港珠澳大桥工程可行性研究专题研究报告

20世纪80年代以来，香港、澳门与我国内地之间的运输通道、特别是香港与广东省珠江三角洲东岸地区的陆路运输通道建设取得了明显进展，有力地保障和推进了香港与珠江三角洲地区经济的互动发展，但是香港与珠江西岸的交通联系却一直比较薄弱，这一被动局面已经影响了大珠江三角洲地区社会20世纪90年代中期，为了改变香港与珠江西岸交通联系薄弱状况，珠海与香港曾讨论过修建连接珠海至香港的伶仃洋跨海大桥。1997年12月原国家计委批准了伶仃洋跨海大桥的项目建议书，但由于种种原因，伶仃洋跨海大桥的建设到目前为止尚未取得实质性进展。进入21世纪，香港、澳门与内地有关方面提出修建连接香港、珠海与澳门跨海大桥的建议，这一建议得到了中央政府与香港、澳门特别行政区政府及有关部门的高度重视和认可。港珠澳大桥的兴建，虽然只涉及香港、珠海和澳门，但港珠澳大桥建成后，香港驱车到珠海、澳门只需45分钟，比现在绕道广州虎门大桥要减少3个多小时。兴建港珠澳大桥，可使珠江西岸城市，包括肇庆、顺德、佛山、江门和珠海，缩短与香港的距离，使这些城市可与深圳、东莞等东岸城市看齐；香港四大支柱行业也可因此将市场扩展至珠三角西岸。经济界人士认为，港珠澳大桥建成后，不仅将创造世界桥梁建设的奇迹，而且可使"大珠三角"区域经济，对内影响至广西、海南、云南、贵州、四川等地，对外辐射至东盟自由贸易区，从而成为整个东南亚区域内的经济中心，见图0-1。为给项目决策提供依据，受港珠澳大桥前期工作协调小组(以下简称“协调小组”)委托，中交公路规划设计院承担大桥工程可行性研究工作。可行性研究主报告外还包括37个专题研究报告，本报告为系列专题报告之18《港珠澳大桥工程可行性研究阶段工程地质勘察报告》,由中交公路规划设计院与江苏省水文地质工程地质勘察院单位共同完成。福田区6珠海市内伶仃岛珠横琴，新特索署群岛元图0-1港珠澳大桥地理位置图拟建的港珠澳大桥位于珠江口外伶仃洋海域，根据设计线路，港珠澳大桥从香港飞机场南环路，经大澳，联接一条长约1400米、能让大型船舶通过的斜拉桥，再转为低矮桥身越过拱北口岸处上岸以隧道线路连接太澳高速公路(拟建),另一条接澳门，从幽仔岛入海以水下隧道线路与珠海的横琴岛处的太澳高速公路相连。此外，也有人提出"桥隧合一"的新的设计线路(“港珠澳桥隧”),即在深水海域(伶仃水道)以沉管隧道方式穿越，隧道两端建设人工岛，工程可行性研究阶段工程地质勘察专题共设两个通道线路(见表1-1)。表1-1港珠澳大桥桥位坐标表设计线路东侧(起点)西侧(终点)桥长XYXY线路一线路二注：表中坐标为1954年北京坐标系线路一：东起香港国际机场的南环路处(K0+000海域内(至K5+500)为高架桥线路，拟设两人工岛之间为海底隧道线路(K6+500～K12+500),线路，西至珠海～澳门拱北对面海面，大桥在珠海及澳门对面海域落脚，然后再分道通往珠海及澳门(K35+332.109),跨海线路二：东起香港国际机场赤角南路处的观景山(K0+000),沿大屿山海域以高架桥线路通过主航道，然后以桥梁线路通过海域，向西至珠海～澳门(K39+416.743),跨海长1.2目的与任务本次勘察的目的和任务是：在充分收集区域地质资料的基础上，紧密结合本次开展的地面调查、物探及遥感工作，初步了解桥位区工程地质条件，为选定桥型线路提供依据。本次工程地质勘探，应初步了解桥址区地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、不良地质等问题。了解主要的覆盖节理裂隙发育情况及其物理力学性质等，提供基础设计所需的物理力学参数，同时查明与桥型线路比选及桥隧比选有关的主要区域工程地质条件，为工可研究提供地质依据。