福建省图书馆

50年代福建省大力发展水利电力事业，全省工程地质勘查工作迅速发展。省水文地质工程地质队配合水电部门先后进行了汀江和晋江流域规划踏勘工作以及福清东张、莆田东圳、南安山美、乌潭，南靖霞浦等大型水库坝址工程地质勘察，并对厦门策槽及石兜、南安、安溪，仙游古洋等20个中小型水库坝址进行勘察，还开展了乌龙江大桥工程、福州人防工程、漳州市人防工程、福州马江地下水封油库等工程地质勘察。
  1978年，全省工程地质勘查需求量猛增，为适应这一需求新形势，地矿部门相继组成省地质工程勘查公司及一批工程勘察单位，承接城市工业与民用建筑、公路桥涵、隧道、港口、码头、厂址等工程地质勘察，完成的重点建设项目有厦门特区筼筜港、新市区、旅游码头、福建炼油厂厂址、火电厂厂址、莆田钢厂厂址、永安125工程、漳州铝容器厂址等工程地质勘察以及城市工业民用建筑工程勘查。同时还承担了国家重点项目福建核电站预可行性研究选址阶段的工作，在沿海地区调查20余处，并对这些地区的活动断层、区域稳定性进行评价，为预选核电站厂址进行了工程地质勘察。
  地矿部门先后还开展厦门经济特区、福州马尾和湄州湾经济开发区的综合地质调查，对于区域稳定性和场地稳定性进行评价，并对城市工程地质条件和新构造活动进行调查。如在马尾经济区采用综合手段进行评价，除常规的地面调查、工程钻探外，还采用卫星照片和航空红外遥感解译、浅层地震及微地震观测、跨孔声波测试、地应力测定、古地磁及14C测年等多种新方法新技术，取得良好的效果。
  一、区域工程地质
  福建省工程地质条件受地形、地貌、地层岩性、构造及水文地质等诸因素的共同制约，不同的地貌单元其工程地质条件差异明显。（一）西、西北部中低山区
  福建省西部和西北部以中低山、低山地形为主，其中夹有山间河谷盆地，群峰耸峙，山岭蜿蜒，地形陡峻，坡度大，沟谷切割深。组成岩石变质岩类、岩浆岩类大部为块状结构，新鲜岩石致密坚硬，岩石抗压强度大于1000公斤/厘米²,软化系数大于0.8，岩石强度大，稳定性高，工程地质条件好，可作为任何工程项目的基础。沉积岩、变质岩地区岩性复杂，软弱岩层与坚硬岩层相间。由于岩石结构和断裂构造的影响，风化程度不一，岩石抗压强度不同。在地下水潜蚀的作用下，沿层间易产生滑坡、崩坍和泥石流等物理地质现象。
  （二）山间盆地、谷地及山前地带
  山区水系河谷形态多呈串珠状，峡谷和盆谷相间排列。如建瓯、浦城、邵武、将乐、永安、三明、沙县、龙岩、连城等红层盆地和岩溶盆地，地貌景观奇特，有些河流的峡谷地貌形态特征有利于工程的建设，串珠状的盆地、谷地又是本省内陆山区农业中心基地和人口密集的地方。
  山间盆地、谷地，主要以冲积、洪积层广泛分布。构成一、二级阶地，一般上部粘土、下部中粗砂或碎石土，厚度较薄，一般2～8米，承载力较高，工程地质条件简单。地下水位埋藏较高，一般埋深1～2米，地下水对建筑物无侵蚀性。
  全省岩溶盆地主要分布于龙岩、永安、三明、连城等地，零星分布于闽西南山间盆地，出露面积小。由石炭－二叠系黄龙、船山、栖霞及长兴组等地层组成，岩性以石灰岩、白云质灰岩组成。多为埋藏型，少部分出露地表，岩溶形态有溶洞、暗河、溶沟、天窗等，溶洞可多至数层。在该区进行工程建筑时应特别注意浅埋岩溶的发育规律特征，以及在大量抽取地下水时产生的下降漏斗和造成岩溶坍陷是主要的工程地质问题。
  山前地带，在山前斜坡地带主要分布更新统冲洪积土层局部上覆全新统冲洪积层，各地岩性变化较大，一般沿山前斜坡到前缘，颗粒逐渐变细，上部为中粗砂或粘土，呈花斑状，下部砂砾卵石、固结性好、密实、承载力高，可作为工业民用建筑物的天然地基。
  （三）沿海丘陵台地
