位于黄河以南的城关—七里 河一带，宽度一般 1.5 ～2.5km，阶面平坦，上下游高程变化在 1510～1530m，一级阶地前缘一般 高出黄河水面 5m。二级阶地主要分布于西固区南部、安宁区及兰州火车站至东岗镇一带，阶面宽 度达 2～3km，高程变化在 1515～1550，阶面平坦，一般高出黄河水面 10～20m。线路自西到东 依次通过：陈官营车辆段及陈官营至深沟桥段二级阶地区，深沟桥至黄河北岸漫滩及河床区，世 纪大道站至营门滩二级阶地区，营门滩至土门墩漫滩及河床区，土门墩至至东部市场一级阶地区 及东部市场至终点东岗二级阶地区。 3.3 地质构造与区域地壳稳定性 3.3.1 区域地质背景
儿沟断裂等成为次级断陷盆地的边界断裂，其中最典型的应为七里河断陷盆地，四周均有断裂控
震活动明显，其中 1989 年在湖滩附近发生过 3.9 级地震，因此该断裂的重要性引起了关注。“十五”
制。区内新构造运动较为活跃，表现为河谷阶地上升显著，现代河流侵蚀、下切明显，河谷两岸
重大建设项目《兰州市活断层探测与地震危险性评价》专门设立专题对该断裂进行了大比例尺填
出露。
现为白垩系地层逆冲至新近系地层之上，并且错断了第四纪早期的砾岩及黄土，但晚第四纪活动
3.4.2 沿线地层分布
不明显（兰州地震工程研究院，2007）。寺儿沟断层结构剖面显示（图 3-21），白垩系地层逆冲于
兰州城区位于黄河河谷冲洪积阶地，其上覆第四系冲洪积物，下伏基岩为第三系泥岩、砂岩，
3.4.1 区域地层与岩性
因此综合判断，该断层第四纪早中期有活动迹象，属Q1-2 断层。
近场区出露地层主要有第四系（Q）、新近系（N），白垩系（K）、侏罗系（J）、奥陶系（O）、
(5) 寺儿沟断层（F9）
震旦系（Z）和前寒武系（An∈），侵入岩为加里东期花岗岩、花岗闪长岩。其中第四系堆积物主
该断层前人认为发育在新近系西柳沟组内部，为一条晚更新世活动断层。但经“十五”重大
州地震工程研究院，2007）判断，该断层晚更新世以来无明显活动证据。水车园、解放门立交桥
性评价》中所提供的地震动区划图中有关地震动参数进行抗震设防。
和后五泉三处钻探资料表明，新近纪砂泥岩挤压逆冲至早更新世砂砾岩之上，显示该断层第四纪
3.4地层岩性
早期有活动，但其上部黄河Ⅰ级阶地砾石层和砂土层未被断错。
文、测深等资料确定的一条断层。该断层大致从西果园南沿北西 60 º左右经麻家湾、小金沟、杨
滩子一线，有人推测该断层出市区后继续向东沿徐家山、青白石、向桑园峡延伸。但《兰州市活
家岭一带，终止于宣家沟以西地区，前人资料表明该断层为一正断层，在近场区长度为 17km。
断层探测与地震危险性评价》项目之专题报告—兰州马衔山北缘断层中西段和金城关断层 1：1 万
自然条件与工程地质
晚更新世和全新世地层，其中西津东路浅震测线SS10 方位近东西向，全长 1845m，断层上盘介质

近场区内雷坛河断裂（F7）与兰州市轨道交通网 1 号线线路相交，对于早中更新世活动断裂
岩性为第三系晚期（N2）泥岩,断层下盘介质岩性为第四系早期（Q1）砾岩。
是否与线路相交或距离远近，考虑其构造活动不会对线状工程造成直接的断错，不需要进行抗断
控制了马滩盆地的东部边界断层，该断层在第四系中垂直断距可达 110m。
七里河断陷谷地的形成和发展，是兰州马滩盆地重要的边界断裂，亦为控制中—新生代兰州盆地
“十五”项目《兰州市活断层探测与地震危险性评价》对该断层进行了不同手段的综合研究
的北边界。前人曾对该断层进行过零星的研究，认为该断层晚更新世甚至全新世以来有新活动的
该断层北起雷坛河黄河入河口，向南经解放门、伏龙坪，过八里窑北后开始顺雷坛河发育，
性特征清晰，呈线状条带。地貌上在白塔山—十里店一带山前形成平直的断层三角面及断层崖。
构成兰州七里河断陷盆地的东边界。该断层主要是由钻孔资料确定，长度约 13.5km。雷坛河断裂
该断裂带形成于加里东期，以后又经历过多次构造运动，与西津村断层及雷坛河断层共同控制着
兰州地处我国西北地区黄土高原的腹部，区内总的地势是南高北低，东高西低，南北高而中 部低。南部兴隆山、七道梁、雾宿山等中低山地，海拔 2500～2800m，北部为皋兰北山梁峁沟壑 区，海拔多在 1800m左右，中部为黄河河谷谷地，为城区所占据。城区位居兴隆山至七道梁山前 黄土塬与皋兰北山梁峁沟壑区之间的黄河河谷盆地内，是一座黄河由西向东穿城而过、依山傍水， 南北狭而东西长的带状盆地城市，市中心高程约 1510～1550m，南北两山相对高差约为 600～ 800m。
中国地震局兰州地震研究所“十五”《兰州市活断层探测与地震危险性评价》项目经过研究认
地质填图研究表明，该断层在五一山地区是存在的，但未过青白石向桑园峡延伸。近场区该断层