本次勘察主要执行以下规范、规程、标准及要求：甲方提供的《港珠澳大桥工程可行性研究阶段工程地质勘察专题技术要求》和我院根据甲方的专题技术要求编制的“工程地质勘察大纲”。1.4勘察概况我院于2004年3月接受任务后，立即进行了进场前的组织筹备工作，于4月初完成了“工程地质勘察大纲”的编制，先后两次派人到施工场区附近遴选合适的船只。随后于5月13日组织人员、设备进入现场，进行平台的搭建和仪器的调试，5月27日正式开工，7月31日结束外业，外业历时78天。于2004年8月2日，港珠澳大桥前期工作协调小组派员2004年9月22日由业主主持召开了港珠澳大桥工程可行性研本次工程安排与进度详见表1-2。表1-2工程勘察进度表阶段前期工作~2004..5(1)收集分析已有资料，组织人员现场踏勘；(2)进场前的施工筹备，人员组织，租船；(3)根据已有资料和甲方提供的技术要求编制勘察大外业工作2004.5.132004526(1)钻探设备进场，安装水上作业平台；(2)测是土试位哭进场并宏壮调试~2004.7.31(1)全面开展勘探工作，包括取样、原位测试工作：(2)进行室内岩、土、水测试工作：~2004.8.2(1)对获得的资料进行初步分析整理，绘制有关图件；(2)协调小组组织人员进行外业验收；内业an040.15(1)全面进行内业资料分析、整理、计算；(2)编写勘察报告；0\报生加值担六应虫本审查2004.9.15~(1)业主组织专家评审，并通过评审；报告2004.9.30~(1)正式报告的装订、出版参加本次勘察的人员共50人，包括钻探20人、工程地质5人、测量2人、波速测试5人，土水试验8人、管理人10人。上述人员中有高级工程师14人、工程师8人、助工及技术员2人、技师3人等(详见表1-3)。单位本次工程职责院长教授级高工公规院领导小组成员主任高级工程师公规院项目经理副主任高级工程师公规院项目总工、报告审定院长教授级高工水勘院领导小组组长、报告审定副院长高级工程师水勘院领导小组成员副院长高级工程师水勘院领导小组成员总工程师高级工程师水勘院项目指挥、项目总工、报告审分院长高级工程师水勘院项目副指挥、报告编制高级工程师水勘院测量项目负责人副总工程师高级工程师水勘院质保组长、报告审核高级工程师水勘院质保成员、报告审核工程师水勘院内业资料整理、报告主编工程师水勘院副所长高级工程师广东岩土岩、土、工试验项目负责工程师广东岩土副所长高级工程师中国地震波速测试项目负责人高级工程师中国地震助理工程师水勘院地质编录、报告编制技术员水勘院地质编录技师水勘院技师水勘院技师水勘院表1-3主要参加勘察人员一览表为了优质高效地完成本次勘察任务，我院成立了港珠澳大桥工程地质勘察项目领导小组，下设项目经理部和质量保证部，项目经理部下设钻探、地质、土工、测量、波速测试、安全、后勤小组。各负其责，层层把关。1.4.3设备投入本次勘察投入的设备仪器主要有钻探船、钻机、取土器、岩、土、水试验仪器、测量、波速测试仪器等(详见表1-4)。表1-4投入本项目勘测设备一览表设备名称数量钻XY-2(300m钻机)1台泥浆泵BW-200/40型(双缸)2台常规取土器5套标准贯入器6套电子天平2台等应变直剪仪2台GJY-800、GJY-160016台十二联直剪预压仪2台无侧限仪1台相对密度仪1台渗透仪南55改进型1台1套激振源1套测试记录仪器1套1套所有仪器均在校准的有效期内，且在投入使用前再次进行了1.5完成工作量本次勘察的钻孔孔位、孔数、孔深及钻孔性质均由甲方确定，共布设钻孔12个，设计孔深100m、或进入弱风化8m左右，或微风化5m左右。总进尺约1200m,后根据物探资料增加2个天然气探测孔。