1958年夏作者有机会概略地观察了鸭绿江上游临江到长白之间的地质与地貌情况，谨将所见记述于此，并从工程地质观点略加评述。

　　一、地层及岩石

　　1.前震旦系：①鞍山群，所见为片麻岩和混合岩。如在背阴淀有带状片麻岩，在秧歌淀见有角闪片麻岩与眼球状片麻岩共生。在十三道沟沿鸭绿江岸到金厂子一带有大片眼球状片麻岩出露。后者可分两种：一种白色，眼球状结构由长石组成，核大2—4cm。长石含量达50％以上。石英与云母充于眼球状结构的周边，并含大量紫红色石榴石颗粒(6—lOmm)。另一种是红色，眼球状结构由肉红色正长石组成，不含石榴石。向十三道沟以东这些混合岩渐变为粗粒花岗岩，它相当于震旦纪以前的弓长岭花岗岩。

　　②辽河群，有出露于七道沟西坡的石英片岩、绢云母绿泥石片岩及大理岩之互层，.中含赤铁矿层。在七道沟东坡有板岩、千枚岩、十字石片岩、石榴石片岩等。出露于临江到三道沟门一带的主要是石英片岩与云母片岩，中含石墨，有石英脉和伟晶岩脉侵入。

　　2.震旦系：出露于冷沟子到飞机岭之间。底部未出露，下部为紫红色有时呈带状的石英岩及纯白色的石英岩。向上是灰白色的石灰岩、蓝灰色砂质石灰岩、泥质灰岩及粉红色白云质灰岩，还有灰白色粗粒鲕状灰岩夹紫色及鸭蛋绿色千枚状板岩、板岩。石灰岩也常受轻微变质，在破裂面上呈现千枚状光泽。再向上则以灰绿色及紫红色千枚状板岩为主。

　　3.寒武系：仅见出露于八道沟西坡的黑色及灰色中薄层灰岩，根据三叶虫化石碎片判断应属寒武系。

　　4.奥陶系：出露于七道沟东坡，为带有红色斑痕之厚层蓝灰色纯质石灰岩。

　　5.侏罗系：砂岩、叶岩和煤层，出露于三道沟门以东的长尾巴岗上。

　　6.白垩纪火山岩：在十四道沟到长白之间屡次见到安山岩、安山凝灰岩、火山角砾岩盖在震旦系之上。在烟筒沟到四道沟之间见流纹岩、英安岩及凝灰岩，底部以砾岩不整合复于片岩系之上。流纹岩之上有砂岩、叶岩、泥板岩、泥灰岩及凝灰岩之互层。此外在二蹬台、双山子也有这类岩层出露。

　　7.燕山期侵入岩:

　　①斑状花岗岩，出露于八道沟东坡一带。正长石自形斑晶大者可达4—5cm，一般1—2cm。石基由粗粒的(8—lOmm)石英、长石和云母组成。

　　②花岗岩，出露于望江楼、五盘道一带，主要为粗粒黑云母花岗岩，部分是花岗斑岩。

　　③正长岩，红色，有时呈灰绿色，以含有大量针状角闪石晶体为特点。正长石充于这些角闪石的格子之间。岩体上常有团块状结构，色较暗的正长岩团块外面充以淡红色正长岩或花岗岩。在六道沟口有含铜石英脉侵入，正长岩也有局部矿染。

　　④花岗闪长岩，出露于八道沟以东到十二道沟沿江地带，冷沟子附近也有。

　　8.新近系玄武岩，呈平坦的岩盖盖在临江长白及白头山周围的广大的高原上。厚度可达200米以上(如十三道沟附近)。下部致密，上部多孔，有时含大量基性透长石斑晶(大者达3—4cm)，并常含橄榄石颗粒。柱状节理发达，如在十三道沟一带形成极其壮观的山景。在许多地方岩石沿节理崩塌时常形成两个阶梯，表示可分为两层，代表两次喷发。玄武岩还具有枕状结构，系部分岩流流入水中所成。此外，局部地点在玄武岩之下有白色细砂层，系湖相沉积。这种玄武岩在长白山区分布很广，根据作者同年在松花江上游红石砬子与桦甸之间的观察，玄武岩没有受到显着的变动，平坦的盖在河谷以外的高原上；含油叶岩的古近系和其他更老的岩层一起发生了显着的构造变动，而这些岩层都为玄武岩所覆盖，因此判断该玄武岩属于新近纪。

　　9.新近纪或老第四纪湖泊沉积，盖在玄武岩高原面上，下部是白色、灰色有时呈黄褐色的细砂层，上部是鸭蛋绿色及棕色粘土互层。在玄武岩高原面上分布相当普遍，如西高家、双山子、曲柳树、八道沟到十三道沟之间的高原地带。

