河北平原地裂缝分布特征及成因机制研究

河北平原是地裂缝地质灾害较发育的地区。通过河北平原地裂缝地质灾害时空分布规律研究,对河北平原地裂缝形成的主要因素及成因机制进行了研究。河北平原地裂缝主要分布在山前冲洪积扇裙区,发育在全新世地层中。地裂缝地质灾害平面形态上可分为直线型、雁列型、锯齿型、折线型和弯曲形。地裂缝地质灾害空间分布上有方向性、群集性和系统性。河北平原地裂缝分布范围呈逐渐扩大的趋势;分布区域从时间上呈逐渐由南向北扩展之势。河北平原从时间上地裂缝发育条数和发育长度随时间各有不同特点。导致河北平原地裂缝发生的主要因素有地震构造、地下水超采和地面塌陷。     

北京地区地裂缝灾害的分布特征及其成因探讨

地裂缝灾害是地质灾害中的一种地面变形灾害,它隐蔽性强,危害性大,不仅会造成各类工程建筑,如城市建筑、生命线工程、交通、农田和水利设施等的直接破坏,而且还会引起一系列的环境问题,对人类的生产和生活构成极大威胁。本文在进行实地调查的基础上,结合大量的地质、物探等资料,对北京地区地裂缝的分布特征及其成因类型进行了初步的研究和探讨,并就如何防治地裂缝灾害提出了几点建议。     

浑河断裂带地质灾害发育特征及其成因机制

浑河断裂带是辽宁抚顺地区最为重要的一条活动断裂。为了深入调查沿浑河断裂带地质灾害发育情况,了解灾害形成与先存断裂之间的关系,为同类型灾害的防治和预警提供科学依据。本文采用现场调查方法,结合地面变形监测资料,厘清了浑河断裂带灾害类型和发育规律,剖析了断裂带灾害的形成机理。研究结果表明：断裂隐伏区地裂缝发育,主要沿浑河断裂带分支断裂展布,裂缝延伸长度300～2 400 m;其成因是抚顺城区南部采矿活动诱发了先存软弱断裂面局部拉裂、张开,进而向地表扩展、贯通,形成地裂缝。在断裂延伸的基岩地区沿断裂破碎带及影响带发育小型滑坡,主滑方向与断裂走向垂直或大角度斜交;其形成机制与岩体内部发育的结构面有关,尤其是顺坡向优势结构面的发育,其与坡体耦合形成易滑结构体,在长期降雨作用下,结构面软化、贯通及岩土体加速蠕滑,最终形成滑坡。     

西安地裂缝群特征及成因机制研究

本文依据近几年来在西安及其邻区开展地裂缝和活动断裂调查、监测所取得的大量资料,较全面、系统地总结了西安地裂缝的构造特征。在此基础上,提出了西安地裂缝“构造—重力同生机制”的成因观点。并对此进行了地质力学材料模似和数学模似分析研究,从而再现了地裂缝形成及发展演化的全过程。     

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。     

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...     

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。     

商丹断裂带(河南段)构造变形特征及其找矿意义

商丹断裂带是一条多期次活动的大型断裂带,区域上也是大型金属矿的赋存带,对金属矿产具有重要的控制作用.文章以商丹断裂带(河南段)为研究对象,在基于孔沟至寨根一带构造剖面的宏观特征和显微构造特征解析的基础上,对研究区控矿构造和机理提出了新的认识.综合研究表明,商丹断裂带(河南段)具多期活动特征,整体呈现"正花状构造"样式....     

