长江中游城市群区环境地质调查成果汇总

（一）圈定应急（或后备）水源地46个，可提高城镇供水抗风险能力

主要城市地下水应急（或后备）水源地可作为地表水资源的补充。长江中游城市群地下水资源相对丰富，虽然存在铁、锰元素含量超标，但整体上地下水水质较好，在受铁、锰含量超标影响的部分地区，地下水经曝气、过滤处理后即可使用。由于季节性干旱、年际降雨量的差异，以及突发性时间对城市供水安全造成的潜在影响，项目开展了地下水应急（或后备）水源地勘查，对加强长江中游城市群城镇应急水源地建设，提高城镇供水抗风险能力有重要意义。

通过近几年的工作，长江中游城市群主要城市地下水应急（或后备）水源地圈定46个，其中潘阳湖经济区10个，面积23～71km2，允许开采量0.69万～12万m3／d；武汉城市圈14个，水源地面积28～105km2，允许开采量0.5万～7.3万m3／d；长株潭城市群22个，水源地面积4.4～195.5km2，允许开采量0.42万～17.6万m3／d。已圈定地下水应急供水水源地主要分布在人口较集中的大中城市及周边，其中18处应急水源地是可供100万以上人口的应急水源地（图7-3）。

（二）长江中游城市群有16个主要城市不同程度上面临岩溶塌陷威胁

长江中游城市群有16个主要城市不同程度上面临岩溶塌陷威胁（图7-4），包括湖北武汉、咸宁、鄂州、黄石、荆门，湖南长沙、益阳、娄底、株洲、湘潭，江西九江、丰城、新余、萍乡、宜春、景德镇等，其中武汉市岩溶塌陷危害最为严重。长江岸线137km 位于岩溶塌陷易发区，其中嘉鱼段34km、武汉市段43km、鄂州段7km、江西段53km。2008年2月，长江岸线武汉纱帽段发生岩溶塌陷，产生最大直径140m 的8个塌陷坑，面积共1.8万m2，严重威胁长江堤防安全。

调查表明，武汉市核心区共发育8 条岩溶条带，呈近东西向展布，岩溶分布区总面积1089km2，岩溶塌陷高易发区分布面积143km2，中易发区约539km2，分别占武汉市岩溶分布面积的13.1%和49.5%。岩溶塌陷高易发区位于武汉市三环线以内武昌、汉口及汉阳主城区和新城区，人类工程活动强度大，在城市地下管线渗漏、工程施工等诱发因素作用下，容易发生岩溶塌陷。武汉市近10年发生岩溶塌陷23处，17处为桩基施工或地下水疏排诱发。

长株潭地区、湘中地区、江西萍乡宜春地区，煤矿抽排地下水是岩溶塌陷的首要诱发因素，集中降雨影响的矿山抽排地下水疏干区地面塌陷、关闭矿坑后地下水位抬升区地面塌陷，是煤矿抽排地下水诱发岩溶地面塌陷的另外两种表现形式。

图7-3　长江中游城市群地下水应急供水水源地分布图

岩溶塌陷的诱发因素还包括不规范的工程施工、农业耕作、人工堆载、抽采地下水等人类工程活动。

（三）长江中游城市群土壤污染局部地区危害严重

据武汉市面积8800km2 的多目标地球化学调查成果资料，按《土壤环境质量标准》（GB 15618—95）规定的镉、汞、砷、铜、铅、锌、铬、镍8个元素的质量标准进行评价，结果显示表层土壤的镉、汞污染比较严重，砷、铜、锌、铬、镍污染其次。土壤污染最严重的当属武汉市中心地带，污染范围具3个特点：①沿长江的带状污染；②武汉三镇和葛店化工厂的面状污染；③武汉周边城镇的点状污染。重度污染集中在6个地段，即与人口稠密有关的汉口城区和武昌城区、与钢铁化工企业有关的武汉钢铁公司和葛店化工厂、与郊区污染源有关的新墩一带和李家墩一带。武汉市土壤重度污染面积529.68km2，占全市面积的6.14%；中度污染面积748.7km2，占全市面积的8.68%；轻度污染面积3 188.31km2，占全市面积的36.95%；无污染面积4 162.22km2，占全市面积的48.24%。

图7-4　长江中游城市群裸露性和覆盖性岩溶分布示意图

长株潭地区土壤污染以重金属污染为主，特别是致癌物质——镉、砷等元素含量高。在湘江下游沿岸及其两侧存在多种重金属复合污染的土壤集中分布，呈近似南北向的带状展布，从湘潭—长沙—望城的湘江沿线，土壤重金属元素高含量地段几乎完全受湘江所控制。土壤污染最严重的地区主要分布在株洲市石峰区及其附近，其污染元素以镉为主，其次有砷、汞、铅、锌。除湘潭、长沙市区内分布有部分高含量的土壤外，其余的高含量土壤主要分布在湘江两岸的河漫滩及洪积物所能到达的地方。这些重金属主要是由湘江河水携带到下游的。与全国土壤重金属元素平均值比较，部分重金属元素含量偏高，其中差异最大的元素是镉，土壤中的镉含量是全国土壤平均值的3.6倍，其次是汞，为2.6倍。其他重金属元素一般是全国平均值的1.2～1.4倍。

