汶川地质背景

第二章自然地理概况
2.1 自然地理条件
汶川县位于四川盆地西北部边缘，居阿坝藏族羌族自治州东南部，东邻彭州市、都江堰市，南靠崇州市、大邑县，西接宝兴、小金县，西北和东北分别与理县、茂县相连，县域东西宽84 km，南北长105 km，总面积 8 820 km²，森林覆盖率达48%。

县城威州镇位于县境北部岷江与杂谷脑河交会处，海拔1 325 m，周围有茶坪山脉、邛崃山脉等众多山体围绕，距省城成都146 km、州府马尔康 246 km，国道213、317线穿城而过。

汶川县地质构造复杂，地层发育完整，岩浆岩分布广，矿产资源丰富，特别是非金属矿产品种较多。

气候随东南向西北地势上升，呈比较完整的垂直，可分为8个不同的自然气候区，故有“十里不同天”之说。

但南湿（漩口、映秀地区）北旱（威州、绵虒地区）趋势明显，光、热、水分布不均，利于发展农业的多种经营生产，为州内重要农区县之一。

在是2 000 m以下地区，年均气温13.5℃（北部）～14.1℃（南部），无霜期247～269 d，雨量528.7～1 332.2 mm，日照1 693.9～1042.2 h，适宜各类动植物生长。

生物资源丰富，植物种类达4 000余种，其中高等植物2 002种；野生动物2 004种，珍稀品种有大熊猫、金丝猴等45种。

阿坝州汶川县的地理和区位优势十分明显，距成都市仅70 km，素有阿坝州南大门之称。

这里不仅是全国仅有的四个羌族聚居县之一，也是中国民族民间艺术之乡——羌绣之乡，更是动物活化石——大熊猫的故乡，还有世界上首屈一指的大熊猫研究中心——卧龙。

该县境内水能资源蕴藏量达348万千瓦，是川西平原重要能源供给地。

汶川不仅是阿坝州的南大门，也是阿坝州的“工业经济走廊”。

到2002年底，国内生产总值达125 852万元，农业总产值达16 543万元，粮食总产量达16 426吨，农民人均纯收入1 678元。

农业产业结构调整力度进一步加大，建立了1 500亩生态农业科技示范园基地和500亩两个无农药污染IPM示范园区，注册和启用了“西羌牌”、“岷江牌”两个商标和五个蔬菜水果绿色标志，被国家绿色食品中心列为无公害蔬菜、水干果生产建设基地。

林业三大工程建设进展顺利，完成封山育林9 403.9公顷，飞播造林813.4公顷，人工造林3 723.1公顷；完成还生态林3.28万亩，还经济林0.42万亩；完成治沙面积14 605.54
万公顷。

工业经济发展迅猛，招商引资取得实效，已形成漩口、映秀地区州、县的工业经济走廊和水磨工业经济园区，正抓紧建立桃关工业经济园区，成规模、效益好、资产上千万元的招商引资企业已有潘达尔工业硅厂、跃发冶炼有限公司等6户；电力工业更是异军突起，目前，已建成投产各级电站40余座，装机容量达100余万千瓦，1986年初被评为全国首批5个“初级农村电气化县”之一。

2.2 交通状况
“5.12”特大地震之前，汶川县交通较为便利，形成了以县城为中心的交通网，通过县境的国道有G213，省道有303，以及正在建设的都汶高速公路等。

对外，北通茂县、北川等县，西达马尔康、大、小金川，南往都江堰、成都；对内，汽车可进出全县4镇8乡。

震后，汶川县交通受到极大损毁，出入汶川县的南线、西线及北线公路及出入卧龙特区的S303线全部中断；境内大部分道路已损毁破坏，内、外交通通行困难。

目前，随着都汶路的通车，全县的道路交通条件已经大大改善，但个别乡镇的道路仍较差。

2.3 地形地貌
汶川县地处青藏高原向川西平原过渡地带、高山耸峙、峰峦叠嶂、河谷深邃、悬崖壁立，北有岷山、南有龙门山、西有邛崃山诸山脉，有“峭峰插汉多阴谷”之称。

地势西北高，东南低，山脉海拔多在4 000 m左右。

西部最高峰万年雪峰海拔5 230 m，东部土门河下游谷底海拔890 m为境内最低点。

见图3-1。

汶川县县境主要山脉可以分两大体系：东部龙门山体系及西和西南部邛崃山体系。

龙门山系县境延长段为茶坪山脉，主要高峰有磨刀石梁子，最高海拔4 300 m，光光山，最高海拔4 632 m，尖尖山，最高海拔3 488 m，向东北紧靠着有龙门山余脉，最高峰三尖山3 922和4 140 m。

