港珠澳大橋工程可行性研究專題研究報告

20世紀80年代以來，香港、澳門與我國內(nèi)地之間的運輸通道、特別是香港與廣東省珠江三角洲東岸地區(qū)的陸路運輸通道建設取得了明顯進展，有力地保障和推進了香港與珠江三角洲地區(qū)經(jīng)濟的互動發(fā)展，但是香港與珠江西岸的交通聯(lián)系卻一直比較薄弱，這一被動局面已經(jīng)影響了大珠江三角洲地區(qū)社會20世紀90年代中期，為了改變香港與珠江西岸交通聯(lián)系薄弱狀況，珠海與香港曾討論過修建連接珠海至香港的伶仃洋跨海大橋。1997年12月原國家計委批準了伶仃洋跨海大橋的項目建議書，但由于種種原因，伶仃洋跨海大橋的建設到目前為止尚未取得實質(zhì)性進展。進入21世紀，香港、澳門與內(nèi)地有關方面提出修建連接香港、珠海與澳門跨海大橋的建議，這一建議得到了中央政府與香港、澳門特別行政區(qū)政府及有關部門的高度重視和認可。港珠澳大橋的興建，雖然只涉及香港、珠海和澳門，但港珠澳大橋建成后，香港驅(qū)車到珠海、澳門只需45分鐘，比現(xiàn)在繞道廣州虎門大橋要減少3個多小時。興建港珠澳大橋，可使珠江西岸城市，包括肇慶、順德、佛山、江門和珠海，縮短與香港的距離，使這些城市可與深圳、東莞等東岸城市看齊；香港四大支柱行業(yè)也可因此將市場擴展至珠三角西岸。經(jīng)濟界人士認為，港珠澳大橋建成后，不僅將創(chuàng)造世界橋梁建設的奇跡，而且可使"大珠三角"區(qū)域經(jīng)濟，對內(nèi)影響至廣西、海南、云南、貴州、四川等地，對外輻射至東盟自由貿(mào)易區(qū)，從而成為整個東南亞區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟中心，見圖0-1。為給項目決策提供依據(jù)，受港珠澳大橋前期工作協(xié)調(diào)小組(以下簡稱“協(xié)調(diào)小組”)委托，中交公路規(guī)劃設計院承擔大橋工程可行性研究工作?？尚行匝芯恐鲌蟾嫱膺€包括37個專題研究報告，本報告為系列專題報告之18《港珠澳大橋工程可行性研究階段工程地質(zhì)勘察報告》,由中交公路規(guī)劃設計院與江蘇省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院單位共同完成。福田區(qū)6珠海市內(nèi)伶仃島珠橫琴，新特索署群島元圖0-1港珠澳大橋地理位置圖擬建的港珠澳大橋位于珠江口外伶仃洋海域，根據(jù)設計線路，港珠澳大橋從香港飛機場南環(huán)路，經(jīng)大澳，聯(lián)接一條長約1400米、能讓大型船舶通過的斜拉橋，再轉為低矮橋身越過拱北口岸處上岸以隧道線路連接太澳高速公路(擬建),另一條接澳門，從幽仔島入海以水下隧道線路與珠海的橫琴島處的太澳高速公路相連。此外，也有人提出"橋隧合一"的新的設計線路(“港珠澳橋隧”),即在深水海域(伶仃水道)以沉管隧道方式穿越，隧道兩端建設人工島，工程可行性研究階段工程地質(zhì)勘察專題共設兩個通道線路(見表1-1)。表1-1港珠澳大橋橋位坐標表設計線路東側(起點)西側(終點)橋長XYXY線路一線路二注：表中坐標為1954年北京坐標系線路一：東起香港國際機場的南環(huán)路處(K0+000海域內(nèi)(至K5+500)為高架橋線路，擬設兩人工島之間為海底隧道線路(K6+500～K12+500),線路，西至珠?！拈T拱北對面海面，大橋在珠海及澳門對面海域落腳，然后再分道通往珠海及澳門(K35+332.109),跨海線路二：東起香港國際機場赤角南路處的觀景山(K0+000),沿大嶼山海域以高架橋線路通過主航道，然后以橋梁線路通過海域，向西至珠?！拈T(K39+416.743),跨海長1.2目的與任務本次勘察的目的和任務是：在充分收集區(qū)域地質(zhì)資料的基礎上，緊密結合本次開展的地面調(diào)查、物探及遙感工作，初步了解橋位區(qū)工程地質(zhì)條件，為選定橋型線路提供依據(jù)。本次工程地質(zhì)勘探，應初步了解橋址區(qū)地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構造、水文地質(zhì)、不良地質(zhì)等問題。