本次勘察实际完成钻孔14个(2个天然气探测孔，配合完成4个波速测试孔),总进尺1271.78m,采取原状土样208件，扰动土样146件，岩石样126件，进行标准贯入试验380次，重Ⅱ试验16次，最小孔深65.00m,最大孔深105.60m,全面完成合同规定的工作量。其中线路一完成7个钻孔(ZK1～ZK7,其中ZK6号孔为两线路共用孔)。线路二完成5个钻孔(ZK8～ZK12)。同时对两岸三地进行了工程地质调绘。完成主要工作量详见表1-5、表1-6。表1-5勘探工作量统计表孔深(m)原状样扰动样岩石样重Ⅱ试验设让施工83.15279.608ZK3101.300ZK499.758ZK592.43950ZK6103.350ZK786.7571ZK896.09ZK9105.608407ZK10103.2093ZK1110097.252ZK1210074.509290ZKJ165.00ZKJ283.90合计类型数量类型数量土水试验天然含水量含水量Wp215干密度稠度246吸水率40常规压缩202饱和吸水率O₂O中密度p比重G渗透(粘土)K静弹模量E渗透(砂土)K47泊松比固结系数C44抗压强度天然R相对密度D.D饱和B休止角R5颗分天然抗剪切强Rs筛分抗剪断强有机质含量9软化系数2水质简分析2薄片鉴定侵蚀性CO₂2点荷载42游离性C0₂2波速测试2勘察方法及质量评价2.1.1工程地质调查与测绘我院于2004年7月25日～7月30日对香港、澳门桥轴线经过区的陆域地段进行了简易工程地质调查。主要采用的是地表岩性及地质构造，并对场地稳定性作出初步评价。2.1.2工程地质钻探本次勘察所有钻孔均为技术性控制孔，均须采取原状土样、岩石试样，并进行原位测试及岩土试验，重点测试岩土物理力学性质参数，为桥(隧)提供全孔段、定量的物理力学参数。本次外业钻探均为水域钻探，部分水域钻孔位于主航道附近，主航道内水深、流急，水流作用强，是本次勘探施工的重钻机采用XY-2型钻机(钻深300m)1台，酪BW-200/40泥浆泵2台(备用1台),以S395型及S1100型柴油机作机械钻探方法为回转钻进、全孔取芯，为保证取样及原位测试质量，采用岩芯管长度为2m的单管钻具、用φ130/φ110mm肋骨合金钻头钻进或清孔。基岩钻进，根据岩石的坚硬程度、风化程度、研磨性，选择针状合金或金刚石单、双管钻具取芯钻进，钻进规程定为中压、中速、中泵量，使用优质低固相化学泥浆循环，保证钻进过程中，所有回次的岩芯采取率(包括软弱夹层)均能达到规经统计岩芯采取率：粘性土层=94.3%,砂类土层=66.7%,全孔=83%,岩芯采取率满足技术要求。岩芯的整理与保管：所有钻孔的岩芯样品，均按回次顺序按单孔拍摄了岩芯照片，并保留了所有钻孔计162箱岩芯大样。外业结束后运送到“协调小组"指定的岩芯存放地点，交“协调小组"统一管理，并按有关规定进行包装和标识。2.1.3取样取原状样一件；如土层厚度大于或等于5m,分别在上、中、下各取代表性原状土样1件；遇有土层变化，立即取样。经统计本工程原状土样的取样最大间隔<3.0m,松散层平均取样间隔为2.01m,满足技术要求。(2)在基岩地层中，强风化基岩采样间隔为2～3m,弱风化、微风化为3～5m。如层厚≥5m,分别在上、中、下各取代表性岩样1件。经统计本工程岩样的平均取样间隔为3.27m,(3)在ZK8孔位置处分别采取涨平潮、退平潮海水样各1了标准贯入试验或圆锥动力触探。标贯试验在采取原状土样标准贯入试验采用63.5kg落锤，落距为76cm自由脱钩下落，先击入15cm不计击数，再记录后30cm中的每10cm的换算成30cm的锤击数。圆锥动力触探试验(重Ⅱ型)采用63.5kg落锤，落距为2.1.5波速测试发弹性波，沿钻孔内不同深度布设测点，通过井下拾震器依次在各测点接受由激震源产生的弹性波，经地面记录器放大并进行数据采集记录，然后，对数据记录进行震相识别确定出波的到时，继而由震源到拾震器的距离确定出波的传播速度。