渭河盆地安仁镇图幅（1∶5万）的浅部地质结构特征

地球浅表部是支撑和维持人类经济社会发展的关键区域,其不仅为人类提供赖以生存的资源需求,还是地质灾害如滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降和地裂缝等发生的地质载体。笔者以渭河盆地安仁镇图幅(1∶5万)为研究对象,运用野外地质调查、地球物理勘探和工程地质钻探等手段揭示了安仁镇图幅的地貌特征、地层岩性和断裂构造,在此基础上概括了该区的地质结构特征。主要取得以下认识:①双泉-临猗断裂和韩城-华阴断裂将研究区划分为3个地貌单元,即黄土台塬、渭河冲积阶地和黄河冲积平原。各地貌单元地层岩性均可按水文特性划分为隔水层和含水层。②渭河冲积阶地浅部发育4条隐伏正断裂,断裂的位错量随着深度的增加而显著增加,属于典型的生长断层;断裂控制了该区地貌和微地貌的演化过程及地裂缝的发育位置。③安仁镇的浅部地质结构具有以下特征:隔水层与含水层相间分布,隐伏断裂发育其中,浅地表破裂严重。本项研究可为分析该区地质灾害成因、评估地质环境承载力、合理开采地下水和保护生态环境等相关研究提供技术支撑。     

山西运城盆地大吕-白张地裂缝的基本特征与成因分析

大吕-白张地裂缝位于山西省运城盆地东南部,已破坏大量沿线的房屋、道路和农田,造成了巨大的经济损失。为探明其基本特征及成因,利用野外实地调查和槽探,基于钻探、地球物理勘探详细地描述了地裂缝的基本特征,包括平面、剖面、近地表和深部4个方面;基于区域应力基底构造分析、断裂构造条件分析和In SAR沉降监测,从孕育环境、断裂控制和抽水诱发等方面分析了地裂缝的成因机理。调查结果显示大吕-白张地裂缝位于中条山断裂和鸣条岗东侧断裂上盘,穿越8个村庄,断续延伸9. 2 km,整体走向NE45°,倾角为70°～85°。地裂缝上宽下窄,两侧地层被不同程度的错断,位错量随着深度的增加而增加,表现出同沉积断层的性质。地裂缝以垂直位错为主,兼具水平拉张,且具有沿走向的活动差异性。大吕-白张地裂缝是在多种因素共同作用下形成的,区域拉张和基底伸展导致基底破裂,为地裂缝的孕育创造了条件;构造断裂控制地裂缝的发育和活动;抽水诱发地裂缝并导致其出露地表;地表水潜蚀扩大地裂缝的活动规模并最终形成现今地裂缝。本文不仅对于运城盆地的防灾减灾具有重大意义,可为该地区的经济建设提供理论支撑。     

邢台市隆尧地裂缝发育特征及成因分析

隆尧地裂缝在华北地区是典型表生灾害,不仅对地表造成了潜蚀、塌陷、张裂、错断、龟裂等地质灾害,而且给当地的农业生产、工程建设、人民生活造成严重经济损失。为揭示其成因,本文利用地质调查、监测与测量、槽探、物理勘探等方法,主要研究了隆尧地裂缝的发育特征,包括平面、剖面、深部、活动4个方面,总结了地裂缝的发育规律,最后从孕裂环境、启裂条件、破裂过程等3个方面对其成因展开分析。通过研究,本文认为:(1)隆尧地裂缝出露于十余个村镇达30km,分别向NWW、NEE方向延伸,与隆尧断裂高度一致; 其活动时间具有周期特征,可分为开启-闭合-缓变-骤变等4个时期。(2)隆尧地裂缝受控于隆尧断裂,区域内的深部构造、断裂构造、构造地貌等条件为地裂缝的形成提供了孕裂环境。孕裂过程经历了应力积累、破碎带形成2个时期。(3)断裂活动是开裂的动力基础,地下水抽采、地表水入渗是开裂的重要因素。(4)隆尧地裂缝的开裂过程具有时间和空间上的不均性。从目前的勘察和研究情况来看,隆尧地裂缝活动正处于活跃期。     