了解主要的覆蓋節(jié)理裂隙發(fā)育情況及其物理力學性質(zhì)等，提供基礎設計所需的物理力學參數(shù)，同時查明與橋型線路比選及橋隧比選有關的主要區(qū)域工程地質(zhì)條件，為工可研究提供地質(zhì)依據(jù)。本次勘察主要執(zhí)行以下規(guī)范、規(guī)程、標準及要求：甲方提供的《港珠澳大橋工程可行性研究階段工程地質(zhì)勘察專題技術要求》和我院根據(jù)甲方的專題技術要求編制的“工程地質(zhì)勘察大綱”。1.4勘察概況我院于2004年3月接受任務后，立即進行了進場前的組織籌備工作，于4月初完成了“工程地質(zhì)勘察大綱”的編制，先后兩次派人到施工場區(qū)附近遴選合適的船只。隨后于5月13日組織人員、設備進入現(xiàn)場，進行平臺的搭建和儀器的調(diào)試，5月27日正式開工，7月31日結束外業(yè)，外業(yè)歷時78天。于2004年8月2日，港珠澳大橋前期工作協(xié)調(diào)小組派員2004年9月22日由業(yè)主主持召開了港珠澳大橋工程可行性研本次工程安排與進度詳見表1-2。表1-2工程勘察進度表階段前期工作~2004..5(1)收集分析已有資料，組織人員現(xiàn)場踏勘；(2)進場前的施工籌備，人員組織，租船；(3)根據(jù)已有資料和甲方提供的技術要求編制勘察大外業(yè)工作2004.5.132004526(1)鉆探設備進場，安裝水上作業(yè)平臺；(2)測是土試位哭進場并宏壯調(diào)試~2004.7.31(1)全面開展勘探工作，包括取樣、原位測試工作：(2)進行室內(nèi)巖、土、水測試工作：~2004.8.2(1)對獲得的資料進行初步分析整理，繪制有關圖件；(2)協(xié)調(diào)小組組織人員進行外業(yè)驗收；內(nèi)業(yè)an040.15(1)全面進行內(nèi)業(yè)資料分析、整理、計算；(2)編寫勘察報告；0\報生加值擔六應蟲本審查2004.9.15~(1)業(yè)主組織專家評審，并通過評審；報告2004.9.30~(1)正式報告的裝訂、出版參加本次勘察的人員共50人，包括鉆探20人、工程地質(zhì)5人、測量2人、波速測試5人，土水試驗8人、管理人10人。上述人員中有高級工程師14人、工程師8人、助工及技術員2人、技師3人等(詳見表1-3)。單位本次工程職責院長教授級高工公規(guī)院領導小組成員主任高級工程師公規(guī)院項目經(jīng)理副主任高級工程師公規(guī)院項目總工、報告審定院長教授級高工水勘院領導小組組長、報告審定副院長高級工程師水勘院領導小組成員副院長高級工程師水勘院領導小組成員總工程師高級工程師水勘院項目指揮、項目總工、報告審分院長高級工程師水勘院項目副指揮、報告編制高級工程師水勘院測量項目負責人副總工程師高級工程師水勘院質(zhì)保組長、報告審核高級工程師水勘院質(zhì)保成員、報告審核工程師水勘院內(nèi)業(yè)資料整理、報告主編工程師水勘院副所長高級工程師廣東巖土巖、土、工試驗項目負責工程師廣東巖土副所長高級工程師中國地震波速測試項目負責人高級工程師中國地震助理工程師水勘院地質(zhì)編錄、報告編制技術員水勘院地質(zhì)編錄技師水勘院技師水勘院技師水勘院表1-3主要參加勘察人員一覽表為了優(yōu)質(zhì)高效地完成本次勘察任務，我院成立了港珠澳大橋工程地質(zhì)勘察項目領導小組，下設項目經(jīng)理部和質(zhì)量保證部，項目經(jīng)理部下設鉆探、地質(zhì)、土工、測量、波速測試、安全、后勤小組。各負其責，層層把關。1.4.3設備投入本次勘察投入的設備儀器主要有鉆探船、鉆機、取土器、巖、土、水試驗儀器、測量、波速測試儀器等(詳見表1-4)。表1-4投入本項目勘測設備一覽表設備名稱數(shù)量鉆XY-2(300m鉆機)1臺泥漿泵BW-200/40型(雙缸)2臺常規(guī)取土器5套標準貫入器6套電子天平2臺等應變直剪儀2臺GJY-800、GJY-160016臺十二聯(lián)直剪預壓儀2臺無側限儀1臺相對密度儀1臺滲透儀南55改進型1臺1套激振源1套測試記錄儀器1套1套所有儀器均在校準的有效期內(nèi)，且在投入使用前再次進行了1.5完成工作量本次勘察的鉆孔孔位、孔數(shù)、孔深及鉆孔性質(zhì)均由甲方確定，共布設鉆孔12個，設計孔深100m、或進入弱風化8m左右，或微風化5m左右?？