华北太行山前平原潜蚀型地裂缝发育特征——以保定新乡村地裂缝为例

为揭示华北太行山前倾斜平原地裂缝成因,本文通过对典型山前平原典型潜蚀型地裂缝分布区进行地球物理勘查和工程地质调查,对资料进行地质解释,联系华北盆地构造特点和新构造运动以来华北断陷的活动背景,结合地裂缝的工程地质性质和地表及以下深部延伸发育情况,分析了徐水县地裂缝的成因及主要控制因素,研究水文地质条件如地表水渗漏、冲刷、地下水径流、溶蚀及潜蚀作用对地裂缝形成的影响。分析认为太行山前倾斜平原地裂缝以非构造类型为主。主要因素是地下水的潜蚀作用,其次天气干旱、超采地下水造成地下水位大幅下降,土体干缩,形成裂缝。通过探讨华北平原地裂缝的形成机理,梳理总结华北太行山前平原潜蚀型地裂缝发育特征。     

北京平原区地裂缝受灾体形态特征及影响因素

在调查和监测中发现北京平原区地裂缝受灾体灾害表现形式不同,具有显著的区域特点。为揭示其形成过程,指导地裂缝防治工作,本文以宋庄地裂缝、高丽营地裂缝两处典型地裂缝作为靶区,从受灾体、剖面、深度、活动四方面揭示两处地裂缝形态特征,分析不同因素对二者差异化形态特征塑造的影响。结果显示:（1）宋庄地裂缝受灾体表现出明显的拉张变形,剖面上地裂缝上宽下窄铅直纵向延伸,深部未与隐伏断裂重接复合;高丽营地裂缝受灾体表现为显著的垂向错动及剪切破坏,剖面上地裂缝曲折纵向延伸,错开上下两盘地层,深部与隐伏断裂重接复合。（2）地震及区域应力场对两处地裂缝的水平形态特征进行塑造;地下水超采引发的土体差异性水平运动形成的拉应力作用于宋庄地裂缝,并对宋庄地裂缝形态进行再次塑造;高丽营地裂缝继承了黄庄—高丽营断裂形态特征;小区域差异沉降对垂向形态特征进行再次塑造。（3）宋庄地裂缝发育主要受地下水开采影响,对此类地裂缝防治应实施地下水减采、压采限采等方式,高丽营地裂缝发育受地下水开采及隐伏断裂双重影响。对此类地裂缝的防治除控制水位下降外,还需实时监测隐伏断裂活动情况,建立有效的预警预报体系。     

活动断层作用下地裂缝开裂机理研究

地裂缝的成因机理争论不断,笔者认为活动断层与全新世浅表层开裂两者之间的联动机制为主要原因之一。文章以华北平原典型地裂缝为例,通过详尽地面调查、资料分析总结,结合地球物理勘察、槽探揭露和钻探等多种技术方法,得到以下几点认识:（1）依据全新世浅表层开裂形态特征,可将华北平原地裂缝划分为全新世节理裂隙型地裂缝和全新世活动断层型地裂缝。（2）节理裂隙型地裂缝开裂的外部条件是华北平原地下水位下降,疏干的松散含水层是地表水沿节理裂缝下渗后的储存场所,是产生渗透压力的原因;而活动断层是产生该类地裂缝的内部因素,两者缺一不可;活动断层型地裂缝实质是全新世活动断层。（3）节理裂隙型地裂缝主要特征是地表局部塌陷、间断性、地表无高差等;活动断层型地裂缝主要特征是连续性强,地表断距明显;地表断距是两种类型地裂缝的最主要区别特征。本文首次以构造活动断层与全新世浅表层开裂两者之间的联动机制为研究线索,阐述了构造活动断层在地裂缝形成过程中的具体作用,厘清了地下水位下降所扮演的“角色”,为城市规划建设提供了地质依据和建议。     

上海市承压含水层系统应力-应变特征及地面沉降防治对策

1990年以来，上海市地下水开采与人工回灌格局发生了较大的变化。承压含水层地下水位变化与压缩变形均表现为新的特点与发展趋势。通过对上海中心城区含水层系统的应力一应变特点分析，总结了承压含水层随地下水位下降所表现出的弹性一弹塑性一塑性变形的演化规律。上海中心城区第Ⅱ、Ⅲ承压含水层总体上处于地下水开采与人工回灌的平衡状态，表现为弹性变形；而第Ⅳ、Ⅴ承压含水层由于地下水位目前已严重低于其“临界水位”，表现为持续压缩的塑性变形。目前，第Ⅳ承压含水层对中心城区地面沉降贡献率已达到了49．3％，西部华漕地区第Ⅴ承压含水层变形的贡献率为46．7％。针对各承压含水层不同的变形特点，提出了地下水资源管理与地面沉降防治对策。     