这一波速是震源到拾震器间的平均速度，需进一步分析才能确定出其间各层的波速。在此次测试中采用的是同孔测试法。这种方法是利用一个孔同时激震和接收(震源在拾震器的上面),将震源与拾震部分连成一体做成一串装置下到钻孔内进行测试。拾震部分由三分量检波器组成(纵、横波波速测试)。震源与检波器之间的波速测试采用的激振源是由湘潭无线电厂生产的高压放电激震源，测试记录仪器主要采用美国Kinematrics公司生产的六道记录仪，拾震器为日本和国产的井下三分量检波器及日本产的串珠式井中拾震器，此外还配备了便携式笔记本。该测试系统性能可靠，能实时显示测试结果，并配置了有关的数据2.1.6钻孔测量定位本次所有钻孔均在海域，岛屿众多，海域广阔，海况较差，普通的测量定位系统已无法满足本工程的需要，因而我院表2-1测量设备一览表数量1套掌上型GPS导航仪1台钻孔初定位、抛锚测深仪1台测量钻孔位置水深4台通讯联络施工船在移位时采用GARMINGPS12C掌上型导航仪待施工船稳定后，采用RTKGPS进行钻孔的校位。船上当孔口位置误差小于2m时，通知钻探人员下套管，套管本次勘察的基准点由国测一大队提供(见表2-2),平面坐标采用1954年北京坐标系，高程系统采用1985年国家高程基准。本次定位利用的控制点为LSHS(石花山),高程利用的控制点为G2A2点。表2-2:控制点坐标一览表现场采集各岩、土层和海水样品，在室内测求岩、土的物理力学性质指标和水化学性质指标。主要包括岩、土的物理力学性质试验和水化学分析。重点对岩石的物理力学性质进行研点位编号点位坐标点位高程点位编号点位坐标点位高程XYXY 注：点位编号后加"*"者为本次勘察控制点。限、压缩系数、压缩模量、渗透系数、直接快剪、固结快剪等颗粒分析、渗透系数、压缩系数、压缩模量、水上、水下天然休止角等项目的测试。模量、泊松比);岩石力学性质试验(天然、饱和、干燥的单2.2质量控制措施重大问题及时向甲方及"协调小组"汇报，及时沟通解决，并3自然地理及区域地质概况3.1自然地理及气象香港香港地处北纬22°9′～22°37',东经113°52'114°30′。三面环海，背靠大陆深圳，海岸线曲折绵长，且多海湾、岬角、半岛和离岛。香港属南亚热带海洋性季风气候，受大规模冬季西北季风和夏季东南季风影响，季节变化显著。并受热带与温带气旋的影响，冬季易出现骤冷天气，夏季常出现酷热、狂风雷暴和龙珠海台山市，北与中山市接壤，距广州市约140公里。珠海地处北回归线以南，冬夏季风交替明显，终年气温较高，偶有阵寒，但冬无严寒，夏不酷热；年日温差较小，属南亚热带海洋性季风气候。年平均气温22.4度，年降雨量为1963mm,降雨主要集中在5～9月，占年总降雨量的77%。5、6、73%-90%。秋季(十月至十二月)是全年最好的季节，阳光充3.2地表水及潮汐现象2380亿立方米，占珠江径流总量的77.1%;年内径流相当集中，汛期(4--9月)的径流量占全年径流总量的77,7%。椐1986年实测洪水分配比计算，磨刀门年径流量为762.2亿立方米，鸡啼门145亿立方米，虎跳门111.1亿立方米。间谷地。区内地势不高，高程一般小于200m,最高峰五桂山海拔530.5m,晚新生代以来以侵蚀一剥蚀地形为主。根据地台(丘)间谷地和滩涂五大类型地貌。其中丘陵、平原分布面积较大。区内丘陵大部分高程都在200m以下，属低丘丘陵(高程250～500m)仅分布于凤凰山(436.9m)、白面将军(393.3m)及大横琴岛的脑背山(457.0m)一带。丘陵走向总之，内陆以低山丘陵为主，占58.68%;平原次之，占25.5%;水域占15.9%。海岸线、岛岸线长690公里。