傔M尺約1200m,后根據(jù)物探資料增加2個天然氣探測孔。本次勘察實際完成鉆孔14個(2個天然氣探測孔，配合完成4個波速測試孔),總進尺1271.78m,采取原狀土樣208件，擾動土樣146件，巖石樣126件，進行標準貫入試驗380次，重Ⅱ試驗16次，最小孔深65.00m,最大孔深105.60m,全面完成合同規(guī)定的工作量。其中線路一完成7個鉆孔(ZK1～ZK7,其中ZK6號孔為兩線路共用孔)。線路二完成5個鉆孔(ZK8～ZK12)。同時對兩岸三地進行了工程地質(zhì)調(diào)繪。完成主要工作量詳見表1-5、表1-6。表1-5勘探工作量統(tǒng)計表孔深(m)原狀樣擾動樣巖石樣重Ⅱ試驗設讓施工83.15279.608ZK3101.300ZK499.758ZK592.43950ZK6103.350ZK786.7571ZK896.09ZK9105.608407ZK10103.2093ZK1110097.252ZK1210074.509290ZKJ165.00ZKJ283.90合計類型數(shù)量類型數(shù)量土水試驗天然含水量含水量Wp215干密度稠度246吸水率40常規(guī)壓縮202飽和吸水率O?O中密度p比重G滲透(粘土)K靜彈模量E滲透(砂土)K47泊松比固結系數(shù)C44抗壓強度天然R相對密度D.D飽和B休止角R5顆分天然抗剪切強Rs篩分抗剪斷強有機質(zhì)含量9軟化系數(shù)2水質(zhì)簡分析2薄片鑒定侵蝕性CO?2點荷載42游離性C0?2波速測試2勘察方法及質(zhì)量評價2.1.1工程地質(zhì)調(diào)查與測繪我院于2004年7月25日～7月30日對香港、澳門橋軸線經(jīng)過區(qū)的陸域地段進行了簡易工程地質(zhì)調(diào)查。主要采用的是地表巖性及地質(zhì)構造，并對場地穩(wěn)定性作出初步評價。2.1.2工程地質(zhì)鉆探本次勘察所有鉆孔均為技術性控制孔，均須采取原狀土樣、巖石試樣，并進行原位測試及巖土試驗，重點測試巖土物理力學性質(zhì)參數(shù)，為橋(隧)提供全孔段、定量的物理力學參數(shù)。本次外業(yè)鉆探均為水域鉆探，部分水域鉆孔位于主航道附近，主航道內(nèi)水深、流急，水流作用強，是本次勘探施工的重鉆機采用XY-2型鉆機(鉆深300m)1臺，酪BW-200/40泥漿泵2臺(備用1臺),以S395型及S1100型柴油機作機械鉆探方法為回轉鉆進、全孔取芯，為保證取樣及原位測試質(zhì)量，采用巖芯管長度為2m的單管鉆具、用φ130/φ110mm肋骨合金鉆頭鉆進或清孔?；鶐r鉆進，根據(jù)巖石的堅硬程度、風化程度、研磨性，選擇針狀合金或金剛石單、雙管鉆具取芯鉆進，鉆進規(guī)程定為中壓、中速、中泵量，使用優(yōu)質(zhì)低固相化學泥漿循環(huán)，保證鉆進過程中，所有回次的巖芯采取率(包括軟弱夾層)均能達到規(guī)經(jīng)統(tǒng)計巖芯采取率：粘性土層=94.3%,砂類土層=66.7%,全孔=83%,巖芯采取率滿足技術要求。巖芯的整理與保管：所有鉆孔的巖芯樣品，均按回次順序按單孔拍攝了巖芯照片，并保留了所有鉆孔計162箱巖芯大樣。外業(yè)結束后運送到“協(xié)調(diào)小組"指定的巖芯存放地點，交“協(xié)調(diào)小組"統(tǒng)一管理，并按有關規(guī)定進行包裝和標識。2.1.3取樣取原狀樣一件；如土層厚度大于或等于5m,分別在上、中、下各取代表性原狀土樣1件；遇有土層變化，立即取樣。經(jīng)統(tǒng)計本工程原狀土樣的取樣最大間隔<3.0m,松散層平均取樣間隔為2.01m,滿足技術要求。(2)在基巖地層中，強風化基巖采樣間隔為2～3m,弱風化、微風化為3～5m。如層厚≥5m,分別在上、中、下各取代表性巖樣1件。經(jīng)統(tǒng)計本工程巖樣的平均取樣間隔為3.27m,(3)在ZK8孔位置處分別采取漲平潮、退平潮海水樣各1了標準貫入試驗或圓錐動力觸探。標貫試驗在采取原狀土樣標準貫入試驗采用63.5kg落錘，落距為76cm自由脫鉤下落，先擊入15cm不計擊數(shù)，再記錄后30cm中的每10cm的換算成30cm的錘擊數(shù)。