邛崃山系的支系，延伸县境西和西南部。

其中高峰有：雪隆包5 314 m；小雪隆包4 947 m；卡乓乓山5 666 m；马刀子山5 456 m(其东面有雪原冰川高原高达5 629 m～5 706 m)，四姑娘山6 250 m，巴朗山有最高峰为5 040 m，马鞍桥山4 062 m等高峰，终年积雪。

山脉是研究区地形的主要骨架。

按不同的高程，大体可分为三级阶梯，一级阶梯：海拔3 500 m至5 000 m以上的高山、极高山，多由花岗岩、闪长岩、石英闪长岩、细碧角斑岩等构成，相对高差在1 500 m左右，分布在龙溪、雁门、绵
虒、银杏、草坡、耿达、卧龙、三江等乡镇区域，面积3 004.2 km2，占全县总面积的73.5％；二级阶梯：海拔2 000m至3 500m为中高山、高山，多由大理岩、千枚岩、灰岩、页岩等组成，相对高差在1 000m以上，分布在龙溪、雁门、威州、绵虒、银杏、草坡、映秀、耿达、卧龙、三江等乡镇的中高山区域，面积约660 km²，占全县总面积16％；三级阶梯：海拔2 000 m以下为中山、低山及河谷，相对高差在800 m左右，多由千枚岩、片岩、砂岩、泥岩等组成，分布在威州、绵虒、银杏、草坡、映秀、耿达、卧龙、漩口、水磨、三江等乡镇，即沿杂谷脑河、岷江、草坡河、二河、正河、寿江、皮条河、巴朗河、中河、西河等河溪沟两岸河谷阶地区域，面积约420 km2，占全县总面积的10％。

县内山脉最高峰四姑娘山海拔6 250 m，河谷最低处漩口镇海拔780m。

最高点和最低点相差5 000 m 以上。

县北以龙溪乡久雾顶为最高；县西南以玉龙乡雪隆包为最高点，县西以耿达乡四姑娘山，卧龙镇巴朗山最高，县东以雁门乡光光山、银杏乡尖尖山最高；县南河谷漩口镇为低点，县境四面环山，群山耸立，沿江河溪沟地势逐步降低，形成河谷槽地。

汶川县位于四川省阿坝藏族羌族自治州境内，因汶水得名，是中国四个羌族聚居县之一。

地图坐标北纬30°45′～31°43′与东经102°51′～103°44′之间，东西宽84 km，南北长105 km。

县域面积8820 km²；人口110 118人（2000年），主要民族为汉、羌、藏和回族。

周边相邻县级政区，东邻彭州、都江堰市，南接崇州、大邑县，西界宝兴县与小金县，西北至东北分别与理县、茂县相连。

境内有卧龙自然保护区，为大熊猫的研究和主要繁殖地，四姑娘山为主要旅游景点。

汶川地处四川盆地西北缘，龙门山脉和邛崃山脉分别位于县域东北与西南部；岷江及其支流杂谷脑河、草坡河、寿江为境内主要河流。

2.4 气象水文条件
2.4.1 气象条件
汶川盛夏受太平洋暖流高压控制，冬季盛行西北高原冷气流的影响，分为两个明显的自然气候区：银杏乡苏坡店以南的映秀、漩口区河谷地带，属山地亚热带湿润季风气候区；苏坡店以北的绵虒、威州镇河谷地带属暖温带大陆性半干旱季风气候区。

由于地形地势差异悬殊，汶川县从东南向西北呈比较完整的气候垂直分带，可分为8个不同的自然气候区，故有“十里不同天”之说。

汶川县气候主要特点是垂直分带明显，南涝北旱分明，光、温、水、湿时空分布不均，县南漩口年降水量1 285.1 mm，县北威州年降水量526.3 mm，西南部卧龙年降水量925.1 mm，漩口年降水量是威州年降水量的2.4倍。

雨季(5～9
月)受西南和东南暖湿气流共同影响，使汶川县具有冬季气候干燥，夏季温暖湿润多雨的东亚季风气候特征。

从山地北亚热带湿润季风气候区至南温带半干旱季风气候区，常年春、夏、秋、冬四季分明，夏短无酷暑，冬长无严寒，春秋温和，作物生长期长的气候特点。

在水平分布上，又可分为两个明显不同的自然气候区，大致以银杏乡梭坡店为界，县境南部的漩口、映秀(含三江乡)一带，属川西多雨中心区，是暴雨常出现的地区之一，气候温暖湿润，年降水量 1 285 mm，日最大降水量269.8 mm，具有多雨多涝，秋绵雨危害严重，四季分明，夏季湿热，冬季温和，气温年较差小，无霜期最长的气候特点。

