二郎山公路隧道地处龙门山NE向构造带西南端，向东过渡为峨眉山断块区的大相岭菱形地块，西北侧为甘孜-阿坝印支褶皱带。NE向龙门山构造带、SN向川滇构造带和NW向鲜水河构造带在区域内形成了中国西部著名的“Y”字型构造格局，隧址区大地构造背景即处在该“Y”字型构造之三岔口交接部位的NE侧，但其总体构造格局仍受NE向龙门山构造带控制(图2-1)。
图2-1 川西主要活动断裂及现今最大主应力(σ1)方向
(引自四川省地矿局成都水文与工程地质队勘察报告，1996)
①甘孜-玉树断裂；②鲜水河断裂带；③龙门山断裂带；④安宁河断裂带；⑤则木河断裂；⑥岷江断裂；⑦虎牙断裂；⑧利店-玛瑙断裂；⑨峨边-美姑断裂；⑩蒲江-德阳断裂；
Fig.2-1 The main active faults and the principal stress(σ1)direction in the Chuanxi area
①Ganzi-Yushu fault；②Xianshuihe river fault；③Longmenshan fault；④Anninghe river fault；⑤Zemuhe river fault；⑥Minjiang river fault；⑦Huya fault；⑧Lidian-Manao fault；⑨Erbian-Meigufault；⑩Pujiang-Deyangfault；
区域范围内，三叠纪末的印支运动致使覆于元古宇中—酸性康定杂岩之上的古生界、中生界沉积盖层发生大规模褶皱断裂活动，至喜马拉雅期定型。差异活动是其普遍特点。
第四纪以来，“Y”字型构造在青藏板块与扬子板块陆内碰撞挤压作用下复活，特别是晚更新世(Q3)以来，本区断块差异活动相对微弱，不同程度的活动性构成了现今活动断裂的划分标志。
(1)二郎山断裂(带)：即NE向龙门山断裂(带)的西南段。区内自团牛坪—二郎山垭口—别托村，南转铜厂坡延至大渡河边的冷碛镇。主干断裂分东(F1)西(F2)两支平行延伸，总体走向N25°～30°E、主倾NW、倾角55°～75°，属压扭性逆冲-走滑型断层，断层面普遍可见指示后期走滑活动的近水平擦痕。由于破碎带宽达数百米，糜棱岩化、片理化等致使岩石十分破碎。该断裂新构造活动主要在中更新世中晚期，ESR测年为(18.22±1.35)×104a和(15.49±1.13)×104a。现今活动性显示较弱，历史上无强震记录，但小震记录较为频繁。据四川省地震局有关资料(1992)，该断裂带正处于地应力高梯度区边缘，故仍具有发生6级强震的潜在能力。东支(F1)断裂距二郎山公路隧道西口仅0.4～1km，强震将对其造成直接威胁。
(2)大渡河断裂：即SN向川滇构造带的北段。主干断裂沿大渡河SN向延伸，东西二支相背逆向对冲，倾角60°～75°。河谷阶地叠置高差悬殊，冲洪积扇倒退，高阶地堆积物有变形(异)“褶皱”现象。第四纪新构造活动延续至今，其中中更新世中晚期表现较为剧烈(ESR测年为(21.09±1.56)×104a)。历史地震记录有1941年的金汤6级地震、1935年的新民6级地震和1786年的得妥5级以上地震。说明该断裂南北两端均具有明显活动性，尤其磨西断裂与之交汇可构成强震危险。该断裂(带)距二郎山隧道西口6～8km，强震对其有影响。
(3)磨西断裂：即NW向鲜水河断裂的东南段，与康定—乾宁—炉霍连成一线。其新构造活动主要表现在晚更新世—全新世的强烈活动上，具多发性高烈度强震活动性，是我国西部的重要强震带。该断裂距二郎山公路隧道西口20～25km，强震对隧道构成严重影响(表2-1)。
表2-1 历史上对工程区影响较大的地震 Tab.2-1 Earthquakes with significant influence on the study area in history
(4)大相岭地块及其活动性：大相岭地块构造单元隶属峨眉山断块区。NW向的金坪断裂、保新厂断裂分别构成了其南、北边界断裂，东、西边界则分别为九襄断裂和二郎山断裂。这四条断裂共同围限并形成了块体完好的大相岭菱形地块(图2-2)。
二郎山公路隧道区宽展的NW走向单斜构造即属该地块的组成部分。紧靠西界二郎山断裂带的次级构造则受其控制而发生NE向偏转。
图2-2 区域构造纲要图
(引自四川省地矿局成都水文与工程地质队勘察报告，1996)
1—南北向压扭性断裂；2—北东向压扭性断裂；3—北西向压扭性断裂；4—香
Fig.2-2 Outline of the regional structures
1—NS compress-shear fault；2—NE compress-shear fault；3—NW compress-shear fault；4—Xianglushan arc structure；5—Anticline axis；6— Syncline axis；7—Unconformable boundary；8—Quaternary system；9—Upper Triassic-Cretaceous System；10—Upper Sinian-Middle Triassic Series；11—Contact boundary intrusions
菱形地块的活动性，按“结构面控制理论”，一般表现在边界断裂活动性上，且主要受深大断裂的控制。大相岭菱形地块南、北边界的金坪断裂和保新厂断裂新构造活动以晚更新世早期较为明显，ESR测年值为(9.69±2.9)×104a，现今活动性微弱，且历史上无强震记载；大相岭菱形地块腹心地带，也仅见NW向舒缓褶皱(如大相岭背斜、宜东向斜)和单斜构造，岩层延伸稳定，岩体一般较完整，稳定性相对较好。
根据国家地震局地质研究所和四川省地震局关于二郎山公路隧道工程区地震复核与地震危险性分析报告，经国家地震局烈度评定委员会审定和交通部批复意见，工程区的地震烈度定为Ⅷ度，提出的工程区地震动参数如表2-2所示。
表2-2 工程区地震动参数 Tab.2-2 Earthquake parameter in the study area