圓錐動力觸探試驗(重Ⅱ型)采用63.5kg落錘，落距為2.1.5波速測試發(fā)彈性波，沿鉆孔內(nèi)不同深度布設測點，通過井下拾震器依次在各測點接受由激震源產(chǎn)生的彈性波，經(jīng)地面記錄器放大并進行數(shù)據(jù)采集記錄，然后，對數(shù)據(jù)記錄進行震相識別確定出波的到時，繼而由震源到拾震器的距離確定出波的傳播速度。這一波速是震源到拾震器間的平均速度，需進一步分析才能確定出其間各層的波速。在此次測試中采用的是同孔測試法。這種方法是利用一個孔同時激震和接收(震源在拾震器的上面),將震源與拾震部分連成一體做成一串裝置下到鉆孔內(nèi)進行測試。拾震部分由三分量檢波器組成(縱、橫波波速測試)。震源與檢波器之間的波速測試采用的激振源是由湘潭無線電廠生產(chǎn)的高壓放電激震源，測試記錄儀器主要采用美國Kinematrics公司生產(chǎn)的六道記錄儀，拾震器為日本和國產(chǎn)的井下三分量檢波器及日本產(chǎn)的串珠式井中拾震器，此外還配備了便攜式筆記本。該測試系統(tǒng)性能可靠，能實時顯示測試結果，并配置了有關的數(shù)據(jù)2.1.6鉆孔測量定位本次所有鉆孔均在海域，島嶼眾多，海域廣闊，海況較差，普通的測量定位系統(tǒng)已無法滿足本工程的需要，因而我院表2-1測量設備一覽表數(shù)量1套掌上型GPS導航儀1臺鉆孔初定位、拋錨測深儀1臺測量鉆孔位置水深4臺通訊聯(lián)絡施工船在移位時采用GARMINGPS12C掌上型導航儀待施工船穩(wěn)定后，采用RTKGPS進行鉆孔的校位。船上當孔口位置誤差小于2m時，通知鉆探人員下套管，套管本次勘察的基準點由國測一大隊提供(見表2-2),平面坐標采用1954年北京坐標系，高程系統(tǒng)采用1985年國家高程基準。本次定位利用的控制點為LSHS(石花山),高程利用的控制點為G2A2點。表2-2:控制點坐標一覽表現(xiàn)場采集各巖、土層和海水樣品，在室內(nèi)測求巖、土的物理力學性質(zhì)指標和水化學性質(zhì)指標。主要包括巖、土的物理力學性質(zhì)試驗和水化學分析。重點對巖石的物理力學性質(zhì)進行研點位編號點位坐標點位高程點位編號點位坐標點位高程XYXY 注：點位編號后加"*"者為本次勘察控制點。限、壓縮系數(shù)、壓縮模量、滲透系數(shù)、直接快剪、固結快剪等顆粒分析、滲透系數(shù)、壓縮系數(shù)、壓縮模量、水上、水下天然休止角等項目的測試。模量、泊松比);巖石力學性質(zhì)試驗(天然、飽和、干燥的單2.2質(zhì)量控制措施重大問題及時向甲方及"協(xié)調(diào)小組"匯報，及時溝通解決，并3自然地理及區(qū)域地質(zhì)概況3.1自然地理及氣象香港香港地處北緯22°9′～22°37',東經(jīng)113°52'114°30′。三面環(huán)海，背靠大陸深圳，海岸線曲折綿長，且多海灣、岬角、半島和離島。香港屬南亞熱帶海洋性季風氣候，受大規(guī)模冬季西北季風和夏季東南季風影響，季節(jié)變化顯著。并受熱帶與溫帶氣旋的影響，冬季易出現(xiàn)驟冷天氣，夏季常出現(xiàn)酷熱、狂風雷暴和龍珠海臺山市，北與中山市接壤，距廣州市約140公里。珠海地處北回歸線以南，冬夏季風交替明顯，終年氣溫較高，偶有陣寒，但冬無嚴寒，夏不酷熱；年日溫差較小，屬南亞熱帶海洋性季風氣候。年平均氣溫22.4度，年降雨量為1963mm,降雨主要集中在5～9月，占年總降雨量的77%。5、6、73%-90%。秋季(十月至十二月)是全年最好的季節(jié)，陽光充3.2地表水及潮汐現(xiàn)象2380億立方米，占珠江徑流總量的77.1%;年內(nèi)徑流相當集中，汛期(4--9月)的徑流量占全年徑流總量的77,7%。椐1986年實測洪水分配比計算，磨刀門年徑流量為762.2億立方米，雞啼門145億立方米，虎跳門111.1億立方米。間谷地。區(qū)內(nèi)地勢不高，高程一般小于200m,最高峰五桂山海拔530.5m,晚新生代以來以侵蝕一剝蝕地形為主。根據(jù)地臺(丘)間谷地和灘涂五大類型地貌。其中丘陵、平原分布面積較大。區(qū)內(nèi)丘陵大部分高程都在200m以下，屬低丘丘陵(高程250～500m)僅分布于鳳凰山(436.9m)、白面將軍(393.3m)及大橫琴島的腦背山(457.0m)一帶。