一、自然地理条件
（一）地形地貌
西气东输管道工程宁夏段，处于我国大地貌二级阶梯的鄂尔多斯高原，西临祁连山东北缘。由西往东横跨宁夏中部，总体地势是东西高，中部稍低，海拔高程1200～1600m。沿线所经地貌单元，由西向东依次有沙漠地貌、构造侵蚀低中山区、山前洪积平原区、黄河冲积平原区、山前剥蚀波浪状洪积倾斜平原区及灵（武）—盐（池）台地的缓坡丘陵区等。详见表8-1。
表8-1 西气东输管道工程宁夏段地形地貌特征表
（二）气候气象
宁夏属温带干旱半干旱大陆性季风气候，风大沙多、干旱少雨、蒸发强烈是本段气候的显著特点。年平均气温8～9.2℃。多年平均降水量190.69～295.08mm，年变化率大，由西向东渐增，降雨集中在7～9月份；多年平均蒸发量1886.13～2191.24mm。年平均8级以上大风6～10次，多年平均风速0.9～3.7m/s，最大风速21m/s，多沙尘暴。
（三）河川水文
宁夏段属黄河流域，经过的河（沟）主要为黄河及其诸多一级支流河沟，其中清水河、红柳沟、苦水河为常流水河沟，其他均为季节性洪水沟谷。输气管线在中卫县小湾子第一次跨越黄河干流。
二、地质环境条件
评估区大地构造位置处于华北准地台（一级构造单元）的鄂尔多斯台坳（二级构造单元），西部与祁连地槽褶皱系过渡。
（一）地层岩性
管线由西向东横穿宁夏中部，综合地层分区属华北大区，以大罗山东麓为界，东部属晋冀豫地层区之华北西缘地层分区和鄂尔多斯分区的一部分，即灵盐台地；西部属秦祁昆地层区之祁连—北秦岭地层分区的一部分，即宁南小区（图8-1）。
工程沿线两侧地层主要为下古生界、上古生界、中生界和新生界。下古生界地层分布在西段南侧中低山区，为寒武系、奥陶系受轻微变质的碎屑岩、碳酸盐岩和硅质岩组成的深海浊流沉积和浅海台地相沉积。上古生界地层也主要分布在西段南侧中低山地区，东段零星出露，为一套河湖相和三角洲相碎屑岩、粘土岩、碳酸盐岩及火山碎屑岩，含煤层。主要包括泥盆系、石炭系和二叠系。中生界零星出露于东段，为三叠系、白垩系河湖杂色碎屑岩，厚度巨大。古近系和新近系在沿线分布较广，为一套山麓相、河湖相红色堆积碎屑岩，从下到上分出4个地层组，厚度巨大。第四系广泛分布于工程沿线，更新统以冲洪积相砂砾石为主，全新统除冲洪积相砂砾石外，还分布有风积砂层，化学沉积层，沼泽沉积层和湖积层等（图8-2及表8-2）。
（二）岩土工程性质
根据宁夏段沿线的地层分布，依据前人对岩土体物理力学试验结果，将工程线路出露的岩体划分为5组，即：①坚硬的厚层弱岩溶化的灰岩，白云岩岩组，寒武、奥陶、石炭系局部地层；②坚硬的厚层砂岩、砾岩组，泥盆、石炭、二叠、三叠系地层；③较坚硬的薄层千枚状板岩，中—厚层砂岩岩组，寒武、奥陶系大部分地层；④软硬相间的薄层—中厚层页岩、砂岩夹煤层岩组，石炭系部分地层；⑤软弱的厚层砂岩、砾岩、粘土岩岩组，白垩、古近系地层。
土体按岩性分为砾质土、砂性土、粘性土和盐渍土4类。
（三）地质构造
管线在宁夏段主要从山前断陷盆地和灵盐缓坡丘陵上通过，从西到东主要控制性断裂有5条，它们是：海原断裂（F1）、中卫—同心断裂（F2）、烟筒山—窑山断裂（F3）、牛首山—罗山断裂（F4）和车道—阿色浪断裂（F5）（图8-1）。前4条断裂皆呈向北东方向凸出的弧形。
海原断裂（F1）是青藏高原东北缘一条十分重要的活动断裂带。断裂带西起甘肃景泰县南，沿山地向东南方向呈弧形延伸，直至固原县西南的六盘山东麓，全长约240km。它是一条典型的左旋走滑断裂带，由10余条次级断裂组成，成雁行排列。断裂带宽达数百米，自早更新世中晚期以来就强烈活动，其中以西华山北麓次级断裂位错量最大，错距为12～14.5km，最大平均滑动速率11.7～19.2mm/a。该断裂带全新世以来发生过多次古地震事件，最近一次发生的强震是1920年的海原81/2级巨震，此次地震形成了237km长的地震破裂带，导致海原断裂带全线破裂。
中卫—同心断裂（F2）东起固原土营一带，沿清水河西侧山地东麓、香山山地北麓延伸至中卫县干塘附近，而后进入甘肃境内，长350km。断裂带呈向北东凸出的弧形，弧顶在天景山北麓，断裂带分为东、西两段，管线于干塘东从该断裂通过。断裂带走向北西西至近东西向，倾向南，南侧为古生代地层组成的香山山地，北侧为腾格里沙漠南缘和中卫盆地，断裂带具有强烈的挤压性。
烟筒山—窑山断裂（F3）主要出露烟筒山、窑山东麓一带，向北隐伏于中宁盆地，顺黄河向西延伸与中卫—同心断裂合并，向南隐没于黄土丘陵中，断裂长150km。断裂带南西侧（上升盘）为烟筒山、窑山等山地，北东侧（下降盘）为红寺堡盆地和中宁盆地。
图8-1 工程线路大地构造位置图
表8-2 宁夏段综合地层表
续表