为该断层最新活动年代为第四纪早中期，不属于建设工程所要考虑的发震断层。
长 25km。
（4）雷坛河断层（F7）
金城关断层总体呈NW50°～60°方向展布，其中五一山段为北东向。该断层在卫星像片上线
断层经过解放门南缘的伏龙坪黄河Ⅲ级阶地面平坦整齐，无断错或变形变位现象（兰州地震
设防。但是，早中更新世活动断裂可以属于发震断层，在中国西北地区具有孕育中强地震的潜在
工程研究院，2007）。根据兰州黄河Ⅲ级阶地形成约 12～14 万年（潘保田，1991）或 7～8 万年（兰
危险性，应在线路穿越断层处采取必要的工程措施。因此对该类活动断裂应严格按照《地震安全
多年平均气温(℃) 极端最高气温(℃) 极端最低气温(℃) 多年平均降水量(mm) 最大日降水量(mm) 多年平均蒸发量(mm)
兰州城区的主要气象指标表
表 3.1-1
11.1
多年平均相对湿度(%)
52
39.8
主导风向
NE
－21.7
多年平均风速(m/s)
0.9
287.6
最大风速(m/s)
16
96.8
瞬时最大风速(m/s)
季寒冷，降雨量少，多年平均降水量仅 287.6 毫米，最多年为 546.7mm（1978 年），最少年为 168.3mm （2006 年），近年来兰州市降水平稳，年平均降水量变化幅度很小；年平均蒸发量 1448.8mm，是 降雨量的 4.7 倍。降雨量在一年内分布不平衡，主要集中在 7、8、9 三个月。据兰州市气象资料， 兰州城区的主要气象指标如下：
缘断裂带中西段的冰林沟断层，该断层最新活动时代为晚更新世。近场区主要涉及马衔山北缘断
近场区规模最大且占主导优势的断层，总体展布方向与区域构造线一致，该组断层主要包括兰州
裂带的中西段落。研究表明，马衔山北缘断裂带中西段仅有三小段表现为晚更新世弱活动特征，
市区的金城关断层和马衔山北缘断裂，其中后者之咸水河断层段为 1125 年兰州 7 级地震的发震断
17
1446.4 最大土壤冻结深度统计值(cm)
103
3.1.2 水文 兰州地区属黄河流域，黄河为干流水系。黄河是区内最大的过境河流，自西固达川进入城区，
由西向东横贯兰州城区，于城关桑园峡流出城区。城区内流程约 45km，河面宽度 100～700m，水 深多在 1.5～3.0m，河道平均比降约 1‰，兰州水文站以上流域面积 222551km2。自 1969 年刘家峡
阶地发育，构成颇为典型的河谷阶地地貌。
图和深入研究，获得了最新资料和论断。马衔山北缘断裂带在近场区西起银山堡以东，向北西经
3.3.2 近场区断裂及其活动性
摩云关、湖滩、田家庄、杨家庄，总体呈北西向延伸，全长约 36km，距场地最近断层为马衔山北
兰州市区位于NWW、NNW及NE-NEE向构造交汇部位，断裂构造十分发育。NWW向断层为
兰州位于青藏高原东北缘与陇西黄土高原交接带附近。大地构造属于祁连褶皱系的祁连中间 隆起带的东南部，横跨在南祁连雾宿山褶皱亚带和中祁连褶皱亚带之上，在基底结构和深部构造 的控制下，中-新生代形成隆、凹相间、相交的构造格局。兰州河谷盆地南侧为皋兰山及马衔山构 成的强烈抬升中山地貌，北侧为白塔山和九州台及其周缘丘陵地带。盆地的平均海拔高程为
自然条件与工程地质
兰州市城市轨道交通 1 号线一期工程（陈官营～东岗段）可行性研究报告
1500m，而南北两侧山地高程可达 2500m，形成两山挟一盆的北西西向地貌景观。
时代为第四纪早期。
兰州河谷盆地为一典型的新生代断陷盆地，其南北两侧分别受兴隆山北缘—马衔山北缘断裂
（2）马衔山北缘断裂带中西段（F8-2）
西北段为 1125 年兰州 7 级地震的发震断裂。该断层最新活动时代为晚更新世，距最近工程场点（陈
层。该组断层主要表现为挤压逆冲运动，部分地段具右旋特征，多数地段控制了次级地貌单元的
官营站）9.2km。
分界。
（3）西津村断层（F11）
与轨道交通 1 号线较近的断裂构造分述如下：（断裂分布详见轨道交通 1 号线（陈官营～东岗
要构成工程场地所在的兰州河谷盆地、主要支流以及两侧黄土丘陵区地貌，新近系、白垩系、震
项目《兰州市活断层探测与地震危险性评价》研究认为该断层在西固盆地内为隐伏状，向南延伸
旦系、前寒武系及加里东花岗岩分布广泛，构成了其它地貌单元的主体，其它地层单元仅在局部
发育在寺儿沟内，断层长度为 10km，距最近工程场点（陈官宫站）4.4km。水洞门观察点断层表
兰州市城市轨道交通 1 号线一期工程（陈官营～东岗段）可行性研究报告
第三章 自然条件与工程地质
3.1 城市自然地理状况
3.1.1 地理位置
兰州市位于甘肃省中部，北临永登、皋兰两县，西接永靖县，南部以七道梁与临洮县为界，