　　高原面上有时在玄武岩或其他基岩直接出露的残丘地带有红色残积粘土(如乐家店、老保甲一带)。

　　10.第四纪河流沉积，鸭绿江及其支流的3、4、5、6各级阶地上都有河床砂砾石沉积，上面盖的是棕色与灰色粘土层。如三道沟门东侧3级阶地上就有。七道沟东坡套圈里的5级阶地上，下部有15米的砂砾层，上部有8—10米的棕色与灰绿色粘土沉积。在灰绿色粘土中有阔叶树的树叶化石。七道沟与八道沟之间分水岭的垭口处及八道沟以东的新开沟村为6级阶地，沉积物下部为细砂，上部为棕色及灰色粘土。

　　二级阶地砂砾层之上为坡积黄土状亚粘土，中含大量本地山坡上搬来的云母片与片岩碎屑(见于三道沟门砖瓦厂)。

　　一级阶地上面是砂砾层，有时表层是细砂或亚砂土层。

　　二、地    貌

　　1.第三纪初期以来的剥蚀高山地形，即长白山系中的老岭山脉，海拔约1500米。山顶大致平齐，有一古代准平原化的夷平面，在个别山顶上保存较好，有残余的平台。经后期侵蚀切割形成崇山峻岭，山高，坡陡，谷深。山上并常有冰川地形之遗迹，如金字塔式的角峰、冰窖、鳍脊地形等。考诸区域地质情况，在临江与通化之间高1300—1500米的老岭山脉的脊峰有白垩纪的火山岩与花岗岩出露，可知在这个山顶的准平原面形成于白垩纪末与新生代之交，即相当于华北的北台期。山系是由新生代初期以来形成的(高达2744米的白头山耸立于老岭群山之上，系火口山，在成因上有所不同)。

　　2.新生代中期以来的剥蚀残丘地形，一个个孤零零的散布在广阔的玄武岩高原面上，山坡平缓，也有冰川地形保留。同时它们又是新近纪末期玄武岩中的孤岛，都由新生代以前的岩层组成，在玄武岩喷发以前已经形成(约当新近纪中期，相当于华北的唐县期)。以后继续受到冰川、流水、风化等作用的剥蚀。

　　3.新近纪末期以来的构造高原地形占据了临江、长白及白头山之间的广大面积。高原平坦，标高800—1000米，从临江、长白两个方向向白头山呈扇形徐徐升起，西、南、东三面为前述高山围绕。站在高原上眺望，这些山岭并不很高，只是远远的，延绵不断的形成一带青山。唯白头山巍然—北方，积雪皑皑，远远与天线相连。高原上零星的散布着一些

　　残丘。若不俯视鸭绿江或其支流的高峡深谷，则尤如置身于一望无际的平原之上。鸭绿江及其一系列支流(主要都是发育在北岸，由三道沟、四道沟、到十九道沟)，深深切人于高原之中。而玄武岩岩盖保护了高原面，在切割密度大的地方成为平顶长梁地形(当地叫“岗”，如三道沟与四道沟之间的“长尾巴岗”)，在切割密度小的地方成为大片平坦的高原。从河谷中仰望高原则常见顶托着玄武岩盖的方山地形。

　　4.第四纪以来的侵蚀和堆积河谷地形。由河谷阶地与斜坡组成：

　　①阶地。

　　②斜坡。按坡度分为：

　　a.极陡坡。除少数系由岩层剥落而成外(如玄武岩柱状节理)，主要由河流冲刷而成，几乎在每一个河曲的外侧都是。其高度随其上面阶地的高度而异，坡度在60—70°以上，以至于悬崖绝壁，多新鲜坚硬岩石直接出露。

　　b.陡坡。侵蚀切割和风化剥蚀作用并进而成。坡度20°—30°，坡面表层有一层不厚的风化产物堆积，岩石也有一定厚度的风化壳。这类山坡是本区河谷中最多的山坡。

　　c.缓坡。是堆积斜坡。多为古代阶地面内侧之山坡，未受近代侵蚀作用，有较厚的风化产物堆积在坡面与坡脚下，岩石风化壳也较厚。

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　　本区地质研究程度很差，但仅就所见零星岩层可知：本区仍属华北陆台燕辽沉降带之一部分。震旦纪以前经历了地槽中的复杂沉积、变质、岩浆活动和混合岩化作用。震旦纪到中生代以前是平稳的陆台海侵时期。中生代是骤裂的火山喷发、岩浆侵人、褶皱和断裂活动的陆台活化阶段。