丘陵走向總之，內(nèi)陸以低山丘陵為主，占58.68%;平原次之，占25.5%;水域占15.9%。海岸線、島岸線長690公里。研究區(qū)陸域地勢總體北高南低，呈階梯狀下降。北東走向平行相間的長條狀隆起山脈，是區(qū)內(nèi)陸域構造地貌的一大特征。山脈高一般都有由北東向南西遞降的趨勢，即由深切割的中山遞降到淺切割的低山和輕微切割的丘陵。沿海一帶表現(xiàn)為3.3.3海域伶仃洋是珠江喇叭口形的河口灣，灣頂在虎門一帶，寬3km,中部寬27km,在澳門一香港之間寬58km。伶仃洋水面地形復雜，可分兩槽三灘。內(nèi)伶仃島以北發(fā)育中部淺灘(礬石淺灘),中部淺灘以東稱東槽，又稱礬石水道，水深大于10m,向南接暗士頓水道，水深達20～49m。中部淺灘以西為西槽，又稱伶仃水道，水深較淺，內(nèi)伶仃島以南方達10m以上。西槽以西為西灘，水深一般為2～4m,東槽以東為東灘，水深一般為3～4m。珠江口以南為南海海域，水深10～30m。伶仃洋水域尤其珠江口一帶島嶼眾多，較大的有淇澳島、內(nèi)伶仃島、桂山島、萬山群島、大蜘州島等。高程一般為100～200m,以低丘為主，高丘分布在內(nèi)伶仃島和大萬山島，大萬山島的大萬頂海拔達432m。主要發(fā)育高程200m、100m兩級夷平面，在桂山島可見高程5m的峰蝕洞。橋軸線經(jīng)過處在地貌上屬河口三角3.4區(qū)域地層3.4.1前第四紀地層橋位區(qū)區(qū)域前第四紀地層在橋位較為發(fā)育，除廣泛發(fā)育第四系外，在兩岸零星出露有晚元古代的震旦系、古生代的寒武系、泥盆系、石炭系和中生代的侏羅系、白堊系。其主要特征見表3-1。表3-1前第四紀地層表界系統(tǒng)地層名稱地層代號厚度地層巖性中生界白堊系下統(tǒng)百足山群K礫巖，含礫粗粒石英砂巖，粗中粒雜砂質(zhì)石英砂巖，中粒長石石英砂巖，砂質(zhì)石英粉砂巖，凝灰質(zhì)長石石英粉砂巖，粉砂頁巖下亞群復成分礫巖，粗粒礫質(zhì)雜砂巖，細粒長石石英砂巖，砂質(zhì)長石石英粉砂巖，石英巖狀砂巖侏羅系上統(tǒng)高基坪群上亞群J石英礫巖，石英砂礫巖，中細粒石英砂巖，砂質(zhì)石英粉砂巖，粉砂質(zhì)頁巖，安山質(zhì)角礫晶屑凝灰?guī)r，含流紋質(zhì)角礫玻屑晶屑凝灰?guī)r下亞群復成分礫巖，細粒長石石英砂巖，砂質(zhì)石英粉砂央地，粉砂質(zhì)頁巖，安山質(zhì)角礫巖屑晶屑凝灰?guī)r，流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r，安山質(zhì)凝灰角礫巖下統(tǒng)中粒長石石英砂央地，中細粒石英砂巖，細粒石英砂巖，泥質(zhì)石英粉砂巖，粉砂質(zhì)泥頁巖古生界石炭系C上部為變質(zhì)砂巖，下部變質(zhì)粉砂巖，千枚巖夾石墨片巖，局部夾大理石泥盆系中統(tǒng)桂頭組上段雜砂質(zhì)礫砂巖，細粒石英砂巖，細粒長石石英砂巖，石英粉砂巖，長石石英粉砂巖，斑點千枚狀頁巖，粉砂質(zhì)頁巖下段D細粒石英砂巖，泥質(zhì)粉砂巖，粉砂質(zhì)頁巖，與下伏八村群為斷層接觸寒武系八村群斑點千枚狀頁巖，粉砂質(zhì)頁巖，砂質(zhì)石英粉砂巖，細粒石英砂巖，中細粒長石石英砂巖元古界震旦系Z由混合巖化和花崗巖化作用形成，再經(jīng)過構造作用，基體與脈體已無法分辨，巖性上與巖漿成因的花崗巖類極為相似，具碎裂結構，局部具片麻狀構造，交代結構發(fā)育3.4.2第四紀地層珠江三角洲的第四紀沉積，根據(jù)前人資料，其大致劃分為六組，詳見表3-2。橋址區(qū)第四紀地層橋址區(qū)第四紀地層的劃分主要依據(jù)前人資料及本次勘探成果，同時結合在本次勘探成果取樣所做的熱釋光測年數(shù)據(jù)(見表3-3),熱釋光測年是由中山大學完成。表3-2第四紀地層表地層代號統(tǒng)組年代距今)一般厚度沉積層分層標志全新統(tǒng)燈籠1.10~淤泥，粉砂質(zhì)淤泥、主淤泥萬頃石英砂、不等粒石英砂、細中粒石英砂、主含礫一礫石英砂組黑褐色粘土、深灰色淤泥、深灰色淤泥質(zhì)粉細砂、灰色中細主黑褐色粘土三角組礫砂、砂礫、粘土質(zhì)斑狀粘土?；ハ辔髂辖M灰白色粘土、黃色粘土、亞粘土。主灰白色粘土組向上變細的趨勢。