鄱阳湖生态经济区土壤污染，主要分布在都昌—鄱阳东北部、南昌—进贤抚河下游一带、乐平—万年一带、永修—德安一带及高安—樟树一带；表层土壤环境质量相对较差的地区主要分布在三解洲—吴城一带、永修罗殿西北部、奉新上富镇以西、鄱阳县南部、万年—进贤一带，其他则分布较零星。南昌市土壤污染情况较严重，土壤重度污染区面积约280.2km2，主要分布在南昌市中心城区——江南材料厂—八一乡以及南昌县良种厂—罗家乡—朝阳农场-麦园一带。

（四）新构造活动专题调查研究取得重要进展(www.xing528.com)

本次调查在系统梳理已有研究成果的基础上，梳理出长江中游地区规模较大、存在一定活动性的断裂有19条，主要判断标志是现今地震发育或持续发育，高精度测量显示存在运动学特征或持续温泉活动。长江中游主要断裂带的活动性较弱，区域上在不同构造地貌单元的边界带和主要地质单元的边界断裂，断裂活动性相对较强；在各地质构造和构造地貌单元的内部，断裂活动性相对减弱。

本区属长江中下游地震活动带，该区的地震活动性整体较弱。据仪器记录，1970年以来本区共发生MS≥3.0级的地震341次，其中3～3.9级地震262次，4～4.9级地震59次，5.0级以上地震20次。其中5.7级以上显著破坏性的地震3次，包括：1631年湖南常德6.8级地震，发震断裂为NNE向的漆河-太阳山断裂；1932年湖北麻城黄土岗6.0级地震，发震断裂可能为NNE向的梁子湖-商城断裂带的麻城-团风段；2005年江西九江5.7级地震，发震断裂为NE向郯庐断裂带南延的分支断裂。

从地震的空间分布来看，5.0级以下地震分布比较分散，成带性不明显，5.0级及以上地震主要出现在该区中部的幕阜山-武功山隆起带上和东、西两侧北东向凹陷带的边界附近，并且常发生在NE向断裂与NW 向和近东西向断裂交会的构造部位。地震分布在空间上呈现出“北东成串，北西成带”的特点，并显示出近似网状的分布格局（图7-5）。

（五）武汉城市圈示范区地质环境信息系统和动态评价平台建设，为全面开展三维地质填图提供了系统的数据支持

本次工作完成武汉市示范区烽火村一带10km2 示范区地质环境信息系统建设，包括三维地质体几何结构建模、三维水文地质结构与属性建模、三维工程地质结构与属性建模。三维地质结构建模采用了“钻孔-剖面-地层实体”的建模方法，不需要人工干预，可自动建立模型，模型建立速度快，大大减少了工作量。建立了示范区地下水资源及岩溶塌陷危险性动态评价预测模型，在实践中取得了成功应用，为整个城市圈下一步工作奠定了可靠的基础。

同时，完成了长江中游城市群地质环境调查数据库和管理信息系统建设方法工作，编制完成了相关的技术要求和方法指南。已录入了武汉城市圈1300余处地质灾害的基本信息、15 000余个地质钻孔和基础图库等资料，为全面开展三维地质填图提供了系统的数据支持。

（六）建立了江汉-洞庭盆地统一的第四纪地层格架

江汉-洞庭盆地第四纪划分与对比应以早更新世冲积扇发育为基础、以盆地演化为主线，将宜昌砾石层、白沙井砾石层和阳逻砾石层与上覆网纹红土之间确定为不整合关系，进而建立了江汉-洞庭盆地统一的第四纪地层格架（表7-3）。

图7-5　长江中游城市群活动断裂分布图

表7-3　江汉-洞庭盆地第四纪划分对比方案

江汉-洞庭盆地周缘发育一系列下更新统冲积扇或坡麓堆积，并向盆地内倾没，这些冲积扇或坡麓堆积应成为区内地层划分和对比的依据。

长沙一带白沙井砾石层和上覆网纹红土之间为不整合接触，而不是河流二元结构的两个单元。这些砾石层是古湘江或其支流的冲积扇和在冲积扇基础上的辫状河流堆积，下游方向则发育湖泊三角洲沉积（汨罗组）；网纹红土是在白沙井砾石层沉积并经剥蚀之后的堆积物，二者不是连续沉积的，白沙井砾石层形成于早更新世（Qp1），而上覆的网纹红土则形成于中更新世（Qp2）。

以阶地分析方法为基础分别建立的洞井铺组、新开铺组和白沙井组，是将不同成因和时代的、不同高程上的砾石层和网纹红土组合划为各自独立的岩石层单位，并应用于区域对比，造成区内更新世地层系统的混乱，应予以废弃。

将洞庭盆地周缘的下更新统砾石层称为“白沙井砾石层”和湖泊三角洲相的汨罗组，相当于洞井铺组、新开铺组及白沙井组下部的砾石层段，并将黄牯山组、陈家咀组、湖仙山组视为下更新统汨罗组和白沙井组的同期异相沉积或同义名。洞庭盆地周缘的下更新统可与江汉平原周缘的下更新统云池组和阳逻组对比，马王堆组则与善溪窑组对比。