　　中生代末地壳长期稳定形成大面积的准平原。在此准平原上已经存在了鸭绿江等河流的原始雏形。古近纪早期地壳上升河流下切(约500米)，在古近纪末期的一个较长的稳定阶段中侵蚀成了许多宽阔的河谷和山间盆地，山间平原。本区玄武岩下面的地面即当时形成。但个别地区在古近纪早期因断陷或拗陷曾有湖盆地存在。古近纪末期也有湖泊，因此当时的水文网未必与现代完全相同。古近纪末期的大量玄武岩流溢出，充填了山间平原，打乱了当时的水系，大面积上的水流不得不从玄武岩流扇形的倾斜表面上形成一条条顺向河，辐射式的由白头山向南流向玄武岩盖的边缘，直到在南面为朝鲜境内的山岭所拦阻时才汇集成现在的鸭绿江。所以在鸭绿江北岸有一系列支流，由三道沟到十九道沟，而南岸支流少而短。在玄武岩面上的凹下部分有湖泊生成。

　　第四纪以来地壳大面积的，强烈的，呈间歇性的上升。使发育于玄武岩表面上的鸭绿江及其支流，按原来稳定时期所形成的河曲下切，形成河曲式的河谷。河谷下切到玄武岩表面以下达450-500米，在上升过程中的6次间歇期间形成了六级阶地。从现代河床中暗礁相当发育，支流汇入主流时河口很陡的情况看，现代地壳仍处于上升阶段。

　　鸭绿江及其支流在这里是一种典型的上层遗留河。

　　还由于在上升的同时，河曲向凹岸和下游两个方向移动，使凸岸向上游的一侧形成侵蚀陡崖，而下游一侧有依次几个低阶地发育。凸岸的核心往往由较高的阶地(3级以上)组成，有时凸岸上下游河道曾经或者现在相连通：形成离堆山(如十三道沟与冷沟子一带所。于是沿河而行常常有规律的看到每一个河曲有一套类似模式的阶地地形。

　　鸭绿江及其支流的河谷大多呈深而陡的峡谷。只在十八道沟到长白县城一带稍加宽展。阶地与高原面之比高也较他地为低(十三道沟一带河谷最深，达500米以上)。这表示新构造上升幅度各地并不均一。

　　三、工程地质评述

　　此处只拟就水工建筑和公路建筑的某些方面作简要的评述。

　　(一)水工建筑方面：鸭绿江及其支流都是峡谷式河流，河谷探达400—500米，宽不过1—2公里，因此适宜于建高坝的地形可以说到处都有。但按这种河曲式的嵌入河谷，象前面所说的在每一个河曲的凸岸内有一个高阶地所形成的核，因之在凸岸顶端偏向上游一侧有一个最窄的地方。可以说是建坝最适宜的地方。岸的一方往往是3级或4级阶地其高度正好适于一般的坝高。岸核心这个鼻形阶地地形，往往横阻河谷，上下游间隔不厚，正好为向下游筑引水隧洞或泄洪隧洞造成条件。有时在上下二河曲之间有古河道存在，根据高度情况可用作溢洪道。

　　作为坝基的岩石象前震旦纪的混合片麻岩、花岗岩，震旦纪的石英岩，燕山期和各种侵入岩都是很好的。中生代的火山岩有的也可以。辽河系的片岩，震旦纪的板岩，火山岩中凝灰岩等是不利的。从岩石在河谷中的分布来看有利的地段是很多的。

　　冲积层和风化层都不厚，清基处理不会太复杂。沿着岩石裂隙通过坝下和绕过坝肩的渗漏也不会太严重。

　　地形窄，岩石坚硬，当地矿质天然建筑材料丰富，选择砼重力坝和拱坝都是有条件的。

　　水库的坍岸、渗漏、浸没和淤积问题可以说都不存在。

　　因此，可以认为在这一地区建筑水工建筑的条件总的说是很有利的。

　　(二)公路建筑方面：在这一地区修筑公路有以下几个可能的方案：

　　a.河谷线，沿谷底中心而行，大部分路线在一、二级阶地上，地形平坦，工程地质条件简单。但因河曲发育，需以桥梁反复过河。

　　b.沿河谷谷底一岸的方案，这样的线路在低阶地上的段落问题不大，但通过陡崖的段落工程就十分艰巨。

　　c.在鸭绿江河谷以外但平行鸭绿江的方案，要反复的越过深沟，爬上高原。条件相当复杂。

　　d.山脊线，顺玄武岩高原面而行，地形上很简单，但有沼泽翻浆的危害、建筑材料供应不足等问题。

　　总的看来，在本区，公路工程地质条件的差别集中在表现在地貌单元的不同上，不同地貌单元有不同的工程地质条件。因此，下面就各地貌单元作工程地质分区或分类加以评述：

　　1.高原顶面——地形平坦或稍有波状起伏路线平直，路基由粉土质粘土类土组成，地表水、地下水排水不良，沼泽、湿地大片发育，加之气候寒冷，因之翻浆与冻胀现象严重，常常需采取提高路基加固路基，及排水等措施。但本类地区当地石料都很少，有时需从几公里以外运来，个别地段公路经过残丘脚下(如二股流一带)，路基为风化岩石，无翻浆之虑，石料也可由残丘上采取。