河流相為主晚更新世中期(Q2-2mral)為海陸交互相沉積的粘性土構成，上部為海相的軟土，下部為陸相的粘性土，近岸邊發(fā)育晚更新世晚期(Q3)上部為一套淺灰、棕紅至褐黃色陸相成因的粘性土，粘性土近岸發(fā)育，下部為沖積成因的中密至密實狀粉細砂構成，分布不連續(xù)。全新世早期(Q)沉積屬海相沉積，以砂、粘土夾砂為主，局部缺失。中晚期(Q)主要以海相的軟土為主，厚度較大，最厚達35m,沉積物中含植物、蠔、蚌殼等殘體。表3-3熱釋光測年成果表鉆孔編號取樣深度(m)取樣物質(zhì)測齡(年)層號推測時代面物質(zhì)晚更新世中期灰黑色粉砂①淺灰色粉砂④晚更新世中期褐黃色礫砂晚更新世中期礫砂晚更新世中期面物質(zhì)晚更新世中期黃褐色礫砂晚更新世中期面物質(zhì)晚更新世中期灰色細砂晚更新世中期褐黃色礫砂晚更新世中期面物質(zhì)中更新世3.4.3火山侵入巖中生代時期場區(qū)巖漿活動極為劇烈，燕山期酸性巖漿巖分布很廣，出露面積較大，而且是多期活動的特點，侵入巖常沿同一構造帶反復侵入，從而形成不少各期花崗巖混在一起的復式侵入體或巖帶，顯示出多期巖漿反復侵入的特點，同時在香港大嶼山區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)花崗巖俘虜體大理石。其可分出二、三、四、五期侵入巖，詳見表3-4。3.4.4火山噴出巖火山巖呈層狀與沉積巖整合接觸，而且火山巖出現(xiàn)陸源物質(zhì)組成，如安山質(zhì)角礫晶屑巖屑凝灰?guī)r中出現(xiàn)石英巖及砂巖陸源角礫，安山質(zhì)凝灰角礫巖中相當部分角礫組分為陸源細砂巖、凝灰質(zhì)粉砂巖等沉積巖，說明這套火山巖是陸相噴發(fā)成因類型。這套火山巖為多次火山噴發(fā)形成的，共有12次噴發(fā)活地質(zhì)時代期地層代號中生代燕山侵入旋回晚白堊世K2燕山期b含角閃石次花崗斑巖：灰白色及淺肉紅色，自碎裂斑結構，基質(zhì)為微晶質(zhì)和顯微晶質(zhì)結構。小巖株為次早白堊燕山第四期黑云母花崗巖：灰白一白色，似斑狀結構和花崗結構為主，局部為似文象結構、交代結構。100~小巖株晚侏羅世燕山期花崗巖：肉紅色、帶肉紅色調(diào)的灰白色，風化面為灰白色，花崗結構和似斑狀結構。黑云母二長風化后為棕褐色，似斑狀結構基質(zhì)為花崗結構。146~個別小巖株晚侏羅世燕山第二期b細中粒似斑狀結構；含角閃石黑(二)云母花崗石，暗灰色、灰色及灰白色，基質(zhì)具花崗結構的似斑狀結構，無斑者為花崗結構。152~小巖株主。巖脈包括：細粒花崗巖脈、細晶巖脈、偉晶巖脈、花崗斑花崗斑巖脈、石英斑巖脈、霏細鈉長斑巖脈、閃長巖一閃長玢巖脈、黑云母二長閃長巖脈、輝綠巖一輝綠玢巖脈等。3.5區(qū)域地質(zhì)構造近場區(qū)主要位于蓮花山斷裂帶西南段，為一晚古生代坳陷，印支運動褶皺隆起，燕山運動活動強烈，晚中生代、新生代沉積受斷裂控制。珠江三角洲斷陷盆地就是在該坳陷晚白堊紀一早第三紀紅色盆地基礎上北側受近東向三水一羅浮山斷裂控制，東、西兩側分別受北西向珠江口斷裂帶、西江斷裂帶控制發(fā)展形成的晚第四紀斷陷盆地。早第三紀末的喜馬拉雅運主要有那州斷裂(1)、東坑斷裂(2)、新村斷裂(3)、灣仔斷裂(4)、月堂—高欄斷裂(7)、木頭沖—飛沙斷裂(8)、田心斷裂(9)計7條斷裂，上述斷裂區(qū)內(nèi)長10-16km,傾向南東或北西，陡傾角，一般70°~80°,多為逆斷層，破碎帶內(nèi)多見斷層角礫巖，具碎裂結構，裂隙劈理、擠壓片理發(fā)育，綠泥石化、糜棱化、葉臘石化和硅化十分強烈，并有石英脈充填。上述斷裂中活動時代最新的為田心斷裂，據(jù)田心西山腳下斷點滑動面斷層物質(zhì)TL測年，最近一次強烈活動發(fā)生在10.21±0.91萬年，活動時代為中更新世末或晚更新世初。為區(qū)內(nèi)主要斷裂，控制了區(qū)內(nèi)的構造發(fā)展，對區(qū)內(nèi)地貌也有明顯控制作用。圖3-2近場區(qū)地震構造圖主要斷裂有：五桂山南麓斷裂(10)、聯(lián)石灣一界涌斷裂(11)平沙一山場斷裂(12)、白蓮洞一白藤山斷裂(13)、九尾嶺斷裂(14)、馬騮州斷裂(15)、三灶斷裂(16)、屯門斷裂組(18～20)、蓮塘斷裂(21)、沙頭角一貝澳灣斷裂帶(20~25)、麻雀嶺一小欖斷裂(22)、沙頭角一深井斷裂(22)、東涌一石壁斷裂(24)、陰澳灣一貝澳灣斷裂(25)、赤門海峽一荔枝角斷裂(26)、東澳島斷裂(27)、大萬山島斷裂(28)傾向北西或南東，多陡傾角，少數(shù)在50°左右，逆斷層居多。