县北的威州、绵虒一带，属岷江上游半干旱河谷地区降水量少而稳定，年降水量526.3 mm，日最大降水量因季节分配不均，干雨季分明，冬干明显，常有春旱和夏伏旱发生。

汶川多年平均降水量为 1 190.9 mm，南部和北部地区降水量差异很大，由南至北递减。

南部地区根据渔子溪水文站25年实测，多年平均降水量为1 253.1 mm，最大年降水量为1 688 mm(出现在1964年映秀地区)，最小年降水量为836.7 mm(出现在1974年)，连续最大4个月(6～9月)降水量为853.2 mm，占年降水量的68.2％；寿溪水文站22年实测，多年平均降水量为1 333 mm，最大年降水量为1 933.5 mm(出现在 1966年漩口地区)，最小年降水量为768.3 mm(出现在1974年)，连续最大4个月(6～9月)降水量为912 mm，占年降水量的69.2％。

北部地区，据威州气象站23年实测，多年平均降水量为528.7 mm，最大年降水量为648.6 mm(出现在1958年)，最小年降水量369.8 mm(出现在1974年) ，连续最大4个月(5～8月)降水量为324 mm，占年降水量62.1％；最小年降水量为369.8 mm(出现在1974年)，连续最大4个月(5～8月)降水量为317.9 mm，占年降水量的61.9％。

具体见表2-1。

2.4.2 水文条件
研究区地表水系为岷江。

岷江发源于岷山南麓，松潘县北弓杠岭隆板棚，经松潘、茂县，从县境东北流入汶川。

经雁门、威州、玉龙、绵虒、银杏、映秀、白花、漩口等8个乡镇，纵贯县境东部，境内流长88 km，流域面积1428.476 km2。

河谷深切，水流湍急，河床平均坡降8‰。

其中，佛堂坝至中滩堡(映秀)23 km 内落差达22.3 m，平均比降9.7‰。

最大流量1890 m3/s，最枯流量49.3 m3/s，年平均流量168～268 m3/s。

岷江水位(姜射坝水文站测)最高1336.48 m(1973年测)，最低1332.92 m (1985年测)，常年水位1335.5 m(1985年测)。

最大流速6.9 m/s，最小流速1.44 m/s。

河面宽度一般在80～100 m左右。

县境出口处多年平均流量452 m3/s，径流量达142亿m3。

汛期主要为降水补给，枯季为融雪和地下水补给。

表2-1 汶川县各地年、月平均降水量（1957—2005）(来自四川气象局网)
第三章地质背景条件
3.1 地层岩性
汶川县地层发育比较完整[21],其中奥陶系、志留系地层大部缺失,小范围有出露,岩性变化大,岩体工程地质特性空间变化复杂,以第四系松散地层及强风化岩浆岩为代表的软弱岩土体分布广泛，其地层从老到新分述于下：
⑴元古界
晋宁～澄江期：
主要分布于岷江两侧斜坡陡坡段，主要有第三期的闪长岩、花岗闪长岩和第四期的斜长花岗岩、黑云花岗岩和闪长岩。

元古界黄水河群(Pthn)：
分布在雁门乡至耿达乡一带，整个黄水河群面积130 km2，厚度3 181 m。

黄水河群分三部岩组，共13层。

下部岩组与中部岩组呈断裂接触，中部岩组与上部岩组呈整合接触，上覆震旦系地层。

下部岩组以变质火山岩为主，夹少量火山碎屑岩，厚度174 ～1 189 m，分布在玉龙马埝坪、耿达、草坡冬瓜槽、绵虒登溪沟到雁门光光山一带，呈北东——南西方向展开，长70 km。

中部岩组由浅色石英纤闪片岩、角闪片岩、绿泥石英片岩、黑云母片岩等组成。

厚度378～1 709 m，分布在“彭灌杂岩”内的桶棚子(银杏乡尖尖山北段)一带区域。

上部岩组主要由黑色石墨石英片岩、灰色石英岩组成。

厚度283～700 m。

（2）震旦系(Z)
上元古代震旦系地层，由下震旦统火山岩组中酸性火山岩和上震旦统陡山沱组碎屑岩及灯影组白云岩、硅质岩组成，厚310～1 847 m。

下震旦统(Z a)：呈北东向条带状分布于“彭灌杂岩”南东侧映秀镇出露面积约24km2，厚度为0～863m。

上震旦统(Z b)：分布于“彭灌杂岩”(雁门、威州、绵虒、银杏、玉龙、映秀等乡镇)、厚度310～834m，分为陡山沱组和灯影组。

陡山沱组(Z bd)：仅分布于威州镇七盘沟、黄土坎等处，其余地区多被断层所破坏而断失，厚度0～150m。

灯影组(Z bdn)：有下部白云岩段和上部硅质岩段两段岩层，厚310～834m，分布于“宝兴杂岩”北东卧龙、耿达和“彭灌杂岩”北侧七盘沟以及雁门乡、耿达乡黄草坪等处。

