第二篇　軟巖工程特性

第一章　白堊系、第三系地層生成環境

第一節　白堊系地層生成環境

早白堊世初，寧夏南部六盤山地區下陷，形成內陸坳陷盆地，末期地殼又全面抬升，缺失了晚白堊世沉積。

六盤山盆地范圍包括大羅山—云霧山以西、香山—南華山以東及南部固原米缸山一帶，呈近南北向展布。

六盤山盆地形成的初期（三橋期）盆地內地勢差異較大，氣候干旱炎熱，以山麓相沉積為主。和尚鋪期逐漸發展為河流淺湖相沉積，沉積中心大致在和尚鋪、李洼峽一帶。氣候由干熱逐漸向溫濕轉變。李家洼期則為湖湘沉積。馬東山早、中期以淺—深湖相沉積為主，沉降中心北移至馬東山一帶，而沉積中心南移至涇源縣沙南一帶，晚期變為干熱為主。乃家河早、中期以淺—深湖相沉積為主，晚期地殼抬升，湖水變淺并過渡為咸化湖泊。

從早白堊世早期到晚期，沉積物由粗到細，沉積物顏色由紫紅—紫與藍灰交替—以紫色為主，沉積環境由氧化—還原—氧化，氣候由干熱—干熱與溫暖交替—干熱為主，沉積相由山麓—河湖相—湖相。晚期曾一度為咸化湖泊，局部沉積薄層灰質白云巖及石膏層。這些反映了六盤山盆地的形成、發展到結束，構成一個完整的沉積旋回。

一般紅色、棕紅色巖石代表當時為氧化環境，綠色代表弱氧化環境，淺灰、灰色代表弱還原環境，灰黑色、黑色代表封閉還原環境。六盤山盆地下白堊統顏色從三橋組到乃家河組經歷了兩個從棕紅色到灰黑色的旋回，反映出兩個水進水退的沉積旋回。

王會明、陸彥俊的《寧夏海原南華山地區白堊系乃家河組的孢粉組合特征及時代古植被、古氣候探討》中，早白堊世晚期六盤山—南華山地區的植物是以克拉梭粉的母體植物掌鱗杉為主的針葉林，林下覆蓋著蘇鐵、麻黃和海金砂植物。這些裸蕨植物表明，當時本區氣候干旱炎熱，乃家河組盛產的石膏是旱熱背景下的產物。

工程區位于六盤山盆地的東南邊緣區，隧洞穿過的地層主要為白堊系馬東山組和乃家河組。六盤山盆地在早白堊世馬東山組、乃家河組沉積時期發育多個沉積中心，其中固原凹陷為沉積中心之一。

馬東山組巖性為藍灰色—灰黃色泥巖、泥灰巖夾鮞狀灰巖，局部夾砂巖，上部夾薄層石膏。泥巖具微波層理或水平層理，產植物、雙殼類化石，為水動力作用弱的淺湖—深湖環境沉積；泥灰巖為深—半深湖環境沉積；鮞狀灰巖代表水動力作用較強，為溫濕氣候下的淺—深湖沉積，晚期曾一度咸化，沉積了薄層石膏；砂巖則多為水動力條件復雜的濱湖相沉積物。

乃家河組巖性為灰綠、紫紅色泥巖、泥灰巖，上部夾薄層石膏。泥巖具微波層理，產植物化石碎片，泥灰巖產介形蟲、魚類、浮游生物化石，為水動力作用弱的淺—深湖環境；晚期地殼逐步抬升、湖水變淺并過渡為咸化湖泊，沉積了薄層石膏。

隧洞工程穿過馬東山組和乃家河組，巖性以泥巖為主，夾泥灰巖，形成環境屬淺—深湖相。其中泥巖呈泥晶泥狀結構，顆粒細小，其黏土礦物平均含量約占60%，其次為方解石，占35%，石英碎屑及褐鐵礦少量。泥灰巖則以方解石為主，其次為黏土礦物。泥灰巖與泥巖漸變過渡，交替出現。上述巖石多為泥質結構，隨黏土礦物增加，強度有逐漸降低趨勢，由較軟巖漸變為極軟巖。