該方向斷裂多見巖脈入侵，巖脈有被錯斷跡象，反映巖漿多期片理化、碎裂化現(xiàn)象，破碎帶內(nèi)，多見綠泥石化、綠云母化、糜棱化產(chǎn)物。在地表線性地貌顯示清晰。TL測年，斷裂活動最新測年數(shù)據(jù)為4.79±0.31萬年，多為中或晚更新世活動斷區(qū)內(nèi)北西向斷裂主要分布于陸區(qū)及陸緣區(qū)，規(guī)模一般較常將其它斷裂右旋錯斷。主要斷裂有：西江斷裂帶(29、30)、淇澳一桂山島東支斷裂(32)、白泥一沙灣斷裂(33)、東涌一長沙海灘斷裂(35)、流浮山一東博寮海峽斷裂帶(36)、山下村斷裂(37)計7條斷裂。該組斷裂總體規(guī)模較大，一般為13-82km,走向北西20至40度，傾向多變，傾角陡立，為正斷層，少數(shù)有多次活動的跡象，有的斷層通過橋軸線，斷裂活動時間多為晚更新世，全新世基本未見。該組斷裂可見次生小斷層，密集的北西向節(jié)理發(fā)育，常錯斷北東向節(jié)理和巖脈，在巖性上表現(xiàn)為巖芯破碎，碎裂巖化、糜棱化，可見角礫巖化構造帶和破碎帶。區(qū)內(nèi)陸域近東西向斷裂一般規(guī)模小，主要分布于珠江口西岸珠海地區(qū)的唐家一吉大一帶和大橫琴島、三灶島地區(qū)。東西向斷裂活動時代大多在第四紀早期或前第四紀時期，少數(shù)最晚活動發(fā)生在中更新世晚期。主要有：外神前斷裂(38)、深井坳斷裂(41)、三灶運河斷裂(42),該組斷裂規(guī)模小，一般小于10km,傾向北，沿斷裂面可見擠壓破碎帶，見角礫化碎裂巖和糜棱巖和巖脈貫3.6橋址區(qū)地質(zhì)構造橋址周圍5km的橋址區(qū)，主要發(fā)育活動斷裂有北北東向、北東東向、北西向和近東西向共計16條斷裂(圖3-3)。斷裂主要特征見表3-5據(jù)根已有資料顯示，上述斷裂除淇澳-—桂山東斷裂(32)、白泥——沙灣斷裂(33)活動分段顯示以外，其它斷裂在晚更新世以后未在活動。與橋軸線相交的斷裂有馬騮洲斷裂(15)、三灶斷裂(16)、淇澳島—桂山島東斷裂(32)、白泥--沙灣斷裂(33)、深屈—獅子頭山斷裂(34)、東涌—長沙海灘斷裂(35),其特征如下：●馬騮州斷裂(15)展布于馬騮州水道南側，向西經(jīng)大門島北緣至區(qū)外大襟島以西，向東北延伸進入伶仃洋，區(qū)內(nèi)長49km?？傮w走向北東60°,傾向北西，陡傾角。據(jù)資料至少有兩次活動，前期為擠壓兼有左旋，后期以正斷層為主，兼有右旋特征。據(jù)滑動面斷層物質(zhì)TL測年，表明最晚一次活動發(fā)生在16.26±1.15萬年。該斷裂在伶仃洋水域段，港珠澳大橋ZK10鉆孔處，受構造壓應力作用，該孔巖芯較破碎，RQD為0,方向不一的碎裂紋切割巖石而具碎裂結構，部分碎裂紋被方解石和次生綠泥石脈充填，裂隙面附近長石多風化成土狀，受力敏感的石英出現(xiàn)了較強的形變，普遍產(chǎn)生了異常波狀消光，碎?；?，地層巖性為混合花崗巖。據(jù)斷層物質(zhì)TL測年為23.2±1.6萬年。上述表明，該斷裂為一條中更新世活動斷裂?！袢顢嗔?16)展布于三灶島的三灶、斜尾村至大、小橫琴島之間，向西入海延出區(qū)外，向東入伶仃洋至大嶼山北，兩邊延伸入海，區(qū)4～5m,上斷點埋深89m;c斷點(見圖表3-5橋址區(qū)主要斷裂活動特征一覽表斷裂斷裂編號斷裂名稱區(qū)內(nèi)長度斷裂性質(zhì)最新活動時代與橋位線關系走向傾向傾角北北東向3右旋正斷Q?Q4Q?Q5465°~75°62正斷Q?Q北東東向山斷裂50°~60°斷馬騮州斷裂陡Q?Q交角25°Q?Q交角25°五塘斷裂Q?Q東涌-石壁斷裂Q3早期北西向正斷Q?Q淇澳島一桂山島東斷裂W陡正斷4白泥一沙灣斷裂W70°~80°正斷深屈一獅子頭山斷裂正斷Q?Q東涌一長沙海正斷Q?Q近東西向胡灣斷裂4NQ?Q吉大斷裂6N3-4)基巖頂面垂直斷錯為15～18m,上斷點埋深52m;ZK9鉆孔資料表明其巖性為混合花崗巖，巖芯呈柱狀、碎塊狀，裂隙發(fā)育，裂隙面綠泥石化，薄片鑒定表明巖石曾受過構造壓應力的影響。