（3）寒武系(∈)
寒武系地层大部分缺失，仅局部地区有出露。

岩性为黑色硅质岩、含炭粉砂岩、石英砂岩、磷块岩等，厚0～70 m。

汶川境内清坪组 (∈lq)分布于“彭灌杂岩”地段的银杏、草坡等乡。

耿达乡黄草坪、三江乡等处为海相含磷硅质岩建造。

含磷矿层，厚度>70m。

（4）志留系(S)
志留系汶川县群(Sm x)地层分布于雪隆包花岗岩体北缘，即威州镇羊龙山、茅岭、磨子沟威州铁矿区，克枯乡下庄、茶园、龙溪、草坡背斜两翼，三江乡安家坪其两层地层是：奥陶系为中～粗晶大理岩和片岩，厚度50～272 m(雪隆包北缘)；志留系为一套中～浅变质的灰色、绿色千枚岩 (下庄、龙溪倒转背斜南东)，364～1434 m各处厚度不等。

与下伏震旦系呈平行不整合接触。

（5）泥盆系(D)
泥盆系地层，分布于雁门乡月里寨，草坡乡沙排、白石乡、水磨镇、三江乡等范围，呈长条块状分布。

泥盆系危关群、月里寨群属小区地层：
月里寨群(Dy1) 以雁门乡月里寨地层发育较为完整，厚度324～1 392m，呈北东～南西向分布于雁门乡月里寨、威州镇七盘沟、郭竹铺、玉龙板子沟、绵虒白土坎、草坡山葱林至三江乡等地。

其岩层有深灰色千枚岩、绢云母石英干枚岩、铁硅质灰岩、结晶灰岩、块状灰岩等。

危关群(Dw g) 分布于草坡乡沙排、环梁子、山葱林、耿达乡龙潭沟，卧龙镇转经楼、头道桥等处，为炭质千枚岩、石英石、夹砂质灰岩组成，总厚271～1 475 m。

（6）三叠系(T)
三叠系地层分为上、中、下三统，分布于映秀大断裂南东侧，总厚度1 547～3 839m。

下统飞仙关组+铜街子组(T1f+t) 分布于白石乡大八字塘、三江乡张家坪等范围，因断层切割，分散零星。

厚度183～500 m。

岩质岩性为紫灰色厚层泥质粉砂岩、灰色炭质页岩、砂质页岩等。

下段、中段厚度457～1 748 m，分布在映秀、漩口、白花乡八角庙、三江乡万坦坪、万家坪等地区。

上段地层在漩口较薄709 m，在万家坪一带最厚达1 430 m。

（7）第四系（Q）[5][10][21]
3.2 地质构造
汶川县地质构造复杂[5]。

元古代中期地壳发生“晋宁运动”，使大渡河畔固结陆壳基底“黄水河群”发生强烈褶皱和断裂，伴随大量岩浆侵入，岩层遭受变质破碎、移位、卷曲，建造成境内“彭灌杂岩”、“宝兴杂岩”、“雪隆包岩体”等构造雏型。

古生代寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、三叠纪等时代，地壳发生“兴凯”、“古浪”、“祁连”、“天山”、“伊宁”等几次强烈的运动，使龙门山华夏系构造的九顶山华夏构造基本定型。

