中国“采水型”地裂缝特征和成因分析

过量开采地下水诱发的地裂缝("采水型"地裂缝)灾害对社会造成严重损失,受到人们普遍关注。近几十年来,国内外学者对其成因机制进行了大量研究,取得了丰硕成果。本文系统分析了前人的研究成果,归纳出"采水型"地裂缝的差异沉降成因、拉张性水平应变成因和四种成因模式;然后针对中国三个典型的"采水型"地裂缝发育区,即汾渭盆地、华北平原、苏锡常地区,阐述了各地地裂缝分布、发育特征和成因机理,并选择典型地段地裂缝进行成因分析,认为汾渭盆地和华北平原地区部分地裂缝属于"先期断层模式",而苏锡常地区地裂缝总体属于"基岩起伏模式",并阐述了该模式下导致地裂缝发育的差异性变形、水平应变作用机理。     

中国地裂缝的发育特征及成因机制研究 ——以汾渭盆地、河北平原、苏锡常平原为例

地裂缝的发育特征及成因机制研究是正确认识地裂缝的关键一环,也是科学防灾减灾的必要前提。本文吸收了汾渭盆地、河北平原、苏锡常平原在近年里涌现出的一系列重要成果,并以这三地为例,分析总结了中国地裂缝的发育特征和成因机制。文章最后还对地裂缝分析研究方法的最新进展进行了梳理和介绍。研究结果表明:①中国地裂缝以汾渭盆地、河北平原以及苏锡常平原的最为典型,三地地裂缝的空间分布受地质构造和古地理因素作用和影响,各具特点;②中国地裂缝的形成发育既受控于地质条件,又与抽水活动动态响应,不同成因的地裂缝在几何形态上具有不同表现;③"断层蠕滑"和"抽水活动"是主导中国地裂缝形成的最基本和最重要的两种动力条件,相应的两种成因机制分别在构造活动较强的地区和地下水超采的地区应用良好。     

我国城市地裂缝灾害问题与对策

从20世纪中期以来地裂缝在我国许多城市开始出现，已成为一种区域性的重要地质灾害，严重危及城市建设与人民生活。文章详细介绍了我国地裂缝灾害的分布特征，总结出地裂缝具有成带性、不可抗拒性、方向性和周期性的灾害特点。以我国比较典型的新构造活动区域－汾渭地堑内的地裂缝为例，从构造活动和地下水开采影响方面分析了地裂缝形成机理，针对地裂缝产生的不同原因，提出了建筑物加固和减少地下水开采等控制及减轻地裂灾害的措施。     

山西断陷盆地地裂缝时空分布规律及防灾对策

山西断陷盆地是汾渭地堑地裂缝带的一部分,区内大同、太原、晋中、临汾、运城等均发生了不同规模的地裂缝灾害,是地质灾害的重灾区,研究其时空分布,对其进行长期建网监测,在掌握其规律的基础上,根据成灾机制合理避让,科学控制人类活动的影响,实现防灾减灾。     

地裂缝灾害研究现状与展望

1927年美国首先发现地裂缝以来，各国学者对地裂缝的发生、发展进行了细致的研究。美国学者首先从地震研究入手，认为地裂缝的形成受构造因素影响。后逐渐加强研究地下水超采对地裂缝的影响，形成了构造与地下水开采复合成因观点。我国学者重点对汾渭地堑地裂缝成因问题进行了较系统的研究，提出几种成因机理模型，并用GIS技术建立简单的预测预报系统。文章在详细介绍国内、外对地裂缝成因机理和水文特性的研究以及预测、预报工作的同时，对今后研究趋势进行了展望。目前，地裂缝的研究正从以往的定性静态描述转向以过程为目标的精确定量动力学研究。利用相似材料模拟地裂缝的形成与发展，以非线性理论（如分形）对地裂缝系统进行定量的数学描述，建立准确的预测、预报模型（如人工神经网络模型），并与GIS相结合，建立完善的预测、预报系统，减少地裂缝灾害对环境的影响，进而对它加以利用，是今后地裂缝研究的主要方向。     