  丘陵地区主要由燕山期花岗岩体和侏罗系上统南园组火山熔岩及其风化物组成。岩体呈块状结构，新鲜岩石致密坚硬，细粒花岗岩抗风化力强，常形成高丘陵；而花岗闪长岩、辉石闪长岩和粗粒黑云母花岗岩等，抗风化能力较低，常形成低丘陵，地貌类型多呈石蛋地形。岩石沿节理风化剧烈，多形成剧－强风化带，厚度一般10～20米，个别地区可达50-80米。构造破碎带、节理裂隙密集带，岩石破碎风化剧烈，在地下水或暂时地面水流作用下，小冲沟发育，常造成水土流失。区内见有崩坍、滑坡等物理地质现象。
  台地主要分布于沿海岛屿和半岛地区，地表由第四系残积层组成，地形较为平坦，岩性单一。主要由花岗岩类和火山岩类风化而成的粘土、亚粘土、轻亚粘土等，厚度10～30米，往下过渡到基岩强风化带或中等风化，一般从上至下，承载力逐渐增高，工程地质条件较好，台地中赋存网状孔隙裂隙水，水量贫乏、地下水位埋藏较深，地下水一般无侵蚀性。该区在工程建设中主要应查明岩石风化强度和规律、风化深度等特征，防止不均匀风化所引起的工程地质问题，同时要防止水土流失。
  （四）沿海河口平原和港湾地区
  河口平原地区地势低平、开阔、水文网较发育，河谷两岸多形成不对称阶地，三角洲发育，受涨落潮影响较大，如九龙江河口南北两岸不对称，南岸开阔、北岸呈狭长条带。第四系沉积物厚度南厚北薄、东厚西薄。主要以全新统冲积、冲积海积层为主、岩性为粘土亚粘土、淤积、淤泥质土、淤泥砂等互层、底部常见有晚更新统冲洪积海积层，岩性主要为淤泥质中粗砂、淤泥质砂砾石等。固结性好、密实、承载力高。但埋深大、由北向南及由东向西逐渐变浅，常夹数层粘土层，可作为粧基持力层。
  港湾地区一般分布面积较小，普遍发育着不同程度的淤泥，局部为淤泥质土。并夹有粉细砂层，最厚可达21米，一般称为软土地基。其特点是该土层干硬，湿时可塑，具流动性，天然含水量高，压缩性大，承载力低，是极为不稳定地层，不宜作为建筑物的天然地基。工程地质条件复杂，给设计施工带来一定的困难。
  二、岩土体工程地质
  （一）岩土体类型
  岩体按其结构面、岩性组合（岩组）及岩性等特征可划分块状结构面、层状结构面和碎裂结构面；按干抗压强度（公斤/厘米²）划分为坚硬（大于800公斤/厘米²）、较坚硬（800～200公斤/厘米²）、软弱（小于200公斤/厘米²）三种类型。
  土体按成因类型主要划分为软土和风化残积土和砾质土，亦即粘性土和非粘性土。其具体划分粒径大于20毫米，颗粒超过全重50%的为砾质土岩组；粒径大于2毫米的颗粒含量不超过全重50%的砂土为砂粘性土组，塑性指数大于3的土为粘性土组；天然含水量大于液限、天然孔隙比大于1、压缩系数大于0.005厘米²/公斤的土为淤泥土组等。
  （二）花岗岩风化壳
  福建侵入岩分布广泛，约占陆域面积的33%。在沿海地区以燕山期花岗岩分布规模最大。福州经济开发区、湄洲湾经济区以及厦漳泉闽南金三角区等沿海一带，1979年以来在花岗岩区进行了大量的工程建设，是建设物的主要持力层，查明花岗岩风化壳的工程地质性质十分重要。花岗岩经过长期的物理、化学风化作用，风化壳十分发育。受地貌、岩性、构造断裂和水文地质条件的制约，其厚度变化不一的风化壳，呈面状分布。其底界起伏不平，上部（或表部）风化程度强烈，下部（或核部）风化程度逐渐减弱，与新鲜岩石呈渐变过渡关系。在力学强度上，也随着风化深度的加深而降低。在结构、矿物、化学成分、次生变化和感官特征等方面具有渐变垂直分带性。由上而下可分为剧风化带、强风化带、中等风化带和微风化带。