研究区陆域地势总体北高南低，呈阶梯状下降。北东走向平行相间的长条状隆起山脉，是区内陆域构造地貌的一大特征。山脉高一般都有由北东向南西递降的趋势，即由深切割的中山递降到浅切割的低山和轻微切割的丘陵。沿海一带表现为3.3.3海域伶仃洋是珠江喇叭口形的河口湾，湾顶在虎门一带，宽3km,中部宽27km,在澳门一香港之间宽58km。伶仃洋水面地形复杂，可分两槽三滩。内伶仃岛以北发育中部浅滩(矾石浅滩),中部浅滩以东称东槽，又称矾石水道，水深大于10m,向南接暗士顿水道，水深达20～49m。中部浅滩以西为西槽，又称伶仃水道，水深较浅，内伶仃岛以南方达10m以上。西槽以西为西滩，水深一般为2～4m,东槽以东为东滩，水深一般为3～4m。珠江口以南为南海海域，水深10～30m。伶仃洋水域尤其珠江口一带岛屿众多，较大的有淇澳岛、内伶仃岛、桂山岛、万山群岛、大蜘州岛等。高程一般为100～200m,以低丘为主，高丘分布在内伶仃岛和大万山岛，大万山岛的大万顶海拔达432m。主要发育高程200m、100m两级夷平面，在桂山岛可见高程5m的峰蚀洞。桥轴线经过处在地貌上属河口三角3.4区域地层3.4.1前第四纪地层桥位区区域前第四纪地层在桥位较为发育，除广泛发育第四系外，在两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罗系、白垩系。其主要特征见表3-1。表3-1前第四纪地层表界系统地层名称地层代号厚度地层岩性中生界白垩系下统百足山群K砾岩，含砾粗粒石英砂岩，粗中粒杂砂质石英砂岩，中粒长石石英砂岩，砂质石英粉砂岩，凝灰质长石石英粉砂岩，粉砂页岩下亚群复成分砾岩，粗粒砾质杂砂岩，细粒长石石英砂岩，砂质长石石英粉砂岩，石英岩状砂岩侏罗系上统高基坪群上亚群J石英砾岩，石英砂砾岩，中细粒石英砂岩，砂质石英粉砂岩，粉砂质页岩，安山质角砾晶屑凝灰岩，含流纹质角砾玻屑晶屑凝灰岩下亚群复成分砾岩，细粒长石石英砂岩，砂质石英粉砂央地，粉砂质页岩，安山质角砾岩屑晶屑凝灰岩，流纹质晶屑凝灰岩，安山质凝灰角砾岩下统中粒长石石英砂央地，中细粒石英砂岩，细粒石英砂岩，泥质石英粉砂岩，粉砂质泥页岩古生界石炭系C上部为变质砂岩，下部变质粉砂岩，千枚岩夹石墨片岩，局部夹大理石泥盆系中统桂头组上段杂砂质砾砂岩，细粒石英砂岩，细粒长石石英砂岩，石英粉砂岩，长石石英粉砂岩，斑点千枚状页岩，粉砂质页岩下段D细粒石英砂岩，泥质粉砂岩，粉砂质页岩，与下伏八村群为断层接触寒武系八村群斑点千枚状页岩，粉砂质页岩，砂质石英粉砂岩，细粒石英砂岩，中细粒长石石英砂岩元古界震旦系Z由混合岩化和花岗岩化作用形成，再经过构造作用，基体与脉体已无法分辨，岩性上与岩浆成因的花岗岩类极为相似，具碎裂结构，局部具片麻状构造，交代结构发育3.4.2第四纪地层珠江三角洲的第四纪沉积，根据前人资料，其大致划分为六组，详见表3-2。桥址区第四纪地层桥址区第四纪地层的划分主要依据前人资料及本次勘探成果，同时结合在本次勘探成果取样所做的热释光测年数据(见表3-3),热释光测年是由中山大学完成。表3-2第四纪地层表地层代号统组年代距今)一般厚度沉积层分层标志全新统灯笼1.10~淤泥，粉砂质淤泥、主淤泥万顷石英砂、不等粒石英砂、细中粒石英砂、主含砾一砾石英砂组黑褐色粘土、深灰色淤泥、深灰色淤泥质粉细砂、灰色中细主黑褐色粘土三角组砾砂、砂砾、粘土质斑状粘土。互相西南组灰白色粘土、黄色粘土、亚粘土。主灰白色粘土组向上变细的趋势。河流相为主晚更新世中期(Q²-2mral)为海陆交互相沉积的粘性土构成，上部为海相的软土，下部为陆相的粘性土，近岸边发育晚更新世晚期(Q3)上部为一套浅灰、棕红至褐黄色陆相成因的粘性土，粘性土近岸发育，下部为冲积成因的中密至密实状粉细砂构成，分布不连续。