同时，导致一系列“S”型压扭性结构面产生，形成薛城～卧龙“Ｓ”型褶皱构造带。

伴随的岩浆活动形成褶皱、断裂带上的各种岩浆岩体。

(1)九顶山华夏系构造
属龙门山华夏系构造体系之中南段。

又属于甘孜——汶川地槽褶皱带与扬子地台之间隙褶皱亚系。

发展漫长、构造复杂。

呈北东——南西40º~50º方向展布，斜贯县境及相连区域长156 km，宽20～50 km。

断层排列密集，褶曲断裂繁多。

断层呈北东～南西走向，由逆断层和逆掩断层组成。

县境内有两条北东走向的压扭性大断裂，即茂汶断裂、映秀断裂，以及一系列次一级派生压扭性断裂。

有两条最大的复背斜，在褶皱系的北川——宝兴复背斜带上，即彭灌复背斜、宝兴复背斜，作北东向“多”字形斜列，伴随断裂同斜或倒转状态排列。

又有“飞来峰”群，分布在懒板凳(彭县小鱼洞乡)——白石(汶川县白石乡)——天台山(彭县白水河)一带。

元古界黄水河群－侏罗系的构造亦卷入了该体系之中。

(2)薛城～卧龙“S”型构造
晋宁期以雪隆包为砥柱，受茂汶大断裂的带动和映秀大断裂的牵引，发生旋扭，按逆时针方向转动,产生一系列“S”型和弧形线状褶皱及压扭性弧形断层，组成为金汤弧形构造的东翼部分，分布于理县薛城至汶川县克枯、威州、玉龙、绵虒、草坡、耿达、三江、卧龙等地域，向南西延入康定等县。

北东段克枯、威州一带向60º方向延伸，仅宽10～20 km；中段理县～雪隆包一带接近旋扭中心，呈“S”形弯曲，压性弧形断层较为发育，褶皱特别紧密；南西段三江、卧龙一带向220º方向延伸，并逐渐撒开，宽40km以上,总长度150 km以上。

其地层包括古生界～三叠系西康群。

断裂主要分布于“S”型构造南东部，雪隆包周围是断层集中的地区，与九顶山华夏系构造线方向斜交或近于平行。

(3)白水河经向构造
主要有：草坝河背斜，分布在草坡乡草坝河，呈北～南走向北向，延伸至草坡乡足湾村及绵虒乡碉头村，与雪隆包断层相接，向南延伸至金波村，为茂汶大断层所错断。

核部由元古界黄水河群花岗岩组成，地层产状与雪隆包断层相近；
马岭山向斜，分布在绵虒与草坡乡交界乡，呈北～南走向，北向延伸至足湾村、绵虒乡克约、羌锋村，与茂汶大断层相接，南向延伸至樟排、码头村，轴部属元古界黄水河群花岗岩体、地层产状与茂汶断层相近。

1.研究区；
2. 逆冲断裂、滑脱带；
3. 推覆体；F1.茂汶大断裂；F2. 北川- 映秀大断裂；F3. 江油-灌县大断裂；F
4. 九顶山断裂；F
5. 关口隐伏断裂；Ⅰ. 前陆盆地；Ⅱ. 前山冲断-推覆构造带；Ⅲ. 中央冲断推
覆体；Ⅳ. 后山褶皱推覆体。

图3-1 研究区区域构造纲要图[14]
3.3 新构造运动
区内新构造运动[5][21]表现为区域性地壳急剧上升并伴随断裂活动，在上升中有短暂间歇，上升幅度随时间推移递减。

上升活动主要表现为：阶地极为发育；河谷下切，在工作区内表现明显，第四系冰水堆积层区域抬升，河流下蚀作用，使得冰水堆积层与河面的高差约为20 m；在茂县城对岸及小沙湾，岷江河流改道，古河床已高出现在河床十～几十米，也证明了上升运动。

新构造运动还表现为茂汶大断裂对崩塌的影响，该区构造运动强烈，地层发生强烈褶皱和断裂，使之岩石破碎，完整性差，工程性质差。

并伴随大量岩浆侵入，岩层遭受构造作用变质、破碎。

汶川县地处九顶山华夏系构造带，有三条主要大断裂(青川——茂汶断裂带、北川——映秀断裂带、江油——灌县断裂带) 呈北东——南西方向斜穿全县，影响宽度13～32 km。

县境及邻区地质构造复杂，地震活动较为频繁。

汶川县境沿三大断裂和褶皱带穿插断裂形成多个地震群，均在断裂南东方向，主要有：茂汶大断裂通过的龙溪乡久雾顶顶南东方向地震群；玉龙雪隆包南东方向地震群；耿达乡总棚子南东方向至卧龙地区地震群；沿映秀大断裂南东方向的漩口、水磨、白石、三江等地地震群。

汶川县内地震发生频繁，其震中大多分布在九顶山华夏系构造带上，即在茂汶大断裂、映秀大断裂、二王庙大断裂等三条大断裂带上。

根据年代和震中范围和震级统计；1952年以前，有记载的历史地震30次；1952年至1984年2.5级以上的地震46次，2.5级以下的132次。

在300公里以内波及到茂县4级以上的地震60次。

2008年5月12日，汶川县发生了有历史记载以来震级最高，破坏强度最大的一次地震，震中为汶川县映秀镇，其震级达8级，地震烈度达Ⅺ度。