上海地下水流场变化及其对地面沉降发展的影响

地下水开采导致的水位下降是含水层系统流场变化的关键,也是地面沉降形成与发展的重要因素。上海目前深部含水层开采日趋集中水位持续降低,浅部含水层大规模工程降：水以及邻省地下水开采等,使地下水渗流场出现新的变化,并对地面沉降控制造成不利影响。切实加强地下水管理,严格控制地下水位,是深化地面沉降有效防治的重要环节。     

基于多因素叠加计算权重法的苏锡常地裂缝危险性预测

由于长期过量开采地下水,苏州、无锡和常州（苏锡常）的局部地区地裂缝发育,在深层地下水禁采十多年后的今天有些地裂缝还在发展。地裂缝的发育及发展受到诸多因素的影响,其具体力学机制尚不明确。为了查明影响地裂缝发育的因素、确定各因素对地裂缝的影响程度,本文在苏锡常地裂缝发育现状的基础上,利用基于确定性系数计算权重法对苏锡常地裂缝发育危险性进行预测分区。模型考虑了基岩埋深、基岩坡度、累计地面沉降量、沉降坡度、第二含水层厚度、第二含水层厚度变化梯度、第二含水层水位降深、第四纪沉积相等8个主要影响因素,分析结果显示苏锡常地区北部地裂缝易发,东南部发生地裂缝的危险性较小。计算结果与苏锡常地裂缝的分布及发育情况基本一致,验证了该方法在地裂缝预测方面的有效性。本研究对苏锡常地区地下水开采及城市建设规划具有一定的指导意义。     

衡水地区地裂缝空间发育特征与地下水位降深关系

通过浅层地震法及高密度电阻率法物探对河北衡水地区最近发现的3条地裂缝调查，探明了地裂缝地下发育深度、宽度、倾向等，发现地裂缝在地表与地下发育特征有明显不同：地表以一条地裂缝存在，在地下深处则以裂缝带发育，裂缝带两侧裂缝埋深不同，地下裂缝形态表现为上窄下宽。对该地区深层钻探、水文地质和多年地下水开采等资料分析表明，该地区的地裂缝是地质历史时期地质构造活动产物，开采深层地下水等资源则是促使地裂缝发展的主要原因。通过对不同地点地裂缝发育深度与近36年以来地下水水位降深的关系分析，结果显示：不同地区地裂缝发育深度与相应深层地下水水位降深呈线性关系。研究成果对地裂缝机理研究及预防开采深层地下水对地质环境的影响具有指导作用。     

北京宋庄地裂缝灾害特征及影响因素分析

近年来由于北京市平原区地裂缝灾害凸显,不仅加速地表水土流失,而且对灾害区基础设施建设造成严重影响。为分析地裂缝形成原因,缓解及减轻地裂缝灾害造成的经济、财产损失,本文以新发现的宋庄地裂缝作为靶区,通过地质调查、InSAR监测、槽探、钻探等方法,揭示了宋庄地裂缝空间发育特征,从地质构造、地层岩性、地面沉降等方面,深入分析成因。结果显示:（1）宋庄地裂缝影响长度达8.7 km,NEE向延伸,受灾体主要展现出拉张形变;（2）区域拉张应力场为宋庄地裂缝形成提供内动力条件,构造影响下的第四系沉积厚度差异及地层岩性不均一,为宋庄地裂缝形成提供重要地质背景;（3）南苑-通县断裂为宋庄地裂缝形成提供了应力积累和传递媒介;（4）地下水超采引发的土体水平、垂向变形是地裂缝形成的诱发条件。受基底伸展变形、隐伏断裂及地下水开采影响,土体发生水平及垂向变形,使得在非饱和带断层区附近形成拉应力集中区,当达到土体抗拉强度时,形成盲裂缝,在雨水侵蚀或潜水位回升作用下,扩展至地表形成裂缝及串珠状土洞。     

拉斯维加斯谷地下水开采引起的地面沉降和地裂缝

美国西南干旱半干旱地区人口增长非常快。水不仅要满足基本的需求（饮用水、污水系统等），而且还要维持乡村潮湿地区生活方式的改变（郊区的草地、高尔夫球场、庭院的游泳池等）。这些水的使用，既能满足供水系统所在区域地表水供水的需求，又可以满足最基本的地下水开采。然而，地下水的开采对沉积含水层有不利的影响，这些含水层是特有的沙漠区地下水流域的承载。这些影响包括含水层不同程度的压实、旧断层的重新复活、地表的裂缝，还能对人为的基础设施有相当大的影响。     