青藏铁路沿线的地裂缝及工程影响

通过大比例尺野外地质调查和跨季节对比观测,发现青藏铁路沿线发育地震破裂、断层裂缝、冻土裂缝与冰裂缝4种不同类型的地裂缝。典型地震破裂包括西大滩古地震破裂、昆仑山南缘地震破裂、可可西里古地震破裂、崩错地震破裂、谷露盆西地震破裂、羊八井-当雄盆西地震破裂;地震破裂规模大,产状稳定,与地震鼓包、地震陡坎、地震凹陷有序组合,是地表构造变形的重要形式,属内动力成因地裂缝。断层裂缝沿断层破碎带定向分布,产状稳定,成群产出,与断层活动、地下水运移、不均匀冻胀存在密切的关系,是构造变形与融冻变形联合、内外动力耦合产生的复合成因地裂缝。冻土裂缝和冰裂缝属外营力成因地裂缝,是冻土与冰层不均匀融冻变形的重要表现形式。地震破裂、断层裂缝和冻土裂缝对青藏公路、青藏铁路及沿线工程安全具有不良影响,这些地裂缝切割错断路基,形成路面破裂和路基滑塌,产生显著的灾害效应。     

临汾盆地果场地裂缝成因机理分析

地裂缝是临汾盆地主要的地质灾害之一, 自20世纪70年代盆地开始出现地裂缝以来, 至2012年8月共发现86条地裂缝。本文以临汾盆地内部典型地裂缝临汾果场地裂缝为研究对象, 详细地论述了地裂缝发育的地质环境背景。利用野外调查、测量、槽探、钻探和物理勘探等地质手段, 主要研究了地裂缝的发育特征, 包括平面特征、灾害特征、浅部剖面结构特征和深部特征4个方面, 总结了地裂缝的活动规律。发现果场地裂缝平面延伸长, 宽度大, 走向稳定, 灾害严重; 浅表层上宽下窄, 呈喇叭状, 深部结构显示地裂缝下伏隐伏断层, 地裂缝活动受降雨控制。通过分析影响地裂缝形成的各个因素:盆地构造、超采地下水和强降雨, 将果场地裂缝的形成分为3个阶段:孕育阶段、出露阶段和扩展阶段; 最后概化了果场地裂缝的成因机理:构造孕缝、抽水诱缝和降雨扩缝。     

临潼—长安断裂带内地裂缝特征

简述了临潼—长安断裂带的特征及与地裂缝的关系,根据临潼—长安断裂带内两场地地层勘探剖面,证实了临潼—长安断裂带内地裂缝的存在,表明其与发育在临潼—长安断裂带上盘的西安地裂缝具有相同的性质和特征。同时通过地裂缝两侧地层的错断及厚度变化分析了地裂缝的特点及其地质历史活动规律,表明临潼—长安断裂带内的地裂缝活动受断裂活动影响也表现为东强西弱的特征。     

河北平原隆尧地裂缝成因机理与模式研究

隆尧地裂缝是华北平原地区规模最大、活动性最强、灾害程度最为严重的构造地裂缝,但其与断裂之间的成因研究一直缺少系统的证明材料和完整的理论分析,即隆尧地裂缝与断裂之间是怎样的成生关系仍较为模糊。文章根据现场调查、探槽、地球物理探测和钻孔联合剖面等方法,分析了隆尧地裂缝几何运动特点和深部构造特征,探讨了隆尧地裂缝的成因机理和模式。研究结果表明:隆尧地裂缝（主要指西段）的发育位置与隆尧活动断裂基本重合,地裂缝走向近EW,倾向南,倾角60°~80°,南盘相对北盘下降,具正断性;同时,地裂缝面处黏土层中发育擦痕,上盘发育的分支裂缝与主裂缝相交成“y”型,地裂缝上下盘位移差随深度增加;地球物理探测解译隆尧活动断裂上断点埋深40~50 m,钻孔联合剖面揭示隆尧地裂缝向下延伸与隆尧活动断裂上断点吻合。地裂缝发育位置、产状、几何特点、运动特征与物探解译、钻孔联合剖面揭示的隆尧活动断裂一致,因此,隆尧地裂缝与隆尧活动断裂直接相连。根据上述成因理论,提出了构造地裂缝的一种成因模式——断层直剪式,即:在区域应力加强或转变的基础上,基地隐伏断裂开始蠕滑运动,断层面或断层带向地表延伸,切穿第四系岩土层,在地表形成陡坎。并据此分析了隆尧地裂缝的形成、显现和发展过程,为断层直剪式地裂缝成因研究提供理论指导。     