  剧风化带：由燕山期花岗岩和混合花岗岩类（包括上三叠－侏罗系的变质岩）剧风化形成的残积层广泛分布，地貌上形成剥蚀低丘和红土台地。剧风化带残积层岩性以亚粘土为主，由于土层中的粘粒含量较高，致使土体结构处于高分散状，具有孔隙比和压缩性较大、压缩模量小的特点。主要属中压缩性土，部分属偏高压缩性土。其孔隙平均为0.581～0.697,最大达0.877，压缩系数最高为0.042厘米²/公斤，天然含水量19.23%～23.84%，接近塑限，土层处于饱和或近饱和状态。但因粘土颗粒主要为胶粒，表面自由张大，而且孔隙水又以具有较大粘滞性的抗剪性的结合水主，易和土中主要成分氧化铝胶结合起来，构成土层的固凝聚力，颗粒（或介质）间的吸引大，土体抗内摩擦角19°22′～23°0′。因此，剧风化带残积亚粘土虽然孔隙比和压缩性较大，但力学强度和容许承载力仍较高。不同岩性残积土的容许承载力如下：
  亚粘土：〔R〕=8～40.5t/m²平均值21.75t/m²
  轻亚粘土：〔R〕=10～35t/m²平均值20.4t/m²
  总之，残积粘土、亚粘土天然压缩性大，但有一定的强度，尤其是硬塑状的残积土层，其容许承载力更高，是区内工程地质条件较好的地基土。
  强风化带：该带岩石呈碎屑状或碎块状，裂隙极其发育，力学强度比新鲜岩石明显降低，此层向下逐渐过渡到下部的中等风化带。
  中等风化带：岩石节理、裂隙发育，岩石较坚硬，含裂隙水，是风化壳中主要的含水段，也是工业与民用建筑较好的天然地基。
  微风化带：处于风化壳的最低部，岩石较完整，有少量裂隙及轻微的风化。此带力学强度高，工程地质条带良好，是重要建筑物的良好地基。
  （三）软土
  具有含水量高、孔隙比大、触变性强、压缩性高、强度低等特点，是福建省工程地质条件最差的地基土。它主要分布在各河口平原、港湾低平地带和潮间带，滨海岸带地区也有分布。软土在沿海地区普遍存在，如霞浦、长乐、福州、莆仙平原、泉州、漳州、龙海等地。岩性为淤泥、淤泥质土、淤泥质亚粘土等，呈灰、深灰色、可塑一流塑状。主要赋存于第四系中上全新统长乐组海积层。
  淤泥呈深灰色、灰黑色或其它颜色，饱和流动，富含腐植质、烂木和贝壳等，有臭味，含盐量高，常夹有薄层泥岩透镜体及粉细砂层，它的成分中除了矿物颗粒外，还含有一定量的有机物质，天然容重小，一般在1.5～1.8克/厘米³，孔隙比大于1，最高达2.18，天然含水量均大于液限，天然孔隙比随含水量的增高而增大。含水量在软土中起着重要作用，其值越大，工程性质越差，承载能力也就越低。因此天然含水量可作为评价软土地基好坏的依据。当天然含水量大于75%时，容许承载力小于4吨/米²,天然含水量小于36%时容许承载力大于10吨/米²。全省沿海淤泥的天然含水量多在55%～75%，容许承载力4～6吨/米²。
  软土的压缩性高，压缩系数大于0.05厘米²/公斤，多努:大于0.1厘米²/公斤。这种高压缩性土是导致软土地基建筑物发生大面积的沉降主要原因，软土的压缩性同扰动程度与加荷条件有密切关系。软土受到扰动时，压缩性将大为增加，而加荷速度快时，变形也增大。软土建筑的病害经常出现在建成后1～2年内，发生不均匀沉降，如福州上海新村、泉州西郊新村等。
  强度低，软土是一种欠压密土，在排水条件下随着固结时间的增加，抗剪强度逐渐增大，软土地基的天然强度通常很小，往往不能满足较重建筑物的需要。
  三、区域地壳稳定性
  根据福建的地质构造、工程地质条件和地震等因素的特点，区域地壳稳定性分区为：Ⅰ闽西北稳定上升区；Ⅱ闽西南次稳定上升区；Ⅲ闽东稳定上升区；Ⅳ闽东沿海不稳定差异上升区（其中可再分三个亚区，Ⅳ₁闽东北沿海次稳定沉降区，Ⅳ₂闽中沿海相对稳定上升区，Ⅳ₃闽南沿海不稳定持续上升区）。
  （一）闽西北稳定上升区（Ⅰ）