全新世早期(Q)沉积属海相沉积，以砂、粘土夹砂为主，局部缺失。中晚期(Q)主要以海相的软土为主，厚度较大，最厚达35m,沉积物中含植物、蚝、蚌壳等残体。表3-3热释光测年成果表钻孔编号取样深度(m)取样物质测龄(年)层号推测时代面物质晚更新世中期灰黑色粉砂①浅灰色粉砂④晚更新世中期褐黄色砾砂晚更新世中期砾砂晚更新世中期面物质晚更新世中期黄褐色砾砂晚更新世中期面物质晚更新世中期灰色细砂晚更新世中期褐黄色砾砂晚更新世中期面物质中更新世3.4.3火山侵入岩中生代时期场区岩浆活动极为剧烈，燕山期酸性岩浆岩分布很广，出露面积较大，而且是多期活动的特点，侵入岩常沿同一构造带反复侵入，从而形成不少各期花岗岩混在一起的复式侵入体或岩带，显示出多期岩浆反复侵入的特点，同时在香港大屿山区域内发现花岗岩俘虏体大理石。其可分出二、三、四、五期侵入岩，详见表3-4。3.4.4火山喷出岩火山岩呈层状与沉积岩整合接触，而且火山岩出现陆源物质组成，如安山质角砾晶屑岩屑凝灰岩中出现石英岩及砂岩陆源角砾，安山质凝灰角砾岩中相当部分角砾组分为陆源细砂岩、凝灰质粉砂岩等沉积岩，说明这套火山岩是陆相喷发成因类型。这套火山岩为多次火山喷发形成的，共有12次喷发活地质时代期地层代号中生代燕山侵入旋回晚白垩世K2燕山期b含角闪石次花岗斑岩：灰白色及浅肉红色，自碎裂斑结构，基质为微晶质和显微晶质结构。小岩株为次早白垩燕山第四期黑云母花岗岩：灰白一白色，似斑状结构和花岗结构为主，局部为似文象结构、交代结构。100~小岩株晚侏罗世燕山期花岗岩：肉红色、带肉红色调的灰白色，风化面为灰白色，花岗结构和似斑状结构。黑云母二长风化后为棕褐色，似斑状结构基质为花岗结构。146~个别小岩株晚侏罗世燕山第二期b细中粒似斑状结构；含角闪石黑(二)云母花岗石，暗灰色、灰色及灰白色，基质具花岗结构的似斑状结构，无斑者为花岗结构。152~小岩株主。岩脉包括：细粒花岗岩脉、细晶岩脉、伟晶岩脉、花岗斑花岗斑岩脉、石英斑岩脉、霏细钠长斑岩脉、闪长岩一闪长玢岩脉、黑云母二长闪长岩脉、辉绿岩一辉绿玢岩脉等。3.5区域地质构造近场区主要位于莲花山断裂带西南段，为一晚古生代坳陷，印支运动褶皱隆起，燕山运动活动强烈，晚中生代、新生代沉积受断裂控制。珠江三角洲断陷盆地就是在该坳陷晚白垩纪一早第三纪红色盆地基础上北侧受近东向三水一罗浮山断裂控制，东、西两侧分别受北西向珠江口断裂带、西江断裂带控制发展形成的晚第四纪断陷盆地。早第三纪末的喜马拉雅运主要有那州断裂(1)、东坑断裂(2)、新村断裂(3)、湾仔断裂(4)、月堂—高栏断裂(7)、木头冲—飞沙断裂(8)、田心断裂(9)计7条断裂，上述断裂区内长10-16km,倾向南东或北西，陡倾角，一般70°~80°,多为逆断层，破碎带内多见断层角砾岩，具碎裂结构，裂隙劈理、挤压片理发育，绿泥石化、糜棱化、叶腊石化和硅化十分强烈，并有石英脉充填。上述断裂中活动时代最新的为田心断裂，据田心西山脚下断点滑动面断层物质TL测年，最近一次强烈活动发生在10.21±0.91万年，活动时代为中更新世末或晚更新世初。为区内主要断裂，控制了区内的构造发展，对区内地貌也有明显控制作用。图3-2近场区地震构造图主要断裂有：五桂山南麓断裂(10)、联石湾一界涌断裂(11)平沙一山场断裂(12)、白莲洞一白藤山断裂(13)、九尾岭断裂(14)、马骝州断裂(15)、三灶断裂(16)、屯门断裂组(18～20)、莲塘断裂(21)、沙头角一贝澳湾断裂带(20~25)、麻雀岭一小榄断裂(22)、沙头角一深井断裂(22)、东涌一石壁断裂(24)、阴澳湾一贝澳湾断裂(25)、赤门海峡一荔枝角断裂(26)、东澳岛断裂(27)、大万山岛断裂(28)倾向北西或南东，多陡倾角，少数在50°左右，逆断层居多。