二00八年十大科技进展西安市地裂缝地球物理勘察（一）

在充分收集调研西安地区地质及地裂缝研究资料基础上。在西安市区进行可控震源地震勘探剖面40km,查明第四系断层在深部的发育特征和新第三系上部地层主要地震反射标准层及其断裂构造格局;探查市区地裂缝深部发育特征,对地震勘探成果资料进行解释,分析断裂与地裂缝之间的联系。     

陕西咸阳市某厂工程场地地裂缝初步研究

通过实际观察、探井揭露和电法、浅层地震勘探等物探手段对某厂工程场地发现的地裂缝的形态、平面和竖向的延伸和分布以及裂缝中的充填物等特征进行了较深入的研究，明确了地裂缝是地下断裂在地表的反映。根据区域构造及场区历史地震的活动特征，从地裂缝发育的细微特征入手，分析、推断地裂缝的成因和时代，确定该断裂属微弱全新世活动断裂。     

太原盆地地裂缝发育规律及防控措施

地裂缝灾害的发生直接影响着太原盆地工农业生产和城镇居民生活,掌握地裂缝的发育规律和成因机理对减少灾害损失显得尤为必要。以地质环境为基础,系统分析了太原盆地地裂缝的发育特征。在此基础上,从主控因素的角度将区内地裂缝划分成采空塌陷成因、地下水超采成因、地震成因、断裂活动成因4种类型。系统分析了各类型地裂缝的力学形成机制,据此提出了防治措施。研究结果可为当地环境条件改善、地质灾害治理提供参考。      

Earth fissures in Qinglong Graben in Yuncheng Basin,China

Qinglong Graben is located in southeastern Yuncheng Basin, China flanked by two north-east trending normal faults, where the geological condition is favourable for generating earth fissures. Since 1978, five earth fissures have formed in Qinglong Gaben. In the present work, a series of geological investigation consisting of site investigation, geological drilling and trench excavation was used to characterise and determine the reasons for the formation of the earth fissures. The site investigation indicated that the trend of the five earth fissures are parallel to the general strike of the normal fault, i.e., geological drilling and trench studies revealed that syn-sedimentary fault is the key reason for the formation of the earth fissures. Additionally, over-exploitation of groundwater and erosion process are important factors in the development and expansion of the earth fissures in Qinglong Graben. The earth fissures forming process in Qinglong Graben can be divided into three stages: the regional extension first caused normal faults under the surface, and then the pumping action of excessive groundwater induced the normal faults propagate to the surface, and finally the erosion promoted the formation of the current earth fissure.     

综合物探方法在广西柳州隐伏断裂探测中的应用

据野外地震地质调查研究,柳州市柳北区存在多条隐伏断裂带,这些断裂带的具体位置尚未确定,这对柳北区的建设发展存在极大隐患。为此,在地质调查的基础上,本文采用高密度电法和地震映像综合方法来探测柳北区隐伏断裂带的具体位置,通过钻探验证和地质调查研究,确定了隐伏断裂带的具体位置,为柳州市柳北区的建设发展提供安全保障。     