基于地层沉积差异的廊坊东沽港地裂缝成因机理分析

通过收集区域水文、地质资料,采用现场调查、钻探、室内试验等多种方法,基于古河道变迁产生的地层沉积差异,研究廊坊市东沽港村地裂缝成因机制。结果表明:(1)地裂缝为北低南高的地面错动裂缝,主要受全新世和晚更新世河道变迁影响,裂缝两侧因地层沉积差异,粘土层和砂层厚度不同。(2)近10年浅层地下水受降雨影响变化较明显,尤其是近年地裂缝北部浅层地下水位变化幅度较大;深层地下水近年整体呈下降趋势,2011年以后地裂缝南部水位趋于稳定,北侧仍为下降趋势。(3)根据地层沉积差异和地下水位变化分析,基于太沙基固结理论,在浅层地下水下降影响下,厚度差异较大的粘性土层压缩量不同,造成地面不均匀沉降形成错动裂缝,而深层地下水位下降是区域地面沉降的主要原因。     

从成岩角度看鄂尔多斯马家沟组碳酸盐岩中的裂缝及其储集意义

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组碳酸盐岩中裂缝非常发育，本文从成岩角度对它们进行了研究。依据裂缝间切割关系、裂缝与成岩组构间关系、裂缝内充填物类型和地球化学特征，将裂缝分为七期。并通过有机质成熟演化历史与裂缝形成历史的匹配分析，认为燕山运动形成的第Ⅵ期裂缝和喜山运动形成的第Ⅶ期裂缝可成为有效储渗裂缝，分别对盆地中部和第三纪断陷区天然气藏的形成有重要意义     

耦合型地裂缝活动特征与成因机制模拟研究——以北京宋庄地裂缝为例

以北京通州区宋庄地裂缝为原型,研究以断裂活动和抽水为主要诱因的耦合型地裂缝的发育活动特征和成因机制,揭示了不同位错量和水位下降量引发的地层位移场和应力场的变化特征。通过实地踏勘,阐明了地裂缝造成的地表平面及地层剖面的破坏现象;运用有限差分法模拟研究了断层错动和抽水2种工况下的模型地层的变化响应过程,最后讨论了该类型地裂缝与各诱因之间的关系。结果表明：（1）该类型地裂缝具有三维活动等特点,一般造成浅表地层及墙体的水平张开量为0.3～1.2 cm,深部地层的垂直位错量随埋深而逐渐增大;（2）断裂活动引起的应力变化在裂缝发育区集中,并造成上盘地层出现明显的竖向位移,裂缝区地层出现较大的剪切牵引变形,且其两侧的竖向位移差异量最大;断层位错量的增加造成隐伏裂缝向上逐渐延伸扩展,并在上盘浅表层引发次级裂缝,致使地裂缝整体呈具有一定宽度的带状展布;（3）地下水位下降对地裂缝的竖向延伸和水平扩张均有加剧作用,裂缝两侧地表产生持续的沉降响应,并导致沉降漏斗中心成为地裂缝集中发育区,且该处的模型地层沉降量也最大,为10.2 cm,上盘地层的沉降范围宽度约38 m,下盘约16 m;(4)该类型地裂缝受断裂控...     

苏锡常地区地面沉降防控最新进展评述

苏锡常地区是长江三角洲平原地面沉降最为严重的地区之一,2000年以来,通过监测、勘查研究结合地下水限采禁采管理,有效地控制了灾害的进一步蔓延。以多年的监测研究工作（水准测量、GPS测量、D-InSAR测量）为基础,通过对大量实测数据的分析,总结了这一过程中地面沉降、地裂缝、地下水位的动态变化规律,所有证据都表明了地面沉降的减弱或停止。同时指出浅部沉降、局部区块地下水位漏斗与地面沉降依然严重。     

地面沉降与地裂缝改变亚利桑那州地貌

通常对大多数人来说，地下水过量开采和地下水位下降对地面的影响是难以想象的。亚利桑那州地下水过量开采最有效的控制方法是实施地下水管理条例。随着亚利桑那州某些地区不断发生地面沉降和地裂缝，地下水位下降的影响变得越来越明显。地面沉降和地裂缝发生率的高与低，体现了地质技术和国家政策实施对地下水过置开采的控制程度。     