　　2.5、6级阶地面——有粘土类土分布，尤其在山坡沟谷洼下处地下水往往集聚，因而酿成翻浆之害，只是有时阶地面为大量玄武岩崩塌堆积物所盖，则路基坚固，且玄武岩碎块是天然石料来源。但玄武岩块较大，需要大量人工去破碎。

　　3.3级阶地——表面是粘土也要翻浆，需要排水与加强路基(如三道沟门东侧)。

　　4.2级阶地——黄土状亚粘土作为路基也能翻浆，需要加固，但该土是很好的胶结料。

　　5.1级阶地——表层有细砂与亚砂土，有时，地下水面很高，易于形成翻浆，需提高或加固路基，有时阶地面部分为洪积物所盖，则路基稳定，石料丰富，当公路靠近山麓时常有岩堆、岩崩与泥石洪流之威胁，需要绕道或采取防治措施，另一方面岩崩、岩堆、石洪又往往是石料的很好来源，河滩的沙卵石也可采用。

　　6.缓坡——公路多用半挖半填方式通过，边坡，路基都是由山坡风化堆积的碎石、块石与风化砂、粘土之混合物(间隔土)组成。工程主要是土方。石料、土料都可就地自给。山坡堆积中有时有地下水，开挖后涌出造成施工困难，而且影响路基与路面和边坡之稳定性。地下水涌出冬季结集成堰流冰体，妨碍冬季行车；春日消融冲刷路面，同时破坏了边坡，需要采取排水、挡土墙、护坡等措施，公路经过本类地区需作简单的展线。

　　7.陡坡——主要由原岩组成，上有薄层风化岩石堆积物。以石方工程为主。半挖半填或以挖方为主。石块之填方不稳定，需要建大量的干砌块石挡土墙以保证路基之稳定。公路通过本区需要复杂的展线。主要影响公路的是岩堆。其次是岩崩。有时在风化堆积物中有冲沟发育。道路之稳定性因岩石性质、构造破裂及风化情况而异。比如有这样的情况：花岗岩山坡在向阳坡比背阴坡风化较深，稳定性较差。岩层层理对边坡之稳定性也有很大影响，如长尾巴岗与五道沟东坡公路斜切侏罗纪砂叶岩、粘板岩之走向因而大部边坡很稳定。但个别地段山坡与倾向一致时则山坡不稳定。

　　8.极陡坡——主要分布在鸭绿江岸被冲刷处，如飞机岭、六道沟口西侧等地。公路以挖方、山洞、半山洞或明堑通过。全部工程是石方工程。威胁公路安全的有岩堆、岩崩，有时还有河流之直接冲刷作用。构成这种山坡的大多是极坚硬的岩石(花岗岩、正长岩、石灰岩等)。构造破碎与裂隙对稳定性有很大的意义，如六道沟口西侧之隧洞沿东西向的一个断层穿过，雨水冲刷断层泥扩大断层带，而且碎块不时下落，需要采取措施。岩崩的防止需要清理危崖。岩堆可用作材料，加以清理，或作栏栅、挡土墙，象六道沟口的岩堆几乎全部堵住了路面。此外江水之冲刷在必要时需建防护堤。

　　组成以上各种斜坡的岩石从公路工程地质观点来看(按六级公路要求)：

　　1.石灰岩——开凿比较困难，但边坡路基都稳定。作为路基路面材料都很相宜，石灰岩的粉末能起胶结作用(如飞机岭、七道沟、八道沟等地)。

　　2.花岗岩、眼球状片麻岩、正长岩、花岗闪长岩等——岩石坚硬，开凿很困难。但作为路基很稳定，边坡因风化与破碎情况而定。一般这类岩石分布地区岩堆、岩崩是发育的。作为石料是很好的。风化了的斑状花岗岩作磨耗层最好(如八道沟胜利村附近)。

　　3.侏罗纪砂叶岩粘板岩——其中砂岩可作骨料。粘板岩可作填缝料与磨耗层(如长尾巴岗)。

　　4.火山岩、凝灰岩——一般风化后不坚固，作石料不好。在边坡上也易风化、冲刷或滑动，有时新鲜还是可用的。

　　5.片岩——其大片及含石英较多者可作骨料，但强度亦差，作磨耗层最不好，不久就成飞尘(如三道沟、七道沟等地)。

　　可作为建筑石材的(桥墩、挡土墙等)有八道沟之斑状花岗岩，十三道沟之眼球状片麻岩，三道沟的砂岩等。