露天转地下采场覆岩变形破坏特征及其层厚效应研究

借助数字照相量测技术,通过相似材料模拟试验,对6.80m、11.40m两种不同矿层厚度条件下,云磷集团晋宁磷矿2#坑口露天转崩落法地下开采后采场上覆岩层的变形破坏特征及动态演化过程进行了系统研究,同时对采场覆岩变形破坏特征的层厚效应进行了探讨分析。结果表明： （1）采场覆岩变形破坏的范围与程度均随着地下采场开挖空间范围的增加而增大,其演化过程可划分为局部小范围冒顶、线性持续增大以及整体非线性剧烈垮塌3个阶段;（2）矿体层厚由6.80m增至11.40m后,采场覆岩受采动影响的范围、变形破坏的幅度及垮落角均增大,沉降曲线则由类瓢形变为类半碗型;（3）充分开采阶段后,采场覆岩的变形破坏演化过程呈现明显突发性与时间效应。相关研究结论可为矿山露转井后地压管理提供一定的理论参考。     

塔里木盆地顺北地区11号走滑断裂带变形及其活动特征

塔里木盆地顺北地区发育大量走滑断裂带,并对油气的运聚成藏有重要控制作用.以顺北西部地区地震资料为基础,对顺北11号走滑断裂带的几何变形特征、活动性、活动期次及其形成机制等进行了分析.顺北11号走滑断裂带整体呈NNW走向延伸,具有垂向分层性和平面分段性.断裂带北段主体为压扭和张扭交互段,中段为两条次级断层控制的拉分地堑,...     

辽宁抚顺西露天矿地质灾害时空分布特征及影响因素分析

已有百年开采历史的抚顺西露天矿进入闭坑期,由于资源的开采,导致西露天矿长期受地质灾害的威胁。为了总结西露天矿地质灾害发生规律、保障矿区及近矿城区的生产生活安全,同时为其他同类露天矿的灾害分析、安全防护提供可参考案例,从时间和空间尺度对抚顺西露天矿滑坡、地裂缝的分布规律和影响因素进行研究分析,基于DPSR模型,从驱动力响应、压力响应、状态响应三个方面提出对应的断链减灾和安全防护措施。地质灾害的时空分布特征为：滑坡灾害最早出现于1927年南帮西部,滑坡主要位置由南帮西部区域向西端帮、北帮西部、北帮中部、北帮东部方向发展,近年南帮出现大规模岩质边坡滑移变形,1970—2000年期间,滑坡灾害最为频发,2000年以后滑坡灾害频次减少,且滑坡灾害多发生在5—9月份;北帮附近地裂缝出现于1960年后,上世纪70、80年代加速发育,走向与F1、F1A断层走向基本一致,南帮地裂缝分布在南帮巨大滑移变形体后缘,呈弧扇型分布,于2009年出现,2012年后迅速发展。通过对灾害影响因素分析发现,滑坡与地裂缝存在同源性和互为因果性的链式关系,影响矿区地质灾害发生的主要因素为地质构造和不良工程地质环境控制、采矿活动驱动、降雨及地下水因素的诱发。     

山西清徐—太谷地区地裂缝形成机理

山西清徐—太谷地区是中国地质灾害高发区之一, 地质灾害类型主要有活动断裂、滑坡、地震、地裂缝等。通过对该区开展地面路线地质调查、物探、水文工程钻探等工作, 将地裂缝划分为山前地裂缝和盆地中部地裂缝2类。山前地裂缝主要与断陷盆地盆-山转换带的活动断层有关, 其盆地上基底构造层岩石组合具有软硬相间的"二元结构"特征, 由厚层状砂岩和薄层状粉砂质泥岩组成, 这种"二元结构"在外在因素(如暴雨、地震等)的诱发作用下, 软质层容易产生层间滑动, 导致地裂缝等地质灾害。盆地中部地裂缝除与可能的隐伏断裂有关外, 主要与清徐—太谷地区地下水过度开采有关。水文工程钻探揭露了该断陷盆地中多个含水层, 每个含水层结构中的上下层为不透水的厚大粘土层或粉砂质粘土层, 中间含水层为粉砂或细砂层。当地下水过量开采时, 水位降低, 含水层受上覆地层重力作用影响, 发生沉降形成地裂缝。清徐—太谷地区上更新统粉质泥岩中常可见少量白色膏盐团斑, 推测是造成本区地下水质普遍偏咸的原因。     