渤海中部郯庐断裂带的近期活动与渤海新近纪新生断裂

渤海中部的郯庐断裂带在平面上表现为不连续的几条北北东走向断层,地震反射剖面和钻探资料显示断层两侧沉积厚度的巨大差异,表明新近纪以来它们是在沉降运动背景下活动的具有大幅度倾滑位移的正断层,构成渤海盆地内凹陷与凸起的边界。这些断层在剖面上有一定弯曲和倾斜,向下延伸深度不超过10~12km。在此深度以上的地壳浅部,没有水平方向位移以及其它直接变形证据表明郯庐断裂带有走滑运动分量。从地震机制解得到的走滑断层运动反映渤海地区地壳深部的变形及相应的构造应力状态,与浅部残留的伸展构造应力同时存在。根据断裂力学分析,认为中新世末以来渤海浅层新近系内出现的大量近东西向小断裂可能是现代构造应力场作用的结果,与郯庐断裂带或其它基底老断裂没有继承性或派生的成因关系。     

Development characteristics and mechanisms of the Taigu–Qixian earth fissure group in the Taiyuan basin,China

Since the 1980s, increasing human activity and continuing over-exploitation of groundwater resources have caused the earth fissures in the rift basin in Shanxi, China, to enter an active phase. Buildings along these earth fissures have been seriously damaged. Four massive earth fissures that developed in the Taigu and Qixian areas of the eastern Taiyuan basin endanger the operational safety of the high-speed railway that passes through this region. Using field observations, measurements, and exploration, we determined that the four earth fissures are parallel to each other, have a northeast trend, and are separated by approximately equal distances. The rupture zones of these earth fissures are generally 10–50 m wide and are formed by the main fissures and secondary fissures. The width of the zone affected by the earth fissures is 20–50 m based on deformation and the damage done to buildings. These fissures formed on the Earth’s surface; their hanging walls are lower than their foot walls, forming normal faults; and the ground surface around the fissures exhibits ridges and depressions. The fissures are connected to deep hidden faults. The fault displacement increases with increasing depth, which is characteristic of syn-sedimentary faults. These earth fissures are characterized by vertical displacement, and their average annual activity rate is 1–3 cm. We believe that the formation of this large-scale fissure group may be related to the tectonic structure of the hidden faults in the basin and may also be affected by the continuous regional extensional stress of the basin. The current increased level of activity could be caused by the over-exploitation of groundwater in the area.     

Earth fissures triggered by groundwater withdrawal and coupled by geological structures in Jiangsu Province,China

Earth fissures in Jiangsu Province, China have caused serious damages to properties, farmlands, and infrastructures and adversely affected the local or regional economic development. Under the geological and environmental background in Jiangsu Province, this paper presents the earth fissures caused by excessive groundwater withdrawal and coupled by distinctive geological structures such as Ancient Yellow River Fault in Xuzhou karst area, and Ancient Yangtze River Course and bedrock hills in Suzhou, Wuxi, and Changzhou area. Although all the earth fissures are triggered by groundwater exploitation, the characteristics are strongly affected by the specific geological and hydrogeological settings. In particular, in the water-thirsty Xuzhou city, the cone of depression caused by groundwater extraction enlarged nearly 20 times and the piezometric head of groundwater declined 17 m over a decade. As groundwater is extracted from the shallowly buried karst strata in the Ancient Yellow River Fault zone, the development of earth fissures is highly associated with the development of karstic cavities and sinkholes and their distribution is controlled by the Ancient Yellow River Fault with all the 17 sinkholes on the fault. On the other hand, in the rapidly developing Southern Jiangsu Province, groundwater is mainly pumped from the second confined aquifer in the Quaternary, which is distributed neither homogeneously nor isotropically. The second confined aquifer comprises more than 50 m thick sand over the Ancient Yangtze River Course, but this layer may completely miss on the riverbank and bedrock hills. With a typical drawdown rate of 4–6 m per annum, the piezometric head of groundwater in the second confined aquifer has declined 76 m at Maocunyuan since 1970s and 40 m at Changjing since mid-1980s, and a large land subsidence, e.g., 1,100 mm at Maocunyuan, is triggered. Coupled with the dramatic change of the bedrock topography that was revealed through traditional geological drilling and modern seismic reflection methods, the geological-structure-controlled differential settlement and earth fissures are phenomenal in this area.     

