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拟建中的白鹤滩水电站地处云南省巧家县大寨乡与四川省宁南县跑马乡之间的金沙江峡谷中,坝基将建在二叠系峨眉山组玄武岩层之上。坝址区发育有位移量较小的NW300°、NW320°、NE40°和近NS向四组断层,其中NW300°最为发育。野外宏观特征揭示,这四组断层主要经历了两期活动:NW向断层早期主要表现为左行张剪滑动,晚期主要表现为右行走滑;NE向断层早期则主要表现为右行压剪滑动,晚期主要表现为左行走滑;近NS向断层则主要表现为早期的逆断层和晚期的正断层。以上四组断层除NW300°断层表现为早期活动较晚期强烈以外,其他三组均显示后期活动较早期强烈,但总体上这四组断层活动均不强烈。
根据坝址区发育的共轭剪节理,在两岸均匀布置了11个平面共轭节理构造观测点,在这些点上共见到明显分为两期的共轭节理。对测得的共轭节理采用赤平投影作图法,获得了坝址区早晚两期构造应力场:早期σ 1近东西向,σ 2近直立,σ 3近南北向;晚期σ 1近南北向,σ 2近直立,σ 3近东西向。
坝址区断层均为脆性断层,断层带内主要发育浅层脆性系列构造岩,这类断层在活动过程中没有新的变质矿物生成,但往往伴随有由热液活动,会在断层带内形成的一些同生石英脉,这类石英脉具有良好的测年零点,所以可以对带内的石英脉进行ESR测年来确定断层的活动年龄。测得年龄主要集中在166-140Ma和130-105Ma。
根据在坝址区断层带内采集的石英脉进行的ESR测年结果,结合上述由共轭节理所得到的区域应力场,奠定白鹤滩地区基本构造格架的构造运动发生在燕山期晚期(即175~135Ma),应力来源应该是伊佐奈岐板块沿NWW向快速向我国东部大陆之下俯冲。在由俯冲而产生的SEE-NWW向最大主应力作用下形成了近南北向褶皱及NW、NE向共轭节理,应力的持续作用造成在共轭节理系的基础上发展演化形成了坝址区的四组断层(NW300°、NW320°、NE40°及近NS向),其中NW向断层比较发育,为左行平移一正断层,其中NW300°断层较NW320°断层运动量大;NE向断层为右行平移-逆断层:近NS向断层则为逆断层。依据坝址区断层的一系列伴生构造的组合形式,判断其力学成因机制为走滑断层典型的里德单剪模式。然而,燕山期虽然奠定了坝址区的基本构造格架。但由于位于上扬子板块西缘的坝址区远离俯冲带,坝址区断层规模均比较小,活动也比较微弱。
四川期(即135~52Ma),由于中国大陆两南侧印度板块快速朝NE向运移,由此形成了中国两部NNE-SSW近水平挤压以及NWW-SEE向近水平伸展的构造应力场。坝址区在这一构造应力场作用下并没有形成新的断裂系统,主要使先存的NW300°、NW320°、N40°E和近SN向四组断层再次发生活动,但断层的运动性质已发生变化,NW向断层主要表现右行滑移,而NE向断层主要表现左行滑移,NS向断层主要表现为正断层性质。这一时期NE向断层的活动比NW向断层强烈,并且,NW320°也比NW300°强烈。
喜山晚期,随着印度板块与欧亚板块对接碰撞和持续向北推挤,青藏高原的同构造挤压伸展使高原物质向东挤出在其东缘产生了由南向北逐渐加强的变形响应。20Ma前后青藏高原南部喜马拉雅地体率先向东挤出,应该造成了坝址区构造应力场的改变,断层活动不强烈,具体活动不清楚。第四纪以来,坝址区主要表现为块体内的抬升,以上四组断层的新构造活动活动不明显。