开滦矿区唐山矿构造特征及成因演化

开滦矿区唐山矿位于开平向斜北西翼,隶属燕山南麓赋煤构造带,由北向南依次发育F_I、F_II、F_III、F_IV、F_V主断层,地质构造复杂,控制了井田构造格局。基于钻孔和矿井地质资料,以构造规律解析为基础,结合平衡剖面技术,探讨了唐山矿现今构造特征及构造演化期次。研究结果显示:唐山矿主体构造形成于燕山期NW-SE向的挤压应力作用,动力来源为库拉-太平洋板块与欧亚大陆的相互挤压作用;喜马拉雅期,由于库拉-太平洋板块淹没于欧亚大陆之下,唐山矿受到NW-SE向的拉张应力作用,形成了一系列小型正断层,并导致F_I逆断层发生构造反转而变为正断层;利用平衡剖面技术恢复了唐山矿构造演化过程,得到唐山矿地层缩短率为27.3%。     

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。     

基于灰色关联度理论的苏锡常地裂缝危险性评价

苏锡常地区是我国地裂缝地质灾害重灾区之一,给当地群众的生产生活造成了巨大的经济损失。利用灰色关联度理论对苏锡常地区地裂缝进行了分析。通过分析苏锡常地区地裂缝形成条件,选取基岩埋深、基岩面起伏度、第Ⅱ承压含水层厚度、黏性土层厚度、主采层水位埋深、地面沉降梯度作为影响因子指标,计算了各个影响因子的关联程度和影响权重,对整个苏锡常地区地裂缝进行危险性分区。根据区划结果,划分出地裂缝的安全区、过渡区、较危险区以及危险区。通过灰色关联度理论对苏锡常地裂缝分析,达到了对该区地裂缝发育影响因素量化的目的,为地裂缝灾害防治工作提供一定的理论依据。     

西藏门巴地区嘉黎断裂带变形特征及演化

地质剖面测量和区域构造解析方法研究表明,嘉黎断裂是一条多期活动并在不同时期显示不同性质的、有着长期发展历史的深大断裂。在晚三叠世-侏罗纪时期,班公湖-怒江洋盆南侧比如弧后盆地发生裂解,此时的嘉黎断裂应是北倾的正断层,控制着弧后盆地的沉积。晚侏罗世-早白垩世时期,伴随着盆地的消亡,出现一系列由南向北的逆冲断裂和蛇绿岩的就位。中新世至第四纪,嘉黎断裂带表现为伸展构造体系,局部出现右旋走滑,形成机理是青藏高原隆升导致构造块体不均匀运动和塌陷所致。     

江苏省邳州石膏矿区采空地面塌陷发育特征与防治对策研究

采空地面塌陷是江苏省邳州石膏矿区最主要的地质灾害类型,具有突发性、偶然性、隐蔽性等特点,矿区上方人口密集,耕地、河流分布广泛,对矿区内居民生命财产安全危害较大。在该区以往地质工作研究的基础上,通过对已发生的地面塌陷进行野外地质调查,综合分析了塌陷坑所处的基础地质条件、工程地质条件、水文地质条件、采空区形成历史、塌陷坑的形态、塌陷发展过程和人类工程活动等要素。结果表明: 邳州石膏矿老采空区主要分布于矿区中部及西部,其规格严重偏离房柱法开采规范要求,整体稳定性差,常形成面状地面变形和波状地面塌陷等; 近期采空区主要分布于中部及东部,常形成点状地面塌陷; 巷道开拓区,主要位于中东部新建矿井区,常形成点状地面塌陷及塌陷隐患点。根据国内对石膏矿区采空地面塌陷的治理经验,结合本区实际情况,提出了一系列防治措施,以便有效规避灾害风险。该研究对矿区下一步开展采空地面塌陷治理工作提供了技术支撑。     

构造地裂缝的成因与地震勘探

对典型构造地裂缝的空间分布、活动特征、成因机制等方面进行了论述，认为构造地裂缝的内因是地质断裂，外因是地下资源过量开采；在勘探构造地裂缝中，只要观测系统设计合理，参数选择准确，资料处理得当，地震勘探可以准确地给出地裂缝从十几m到几百m深度内的各项地质构造参数及在地表的位置，满足科研和工程的要求。