西安地裂缝活动现状及地铁隧道建设应对措施

汾渭盆地是国内地裂缝发育最强烈的地区。西安地处汾渭盆地,已经出露地表和隐伏的地裂缝共发现15条。在综合已有的认识基础上,深化了西安地裂缝成因的认识。通过西安地裂缝的活动现状及其发展趋势分析,针对西安各地裂缝的分布、活动状态和已有监测结果,给出了地裂缝带的最大地表宽度和地铁设防长度;针对地裂缝活动对衬砌结构的影响及破坏作用,从适应地裂缝变形、预防衬砌结构破坏和道床变形调控等方面,探讨了地基处理措施、结构加强措施、道床结构措施,阐述了西安地铁2号线通过地裂缝时地铁隧道建设的应对措施。目前,确立的“放”与“防”的设计指导思想是西安地铁隧道穿越地裂缝设计方案进一步完善和深入研究的基础     

汾渭地堑地裂缝的控热现象及其机制分析

摘要：汾渭地堑断陷盆地内有些地裂缝具有明显的地热异常显示，地裂缝成为地温异常区和F^-、Na^ 、Sr^2 、CI^-、He、H2、Rn等化学成分的富集带。热源分析结果表明，这种现象与区内活跃的地热活动有关，深部热流上涌过程中的强物理作用对于地裂缝的控热作用产生了重要影响。地裂缝的控热作用对于巨厚第四系沉积的汾渭断陷盆地浅埋型热田的形成具有重要意义，是汾渭地堑地热资源勘查和远景预测中应予以重视的控热构造。     

运城盆地地裂缝特征及机理分析

运城盆地受地质构造、地形特征、地层条件等因素的影响,地裂缝灾害较为发育。文章总结了运城盆地地裂缝的发育特点,并从地垒-地堑构造运动和断陷带基底活动两方面入手,尝试性地探讨了引发运城地区地裂缝的成因机理。研究运城盆地地裂缝的展布特征、形成机理、致灾作用,对于更好地总结和认识地裂缝等地质灾害的发生与发展的规律,以及预测与防治的方法提供了理论依据。     

太原盆地地裂缝形成机理分析

太原盆地是我国近年来地裂缝灾害最为活跃的地区之一,其成因受多种因子控制。研究以区域地质环境背景条件为基础,系统地分析区内地裂缝的时空分布规律。然后从地裂缝的时空分布规律出发,以主要影响因素为标准,将区内地裂缝分成采空塌陷成因地裂缝、地下水超采成因地裂缝及断裂活动成因地裂缝三种类型。在此基础上系统地分析各成因地裂缝的形成机制,并提出切实可行的防治对策。     

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。      

渭河盆地深部构造活动的地裂缝孕育机理

渭河盆地是我国乃至世界上地裂缝最发育、灾害最严重的地区。基于渭河盆地深部构造模式,采用有限元数值分析方法,分析了上地幔上隆、中地壳流展和上地壳拉张3种深部构造作用下盆地浅表岩土介质的应力和变形响应特征,从而揭示了渭河盆地深部构造活动与该区域地裂缝群发之间的孕育关系。结果表明：上地幔的隆起和中地壳侧向流展形成了浅部拉张应力环境,这种效应与盆地周边块体运动形成的伸展引张构造应力场叠加,再附加断裂伸展倾滑形成的局部拉伸应力场构成了地裂缝形成的主要动力来源。     

渤海湾盆地构造体系与油田地质灾害

渤海湾盆地是我国重要的石油基地。渤海湾盆地发育雁列、帚状和网状等多种类型不同级序的构造体系。根据灾害发生的动力学环境、灾害的特征、灾害的危害及灾害的分布规律,将油田地质灾害分为油水井套管损坏、诱发地震、地表冒砂喷水油等多种类型,并论述了各类的特征及分布。研究认为,渤海湾盆地油田地质灾害的形成、分布及演化受不同级序构造体系及构造应力场的控制,在帚状构造体系的收敛端等现今应力场的转化区、转折带等常是油田地质灾害发生频率高、强度大的地区。      

泾阳县北部地区地裂缝地质灾害分布特征与形成条件分析

泾阳县北部地区是地裂缝灾害发育的地区,地裂缝主要分布在山前冲洪积扇区,发育在全新世地层中,平面形态上为直线型、雁列型、锯齿型和弯曲形,在分布上有方向性和群集性,在范围上从北到南呈逐渐扩大的趋势。本文在对区内地质环境论述的基础上,总结了区内地裂缝的发育特征和分布特征,分析了该区地裂缝的形成条件。作者认为其主要影响因素为土体结构、地质构造、地震、降雨和灌溉入渗。     