上述表明，三灶島斷裂最晚活動發(fā)生在晚更新世中晚期。向南東，傾角80°。該斷裂多隱伏于第四系之下，僅在三灶島斜尾村見出露寬達200多米的斷層帶。該地段巖石強烈硅化，片理化，碎裂化，見厚約0.5m的千枚巖和粉末狀糜棱巖、細脈狀硅質(zhì)構造巖、片狀碎裂巖相間排列，形成許多寬約0.9~4.3m不等的擠壓破碎帶，并有煌斑巖脈、石英脈貫入。主斷面在公路一段通過。據(jù)斷層糜棱巖TL測年，斷裂最近一次活動發(fā)生在18.30±1.56萬年。另據(jù)主斷裂西北旁側一小斷層糜棱巖TL測定，斷裂最后一次明顯活動距今為5.19±4.41萬年。在三灶島東嘴金洋花園場地鉆孔揭露出斷層角礫巖，其中斷層泥TL測年，斷裂最后一次明顯活動發(fā)生在3.23±0.2萬年，在群星島花園附近的ZK27孔還發(fā)現(xiàn)淇澳一桂山島東斷裂(32)期砂礫層底部，其js斷點基巖頂面垂直斷距為5～8m,上斷點埋深為108m;d1斷點(見圖3-5)基巖頂面垂直斷距為3~4m,上斷點埋深81m。此外，斷裂東側ZK3孔巖芯破碎，具用(壓性破壞),擦痕清晰可見(見圖3-6),碎裂紋中被碾碎成4m,上斷點埋深74m。在牛頭島東最新斷到海底，并沿斷裂白泥一沙灣斷裂(33)存在。而斷裂被覆蓋的最大TL年齡為23530±1600年的晚更E世中期地層，最上斷點埋深51m,基巖頂面垂直斷距最大為上述表明，該斷裂活動分段也很明顯。水域橋位段，為晚更新世中晚期，陸域大澳一大浪灣段為中更新世活動斷裂。深屈一獅子頭山斷裂(34)展布于深屈灣一獅子頭山一帶，向北入伶仃洋，總體走向北北西，全長16km。該斷裂由南北兩支斷裂組成，彼此呈右階錯列。北支水域段長13km。據(jù)港珠澳大橋淺層地震揭示，最新斷錯晚更新世中晚期地層，其基巖垂直斷距為6～7m,上斷點埋深26m。為晚更新世中晚期活動斷裂。南支段長3km。深屈北溝內(nèi)出露斷點。斷裂發(fā)育在上侏羅統(tǒng)大嶼山組晶屑凝灰?guī)r內(nèi)，為北西25°一組密集節(jié)理帶，傾角陡立，傾向多變。它與另外北東55°和北西60°兩組節(jié)理切割，局部角礫巖化，并出現(xiàn)二次滑動面，表明有再次活動。據(jù)滑動面斷層物質(zhì)TL測年，為距今12.55±0.87萬年，為中更新世晚期活動的斷裂。東涌一長沙海灘斷裂(35)北起東涌，南至長沙海灘，往兩邊入海，陸域段長5km。總體走向北北西。該斷裂線性地貌清晰，為溝谷、山埡口和海灣地貌。沿斷裂發(fā)育北北西向密集節(jié)理帶和破碎帶。在大嶼山南長沙西醫(yī)院邊溝內(nèi)見斷點，為一組走向北西38°的密集節(jié)理帶，節(jié)理陡立，單條寬2～20cm,有個別沿大節(jié)理出現(xiàn)小滑動面，滑面斷層物質(zhì)TL測年，為101000±8000年。在伯公坳可見寬30m的破碎帶。為查明該斷裂北部陸域隱伏段的展布3.7.1新構造運動特征新構造運動時期，區(qū)內(nèi)陸域以差異性斷塊活動和間歇性隆在晚白堊紀一早漸新世為裂陷階段，晚漸新世發(fā)生的南海運剝蝕、造成了區(qū)域的不整合，盆地由斷陷、斷坳向坳陷轉化。早中新世以后，盆地進入整體沉降階段。中新世末一晚中新世末發(fā)生的東沙運動，在珠江口盆地發(fā)生了斷塊升降，局部擠壓褶皺隆起、剝蝕和頻繁的斷裂和巖漿活動。本區(qū)最直觀的表現(xiàn)是強烈的垂直升降運動，以斷裂、斷塊活動為基本特征。本區(qū)新構造運動具繼承性和新生性，時間上具階段性，空間上具有差異性，可概括如下三個基本特征：陸域山區(qū)新生代以來發(fā)生在大面積隆升，發(fā)育層狀地貌，分布高程1000m,三級臺地和四級河流階地，沿海一帶還發(fā)育多級海蝕遺跡。南海海域則發(fā)生了較強烈的沉降，在積隆升背景上形成一系列斷隆山地和斷陷盆地。海域則在總的沉降背景上形成一系列凹隆結構，構成北東一北東東方向成條，北西向分塊的構造格局。據(jù)山地夷平面和盆地沉積厚度資料，表明各斷塊升、降幅度有較大差異，并發(fā)生翹起和掀斜。如粵東沿海斷塊隆起，自西北向東南和由東北向南西掀斜。海域珠江口盆地，在斷裂下降盤一側形成掀斜的斷陷，上升盤一側形成翹起的斷隆。3.7.2區(qū)域地震活動的空間分布特征(1)區(qū)域地震區(qū)、帶的劃分