该方向断裂多见岩脉入侵，岩脉有被错断迹象，反映岩浆多期片理化、碎裂化现象，破碎带内，多见绿泥石化、绿云母化、糜棱化产物。在地表线性地貌显示清晰。TL测年，断裂活动最新测年数据为4.79±0.31万年，多为中或晚更新世活动断区内北西向断裂主要分布于陆区及陆缘区，规模一般较常将其它断裂右旋错断。主要断裂有：西江断裂带(29、30)、淇澳一桂山岛东支断裂(32)、白泥一沙湾断裂(33)、东涌一长沙海滩断裂(35)、流浮山一东博寮海峡断裂带(36)、山下村断裂(37)计7条断裂。该组断裂总体规模较大，一般为13-82km,走向北西20至40度，倾向多变，倾角陡立，为正断层，少数有多次活动的迹象，有的断层通过桥轴线，断裂活动时间多为晚更新世，全新世基本未见。该组断裂可见次生小断层，密集的北西向节理发育，常错断北东向节理和岩脉，在岩性上表现为岩芯破碎，碎裂岩化、糜棱化，可见角砾岩化构造带和破碎带。区内陆域近东西向断裂一般规模小，主要分布于珠江口西岸珠海地区的唐家一吉大一带和大横琴岛、三灶岛地区。东西向断裂活动时代大多在第四纪早期或前第四纪时期，少数最晚活动发生在中更新世晚期。主要有：外神前断裂(38)、深井坳断裂(41)、三灶运河断裂(42),该组断裂规模小，一般小于10km,倾向北，沿断裂面可见挤压破碎带，见角砾化碎裂岩和糜棱岩和岩脉贯3.6桥址区地质构造桥址周围5km的桥址区，主要发育活动断裂有北北东向、北东东向、北西向和近东西向共计16条断裂(图3-3)。断裂主要特征见表3-5据根已有资料显示，上述断裂除淇澳-—桂山东断裂(32)、白泥——沙湾断裂(33)活动分段显示以外，其它断裂在晚更新世以后未在活动。与桥轴线相交的断裂有马骝洲断裂(15)、三灶断裂(16)、淇澳岛—桂山岛东断裂(32)、白泥--沙湾断裂(33)、深屈—狮子头山断裂(34)、东涌—长沙海滩断裂(35),其特征如下：●马骝州断裂(15)展布于马骝州水道南侧，向西经大门岛北缘至区外大襟岛以西，向东北延伸进入伶仃洋，区内长49km。总体走向北东60°,倾向北西，陡倾角。据资料至少有两次活动，前期为挤压兼有左旋，后期以正断层为主，兼有右旋特征。据滑动面断层物质TL测年，表明最晚一次活动发生在16.26±1.15万年。该断裂在伶仃洋水域段，港珠澳大桥ZK10钻孔处，受构造压应力作用，该孔岩芯较破碎，RQD为0,方向不一的碎裂纹切割岩石而具碎裂结构，部分碎裂纹被方解石和次生绿泥石脉充填，裂隙面附近长石多风化成土状，受力敏感的石英出现了较强的形变，普遍产生了异常波状消光，碎粒化等，地层岩性为混合花岗岩。据断层物质TL测年为23.2±1.6万年。上述表明，该断裂为一条中更新世活动断裂。●三灶断裂(16)展布于三灶岛的三灶、斜尾村至大、小横琴岛之间，向西入海延出区外，向东入伶仃洋至大屿山北，两边延伸入海，区4～5m,上断点埋深89m;c断点(见图表3-5桥址区主要断裂活动特征一览表断裂断裂编号断裂名称区内长度断裂性质最新活动时代与桥位线关系走向倾向倾角北北东向3右旋正断Q₂Q4Q₂Q5465°~75°62正断Q₂Q北东东向山断裂50°~60°断马骝州断裂陡Q₂Q交角25°Q₃Q交角25°五塘断裂Q₂Q东涌-石壁断裂Q3早期北西向正断Q₂Q淇澳岛一桂山岛东断裂W陡正断4白泥一沙湾断裂W70°~80°正断深屈一狮子头山断裂正断Q₂Q东涌一长沙海正断Q₂Q近东西向胡湾断裂4NQ₂Q吉大断裂6N3-4)基岩顶面垂直断错为15～18m,上断点埋深52m;ZK9钻孔资料表明其岩性为混合花岗岩，岩芯呈柱状、碎块状，裂隙发育，裂隙面绿泥石化，薄片鉴定表明岩石曾受过构造压应力的影响。上述表明，三灶岛断裂最晚活动发生在晚更新世中晚期。向南东，倾角80°。