地裂缝活动作用下地层应力和位移传递规律研究

以西安地裂缝典型地段为研究对象,建立基于实际地裂缝活动方式的地质力学模型,通过FLAC3D数值模拟,研究地裂缝活动作用下地层应力和位移传递规律。结果表明:地裂缝活动作用下,地表竖向沉降变形曲线近似呈反“S”形,表现出“牵引挠曲”现象,水平位移曲线出现明显波峰现象;随着地裂缝位错量的增大,地表竖向和水平位移均逐渐增大;基于地裂缝活动引起的地表变形平均倾斜值,确定了地裂缝带影响区范围为上盘21 m和下盘13 m。地裂缝活动引起两侧地层断距由深部到浅表部逐渐减小,具有明显的变形传递衰减特征,且地层断距随埋深的变化曲线可近似概化为一个四次多项式方程。地裂缝活动导致上盘地层出现应力降低区,下盘地层出现应力增强区,上盘应力降低区范围大于下盘应力增强区,且上、下盘应力变化范围随着位错量的增大均逐渐增大。地裂缝活动作用下地裂缝两侧地层应力影响区随地层埋深的增大而增大,其与埋深之间关系近似满足三次多项式方程。研究结果可为盆地断裂控制型地裂缝发育区的工程防灾减灾提供科学依据。     

同沉积断层研究综述

同沉积断层是沉积盆地最基本的地质构造形式,控制着盆地的空间展布、几何形态、沉积韵律以及油气储层的分布。结合国内外研究进展,本文从特征和分类、次生构造、研究方法、成因和演化理论等方面对同沉积断层的研究现状进行了总结和论述,认为同沉积断层的精细探测、定量评价和高精度模拟是今后研究的重点。基于一些构造地裂缝的发育特征和同沉积断层特点,提出了同沉积地裂缝的概念,并以西安地裂缝为例,阐述了同沉积地裂缝的特征,指出从同沉积作用出发研究地裂缝的发育模式、形成机制、破裂扩展效应以及影响带宽度是今后构造地裂缝研究的方向。     

从东海和南海北部盆地群演化探讨日本大陆板块的形成过程

日本列岛是位于欧亚东缘和西太平洋过渡带上的大陆板块,其来源和成因机制得到了广泛研究,传统上认为其成因是由太平洋俯冲形成的沟弧盆体系的一部分,但仍存在诸多争议。基于地形地貌、地震勘探剖面和盆地构造演化史恢复、古地磁测量和古生物等诸多证据,将南海北部的珠江口盆地、台西南盆地和东海盆地及冲绳海槽的构造迁移进行统一的系统分析,研究结果表明日本大陆板块在新生代由两个区域分别漂移而来。北海道来自赤道附近,而本州、四国和九州来自华南大陆边缘。其成因动力机制与欧亚板块从北大西洋的裂解东漂和印度与欧亚碰撞密切相关,在这个过程中,位于欧亚板块东缘的日本三岛首先发生了裂解,之后发生了漂移。新的大陆漂移模型合理地解释了沟弧盆体系的形成机制和过程,说明了弧状岛弧的成因机制,也给出了所形成的盆地内油气富集的规律。本研究为大陆漂移模式提供了一个新的动力机制。     

关于中国东海陆架沉积模式与第四纪海侵问题

世界上许多沿海国家为了开发和利用海底矿产资源,以及国防上的需要,都曾相继成立若干海洋研究机构,建造或改进海洋调查设备和海底钻探技术,使海徉第四纪地质学的研究,以前所未有的速度向前迈进。迄今,几乎所有的陆架海都程度不同地得到了研究,取得了相当丰富的地质资料,扩大了研究领域,推动了陆架海第四纪地质学的发展,使人们对该海域的研究进人到崭新的阶段。     

渤海湾盆地隐蔽油气藏

渤海湾盆地隐蔽油气藏的形成与分布 ,总体上受控于裂谷断陷湖盆的生成演化。中新生代以来 ,多旋回的挤压、走滑与伸展作用 ,使华北地台解体 ,地壳薄化 ,并形成由一系列掀斜断块组成的裂谷盆地。在盆地内 ,常出现含油的潜山披覆背斜构造、拖曳构造、重力滑动构造、冲断构造和不同时期不同类型构造复合叠加而成的复杂隐蔽断裂构造。受老第三纪构造旋回与古气候旋回控制 ,在沉积建造上形成了 5个不整合或假整合界面和 4套层序叠覆的层序结构 ,以及富于岩相岩性变化的断陷湖盆沉积。在水进超覆层内或水进超覆层之间 ,建造的低水位扇砂体、浊积岩体、生物碎屑灰岩与火山岩体等 ,极易形成大量的地层岩性油气藏和岩性与构造复合油气藏。