牛首山—罗山断裂（F4）是龙首—六盘山深断裂的组成部分，为地槽褶皱区与台地分界线，由于它是控制宁南弧形断裂系发展的构造边界，而且具有挤压和左旋走滑的性质，自然属宁夏南部弧形断裂的组成部分。
车道—阿色浪断裂（F5）为鄂尔多斯地台与鄂尔多斯西缘拗陷带的分界线，断裂南北向展布，多被新生界覆盖，总长约500km，断面东倾，属高角度张性断裂。
上述5条断裂均规模巨大，属华北准地台与祁连地槽褶皱系过渡带的深大断裂系统。
（四）水文地质条件
管线所经地区包括5个水文地质区。
1.腾格里沙漠南缘水文地质区：位于西端营盘水至下河沿地段，为零星含水的风积砂层和洪积层，厚数米至几十米，水位埋深大于20m。地下水资源贫乏。
2.小湾至下河沿基岩裂隙水水文地质区：分布于侵蚀低中山区，含水层为石炭系砂岩，裂隙较发育，沟床地下水位埋深在4m以下。地下水亦较贫乏。
3.卫宁平原水文地质区：属黄河冲积平原松散岩类孔隙潜水，含水层厚度十几米至几十米，水位埋深0.4～4m，并由黄河向南逐渐加深，单井涌水量1000～2000m3/d，矿化度一般为0.79～2.55g/L，个别地段可达4.13g/L。
图8-2 西气东输管道工程宁夏段地质环境条件复杂程度分区图
1.地质环境条件简单；2.地质环境条件中等；3.断裂；4.地层界线；5.输气管线
4.红寺堡地区水文地质区：属山前洪积倾斜平原，仅在洼地和小型盆地及红柳沟、苦水河两侧储存有少量的地下水，水位埋深大于10m，矿化度一般大于2g/L。地下水较贫乏。
5.鄂尔多斯西缘水文地质区：主要是指惠安堡以东的鄂尔多斯地台西缘，薄层黄土一般不含水，但在丘间洼地储存地下水，矿化度一般大于3g/L。常形成盐碱地和盐湖。
（五）固体矿产资源
管线经过地段主要的矿产，有中卫县青山石膏矿和中卫下河沿煤矿，两处矿产都有较长的开采历史，储量属中小型矿点。
中卫青山石膏矿位于中卫县干塘至小红山一带，展布于工程线路南部约1.5km中低山前缘地带，矿体赋存于石炭系前黑山组内，出露在东西狭长的盐丘式背斜轴部，东西延伸800～2970m，总厚61m，呈层状和透镜状，探明储量4923万吨，属于浅海港湾湖型硬石膏沉积后经水化而成的石膏矿床。
中卫县下河沿煤矿位于中卫县城西南20km，濒临黄河南岸，为当地民用煤炭重要开采地，输气管线沿该矿区含煤地层北部约5km处通过。本区煤系地层含煤24层，可采12层，总厚11.23m，含煤系数2.49，各煤层平均厚度0.3～6.53m；探明储量3508.5万吨，有自燃现象。
（六）断裂活动性与地震
评估区中西部有几条弧形大断裂，新构造运动比较发育，东段灵盐台地新构造运动不发育。沿线在黄河至红卫车站间（CA025—CA072），发育一组与线路平行的东西向断裂，该断裂属中卫—同心断裂带的西段，断裂带向南倾，为一逆冲走滑断裂，主要活动时期在晚更新世晚期，1.3×104年以来有活动减弱的趋势。
沿线中段有烟洞山—窑山（CB038—CB039）、牛首山—罗山断裂（CC020—CC021）通过，表层均未见有活动迹象。但在烟洞山、牛首山、罗山都有错断第四系沉积物等活动迹象，其周围在历史上曾发生过多次破坏性地震，表明第四纪该断裂仍在活动。
评估区西段位于我国南北向地震带北段，属青藏高原东北地震区西海固地震带北段，其中中卫—中宁一带，是宁夏南部弧形活动断裂带曲率最大部位，是地震主要发生地，地震烈度达Ⅷ—Ⅸ度。历史上曾发生过多次破坏性地震，近年来小震活动不断。据史料记载，中卫—中宁自公元876年至今，发生过破坏性地震11次，其中1561年7月25日、1709年10月14日和1920年12月16日，中卫、中宁和海原分别发生
中卫—中宁地区所处的地震带自公元876年起，1000多年来表现两个活动期和两个平静期。活动期的持续时间分别为87年和253年；平静期为104年和189年。近30年来，弱震较频繁。
根据最新的地震区划，50年超越概率10%水平的地震烈度是：大罗山东麓以西段Ⅷ度，大罗山东麓—大水坑Ⅶ度，大水坑以东段Ⅵ度；地震动加速度峰值是：惠安堡以西150～200gal，惠安堡以东50～100gal。
三、人类工程活动对地质环境的影响
评估区人类工程—经济活动对自然地质环境的负面影响归纳起来主要有以下几个方面：
1.采矿破坏了矿山地质环境。一是煤矿和采空区，造成地面塌陷灾害隐患，以及煤、矿渣、废石的堆积造成泥石流隐患；二是沿沟床开采砂石，既破坏了原沟床的稳定性，同时也造成泥石流的隐患。
2.土壤盐渍化的加重。近20年来，由于扬黄灌溉使冲积平原灌区土壤盐渍化有所加重。
3.过度放牧和樵挖，造成土地沙化严重。
四、地质环境条件复杂性等级的分段划分
西气东输管道工程宁夏段沿线地质环境条件详见图8-2，其复杂程度列于表8-3，其中中等97km，简单176km。
表8-3 宁夏段沿线地质环境条件复杂程度表