上海市第四承压含水层应力-应变分析

上海市区完善的监测网络系统地记录了在第四承压含水层地下水资源开发过程中，其地下水位变化、土层压缩变形的历史。随着第四承压含水层开采量的增加，总体上地下水位呈不断下降、土层压缩变形逐年增大的趋势，并具有明显的非线性特征。第四承压含水层随地下水位降低、有效应力的增加，经历了弹性→弹塑性→塑性的变形历程，反映出地下水位（应力）状态对含水层的变形速率及相态具明显的制约作用。不同的地下水位（应力）状态下，第四含水层表现出不同的变形相态和应力-应变形迹，由弹塑性进入塑性变形时所对应的年度最低水位是含水层变形的“临界水位”。上海地区第四承压含水层的临界水位约的在-28～-32m。     

北京平原区地下水位预警初步研究

借鉴美国地质调查局在宾夕法尼亚的地下水位预警方法,从统计学的角度,探索了北京平原区地下水预警方法。对监测井多年长期监测资料进行百分位统计分析,把同一时间(月平均、旬平均、日平均)地下水水位(头)标高值的最小值至百分位5、百分位5至百分位10、百分位10至百分位25、百分位25至百分位75范围内的地下水位分别定义为红色、橙色、黄色和蓝色预警,形成地下水位预警判据。根据地下水水位实时监测数据,实时判定监测井代表区域的地下水预警等级,同时修正和完善地下水位预警判据,称之为监测井单点预警,监测井代表的同一层位的区域的集合,构成不同含水层的地下水位区域预警。对北京平原区2009年12月的地下水位预警结果为:潮白河冲洪积扇顶部和中部潜水含水层地下水位为红色预警,前缘为黄色预警,冲洪积平原为蓝色预警区;城区以南地区为红色预警,海淀山后的西北部地区为红色预警,永定河冲积扇和冲积平原大部分地区黄色和蓝色预警,大石河冲洪积扇地区均为蓝色预警;承压水含水层在潮白河冲洪积扇的前缘为红色预警,冲洪积平原为蓝色预警,北运河山前地带均为橙色预警,城区东、东南地区为橙色和黄色预警,少数地区为橙色预警,除上述地区以外,承压水均为蓝色预警。北京市平原区主要地下水开采地区地下水位已经处于历史的较低水位处,特别是潮白河冲积扇中上部地区以及平谷盆地,地下水位几乎全部处于红色预警区。该预警方法原理明确,方法简便,有望在地下水主要开采区推广应用。     

太原市兰村泉域地下水的利用及管理

通过对太原市兰村泉城内兰村、西张、枣沟三大水源地地下水开采量、水位、水质的分析，阐述了因地下水超采造成泉域内大范围的地下水位下降，部分地区形成地下水降落漏斗，从而导致水质污染、地面沉降等问题。进而提出了分质供水、优质优用的供水方式和做好人工回灌，限制地下水开采量等防范措施。     

海河流域地下水资源保护

地下水资源在海河流域至关重要的资源。海河平原的浅层和深层含水层大面积处于严重超采状态。地下水资源的的过量开采造成了严重环境问题。为了保护地下水资源，评价了可行的技术。利用洪水和废水进行人工回灌已进行了试验。在很多地区可以应用地表回灌系统，城市地区实施深层含水层的回灌。更好地策略是减少地下水的抽取量，特别是为了减缓地面沉降和海水入侵。应该联合运用减少地下水抽水量和人工回灌，以解决地下水位持续下降和含水层恢复的问题。     

龙门山中生代前陆盆地时间地层格架及其盆地生长的动态模型研究

通过沉积盆地地壳动力学分析及沉积体系的识别与划分，首次提出并建立了龙门山中生代前陆盆地等时地层格架的充填生长模式。中生代盆地的发育、生长可分两个时期：第一个时期（Ｔ３３—Ｊ１１）为大巴山－米仓山前陆盆地期，它是以北部大巴山、米仓山为物源区向南展布；第二个时期（Ｊ１２—Ｋ１）为龙门山－大巴山叠合前陆盆地期。早侏罗世中、晚期龙门山完全升起成为陆源剥蚀区，此时大巴山、米仓山仍为物源区，这两个物源区为线状并呈钝角相交向东南展布。     

广东省超量开采地下水诱发的环境地质问题及防治

广东省地下水开发利用程度虽低,但不同地区地下水的开采极不均衡。一些主要开采区,因过量开采地下水出现了诸如区域地下水位大幅度下降、地裂缝、房屋开裂、地面塌陷、地面沉降及海水入侵等一系列环境地质问题。据其严重性分为I级、Ⅱ级和Ⅲ级共3个等级(区)。针对这些环境地质问题,提出了诸如加强监督管理,严格控制地下水开采量,优化地下水开采布局;实施人工回灌,增加地下水补给;健全地下水动态监测网,建立地下水资源管理模型,加强水情监测和预报等防治措施。