中国地裂缝发育规律与运动特征研究

地裂缝是中国主要地质灾害之一,至2015年已在全国22个省区1500余处发现地裂缝超过5002条,这些地裂缝给沿线地区造成了大量的经济损失。本文基于一系列的地质研究方法包括野外调查、地质绘图、地质勘探等,总结了中国地裂缝的空间分布,揭示了中国地裂缝的发育规律,并概化了中国地裂缝的运动特征。结果表明:中国地裂缝主要分布在大华北地区,尤以汾渭盆地、河北平原和长江三角洲最为严重,其中大于1 km的巨型地裂缝主要分布在汾渭盆地和河北平原。地裂缝分布表现出沿断裂带集中、顺地貌变异带展布、与地面沉降伴生、在黄土湿陷区散布、大中城市群发的规律。地裂缝运动特征可划分为拉张型、拉张-剪切型、剪切-拉张型和剪切型4种类型。     

准噶尔盆地西北缘石炭—二叠系火山岩裂缝中方解石脉成因

准噶尔盆地西北缘石炭—二叠系火山岩裂缝十分发育, 普遍充填方解石矿物。通过对钻井岩心裂缝类型划分、 方解石脉原生流体包裹体均一温度测试、 方解石地球化学数据测试与分析, 揭示了方解石脉成因。结果表明, 石炭—二叠系火山岩中的裂缝主要包括风化裂缝、 构造裂缝、 成岩裂缝和溶蚀裂缝。裂缝中方解石的原生流体包裹体均一温度分布为40℃～150℃, 变化范围较大, 具有低温、 高温及混合流体特征。方解石的碳、 氧同位素表明, 方解石的形成与大气淡水和埋藏流体有关, 锶同位素和锰元素进一步证实, 埋藏流体为深部热液流体或埋藏流体溶蚀了火山物质。准噶尔盆地西北缘石炭—二叠系火山岩受逆冲推覆构造和风化淋滤作用双重影响, 构造裂缝和风化裂缝彼此连通并沟通了深部热液与大气淡水。在火山岩裂缝中形成了兼具大气淡水与深部热液流体特征的方解石充填物。     

冀中坳陷斜坡带奥陶系潜山油气成藏条件分析

研究工作依据实际资料和新的地质认识,对冀中坳陷文安斜坡和杨村斜坡奥陶系潜山带的构造格局及古潜山油气藏的形成条件进行了剖析。该区发育有正向和反向正断层,奥陶系地层形成一个地垒状潜山带,上覆石炭—二叠系地层,具有新生—古生—古储—中堵的成藏条件。石炭—二叠系煤系和下第三系泥岩为供烃源;不整合面、断面及北西向断裂为供油通道。油气成藏的主力因素储层的发育明显受白云石化、岩溶和构造破裂作用的控制,喜马拉雅期的岩溶作用是由活动断层导入岩溶水而得以进行的,因此,孔隙、裂隙相对富集的岩层与活动断层的匹配是潜山储层形成的关键地质条件。潜山古风化壳并不是制约储层发育的唯一因素。对该类储层的评价应构造分析与地层分析相结合。储集条件影响了油气的富集,长期活动的大断裂控制了油气的分布。     

90°相位转换技术在预测砂体展布中的应用

以黄河口凹陷西洼沙河街二段为例,对研究区地震剖面进行90°相位转换,根据转换后的剖面岩性特征及地质背景概况建立地质模型,进行正演模拟分析;然后对比零相位与90°相位的正演合成记录,校准地质模型,并依据地震剖面振幅属性特征,对相位转换后的地震剖面进行属性提取,预测砂体的展布.研究发现,基于90°相位转换地震剖面建立的地质模型更具直观性,正演合成记录验证砂岩恰好对应于波谷,波形能清晰地展示出砂岩层的纵向轮廓,并且90°相位转换的地震波谷振幅值属性平面图能清晰显示出砂体的平面展布及分布范围.