该断裂多隐伏于第四系之下，仅在三灶岛斜尾村见出露宽达200多米的断层带。该地段岩石强烈硅化，片理化，碎裂化，见厚约0.5m的千枚岩和粉末状糜棱岩、细脉状硅质构造岩、片状碎裂岩相间排列，形成许多宽约0.9~4.3m不等的挤压破碎带，并有煌斑岩脉、石英脉贯入。主断面在公路一段通过。据断层糜棱岩TL测年，断裂最近一次活动发生在18.30±1.56万年。另据主断裂西北旁侧一小断层糜棱岩TL测定，断裂最后一次明显活动距今为5.19±4.41万年。在三灶岛东嘴金洋花园场地钻孔揭露出断层角砾岩，其中断层泥TL测年，断裂最后一次明显活动发生在3.23±0.2万年，在群星岛花园附近的ZK27孔还发现淇澳一桂山岛东断裂(32)期砂砾层底部，其js断点基岩顶面垂直断距为5～8m,上断点埋深为108m;d1断点(见图3-5)基岩顶面垂直断距为3~4m,上断点埋深81m。此外，断裂东侧ZK3孔岩芯破碎，具用(压性破坏),擦痕清晰可见(见图3-6),碎裂纹中被碾碎成4m,上断点埋深74m。在牛头岛东最新断到海底，并沿断裂白泥一沙湾断裂(33)存在。而断裂被覆盖的最大TL年龄为23530±1600年的晚更E世中期地层，最上断点埋深51m,基岩顶面垂直断距最大为上述表明，该断裂活动分段也很明显。水域桥位段，为晚更新世中晚期，陆域大澳一大浪湾段为中更新世活动断裂。深屈一狮子头山断裂(34)展布于深屈湾一狮子头山一带，向北入伶仃洋，总体走向北北西，全长16km。该断裂由南北两支断裂组成，彼此呈右阶错列。北支水域段长13km。据港珠澳大桥浅层地震揭示，最新断错晚更新世中晚期地层，其基岩垂直断距为6～7m,上断点埋深26m。为晚更新世中晚期活动断裂。南支段长3km。深屈北沟内出露断点。断裂发育在上侏罗统大屿山组晶屑凝灰岩内，为北西25°一组密集节理带，倾角陡立，倾向多变。它与另外北东55°和北西60°两组节理切割，局部角砾岩化，并出现二次滑动面，表明有再次活动。据滑动面断层物质TL测年，为距今12.55±0.87万年，为中更新世晚期活动的断裂。东涌一长沙海滩断裂(35)北起东涌，南至长沙海滩，往两边入海，陆域段长5km。总体走向北北西。该断裂线性地貌清晰，为沟谷、山垭口和海湾地貌。沿断裂发育北北西向密集节理带和破碎带。在大屿山南长沙西医院边沟内见断点，为一组走向北西38°的密集节理带，节理陡立，单条宽2～20cm,有个别沿大节理出现小滑动面，滑面断层物质TL测年，为101000±8000年。在伯公坳可见宽30m的破碎带。为查明该断裂北部陆域隐伏段的展布3.7.1新构造运动特征新构造运动时期，区内陆域以差异性断块活动和间歇性隆在晚白垩纪一早渐新世为裂陷阶段，晚渐新世发生的南海运剥蚀、造成了区域的不整合，盆地由断陷、断坳向坳陷转化。早中新世以后，盆地进入整体沉降阶段。中新世末一晚中新世末发生的东沙运动，在珠江口盆地发生了断块升降，局部挤压褶皱隆起、剥蚀和频繁的断裂和岩浆活动。本区最直观的表现是强烈的垂直升降运动，以断裂、断块活动为基本特征。本区新构造运动具继承性和新生性，时间上具阶段性，空间上具有差异性，可概括如下三个基本特征：陆域山区新生代以来发生在大面积隆升，发育层状地貌，分布高程1000m,三级台地和四级河流阶地，沿海一带还发育多级海蚀遗迹。南海海域则发生了较强烈的沉降，在积隆升背景上形成一系列断隆山地和断陷盆地。海域则在总的沉降背景上形成一系列凹隆结构，构成北东一北东东方向成条，北西向分块的构造格局。据山地夷平面和盆地沉积厚度资料，表明各断块升、降幅度有较大差异，并发生翘起和掀斜。如粤东沿海断块隆起，自西北向东南和由东北向南西掀斜。海域珠江口盆地，在断裂下降盘一侧形成掀斜的断陷，上升盘一侧形成翘起的断隆。3.7.2区域地震活动的空间分布特征(1)区域地震区、带的划分