  该区东以政和－华安大断裂为界，南以明溪－闽清断裂带与闽西南较稳定区相毗邻。在加里东以后长期隆起，前震旦系、震旦系变质岩大面积裸露，除局部外基本缺乏古生界地层，各期侵入岩均有，大部分为燕山期侵入岩为主，构造断裂比较发育，主要以北东（华夏系）压性与压扭性断裂与褶皱以及新华夏系北北东向压性兼压扭性断裂。深大断裂稀疏规则，地壳被切割成大面积菱形块体，地壳厚度28～30公里，沉积盆地地壳厚度大于30公里，地震活动微弱，地震烈度5～6度，地壳形变速率多年平均值为0.5毫米/年，地热显示少，地壳稳定，属上升地区。本区工程地质条件较好、岩石坚硬－半坚硬，属稳定地区。
  （二）闽西南次稳定上升区（Ⅱ）
  北界大致在宁化—明溪—沙县—线，东界以政和—华安断裂带与闽东火山岩凹陷带为界。地层主要以上古生代至中三叠世为主，主要表现为凹陷、海相、浅海相地层沉积盆地。印支、燕山期构造变动强烈，形成新华夏系北北东向，近东西向褶皱与压性断裂以及北西向和山字型构造等，总的说来本区构造断裂十分剧烈和复杂。地壳厚度大于30公里，尤其是沉积盆地，厚度更大，地震活动较强烈，主要弱震近期来活动频繁（指龙岩盆地），地震烈度属6度区，地形形变速率多年平均值为0.5毫米/年，地热显示仅次于沿海地区，温泉分布较多，地壳较稳定，属上升地区，本区工程地质条件较差，岩石多属半坚硬层状结构以及软弱夹层，滑坡崩坍、边坡稳定性等不良物理地质现象较多。本区属次稳定区。
  （三）闽东稳定上升区（Ⅲ）
  西界为政和－大埔断裂带，北界与浙江省为界，东界以福鼎、宁德、闽清、永泰、仙游、安溪、长泰至广东省为界。区内分布着大面积侏罗世火山岩和燕山期花岗岩为主，少部为古生界沉积岩，构造断裂较发育，主要以新华夏系北北东、北东向为主，其次为北西向断裂，构造规模较小，切割深度不大，地壳厚度约28公里，地震活动微弱，地震烈度6度，连江以北无地热异常，南部水热活动较强烈，温泉点较多，新构造运动以上升为主，该区工程地质条件好，岩石坚硬，适于各种工程建筑的基础，本区属稳定区。
  （四）闽东沿海不稳定差异上升区（Ⅳ）
  西界以连江、闽清、仙游、安溪、长泰、云霄以南至广东交界，北自连江东至福建海域。该区分布着大面积的中生代火山岩和燕山侵入岩，并有超基性侵入岩以及动力变质岩等，沿各大江河和海湾分布着第四纪沉积物，福建的四大平原：福州、兴化、泉州、漳州均位于此区，较大的断裂为长乐—诏安断裂通过本区。该区自第三纪末期以来的新构造运动以继承性的断裂活动和被活动断裂所分割的断裂－断块差异升降活动为主要方式，并以上升为主，北北东和北东向断裂为主，以及北东、北西向断裂，活动性较强的断裂为北东和北西向，它们相互切割形成带状分块的构造格局。断裂－断块活动在空间上有明显的差异性，尤以北北东－北东向断裂活动造成的差异为主，北东向造成的差异为次。这种差异活动明显地控制了构造带地貌、第四纪沉积物及海岸带，并形成一系列的断陷盆地。长乐—诏安断裂是我国东南沿海地震区中地震活动性最强的一条地震带。具有强度大、频度较高的特点，历史上曾发生过多次强震，最大震级达8级，近期漳州、华安弱震频繁，在空间分布上从海域向内地减弱，从北向南增强，地震烈度6～9度区，地壳厚度32～38公里，震源深度15～30公里。本区地壳以上升为主，具有各种不同高度的阶面和剥蚀台面（如红土台地），各种海蚀痕迹、海积和海蚀地貌等分布在高潮线以上不同的高度上。地壳上升速率0.5～3.3毫米/年，温泉出露多，温度高，地表热流值2.0～3.6HFU较高，水热活动强烈，北东向重力梯级带明显，航磁变化较大，（-200～700NT）主要表现为北西、东西向的负异常带。工程地质条件复杂，岩石的风化带较深，软土地基和沙土液化等均是本区的主要工程地质问题。综上所述本区为不稳定区，但根据不同地区的特点尚可分为：闽东北沿海次稳定沉降区，闽中沿海相对稳定上升区，闽南沿海不稳定持续上升区。