運(yùn)城盆地地裂縫特征及機(jī)理分析

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1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)第21卷第2期2010年6月地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)JournalofGeologicalHazardsandEnvironmentPreservationV01．21，No．2June2010文章編號(hào)：l006-4362(2010)02—0097-04運(yùn)城盆地地裂縫特征及機(jī)理分析徐繼山1，莊會(huì)棟2，唐東旗1，李注蒼3(1．長(zhǎng)安大學(xué)地質(zhì)工程與測(cè)繪學(xué)院，西安710054；2．山東省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，濟(jì)南250013，3．長(zhǎng)安大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，西安710054)摘要：運(yùn)城盆地受地質(zhì)構(gòu)造、地形特征、地層條件等因素的影響，地裂縫災(zāi)害較為發(fā)育。文章總結(jié)了運(yùn)城盆地地裂縫的發(fā)育特點(diǎn)。并

2、從地壘一地塹構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和斷陷帶基底活動(dòng)兩方面人手，嘗試性地探討了引發(fā)運(yùn)城地區(qū)地裂縫的成因機(jī)理。研究運(yùn)城盆地地裂縫的展布特征、形成機(jī)理、致災(zāi)作用，對(duì)于更好地總結(jié)和認(rèn)識(shí)地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與發(fā)展的規(guī)律，以及預(yù)測(cè)與防治的方法提供j．理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：運(yùn)城盆地；地裂縫；成因機(jī)理；地壘一地塹；山西斷陷帶中圖分類(lèi)號(hào)：P642．26文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A1地質(zhì)背景運(yùn)城盆地地處山西斷陷盆地西南端，北部為峨嵋臺(tái)斷塊臺(tái)地，東側(cè)和南側(cè)為中條山地，西隔黃河與渭河盆地相望，總面積約600km2。該地區(qū)出露的主要地層為太古界涑水群、元古界中條群、古生界寒武系、奧陶系、石炭系，缺失中生代地層。新生界在運(yùn)城盆地廣泛分布，主要為河湖

3、相沉積、沖洪積物和風(fēng)成黃土。運(yùn)城盆地在大地構(gòu)造單元上位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)次級(jí)構(gòu)造單元鄂爾多斯臺(tái)拗、山西斷隆和豫西斷隆交匯部位。受中生代燕山運(yùn)動(dòng)、新生代喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)特別是晚新生代以來(lái)的斷裂活動(dòng)的作用，致使該地區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育。中條山西北麓斷裂是運(yùn)城盆地的主要活動(dòng)斷裂，也是該盆地的主控邊界(盆地東、南緣邊界)斷裂，斷裂的走向?yàn)镹EE-NE向，斷面傾向?yàn)镹W，傾角較陡，一般為58。～75。，斷層性質(zhì)為右旋走滑兼正傾滑性質(zhì)的斷裂(圖1)。此外，盆地北界為峨嵋臺(tái)地南緣斷裂，盆地內(nèi)還有運(yùn)城鹽湖南岸和鹽湖北岸斷裂等，它們均為高角度正斷層。圖1中條山西北麓斷裂及山前臺(tái)地示意圖(李有利等，1996)Fig．1Sect

4、ionofthefaultsinthenorthwestfootofZhongtiaoshanmountainandthetablelandinthefrontofit收稿日期：2010～03—01改回日期：2010—04—02萬(wàn)方數(shù)據(jù)98地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)2地裂縫分布及特征2．1地裂縫分布據(jù)王景明‘¨、武強(qiáng)等人‘23的研究，運(yùn)城盆地地裂縫主要分布在盆地北部的峨嵋臺(tái)地隆起和盆地東側(cè)的鳴條崗隆起附近。2．1．1半坡地裂縫帶半坡地裂縫帶發(fā)育于運(yùn)城鳴條崗南側(cè)，起于安邑上王，經(jīng)半坡、王榮、五曹一線，基本沿鳴條崗地壘與青龍河地塹的地貌分界線斷續(xù)延伸(圖2)，其走向NE—NEE，發(fā)育長(zhǎng)度約10km，地裂

5、縫斷面呈楔形，縫壁彎曲粗糙，顯現(xiàn)張裂變形特征。圖2半坡地裂縫分布不意圖(武強(qiáng)等，2003)Fig．2DistributionofgroundfissuresinBanpo2．1．2薛店地裂縫帶薛店地裂縫位于萬(wàn)榮縣王亞鄉(xiāng)薛店村及附近，發(fā)育于峨嵋?guī)X第二級(jí)黃土臺(tái)地Q：亞粘土層中，已發(fā)現(xiàn)有3條近于平行排列的地裂縫，在地表呈弧形延伸，其走向NEl0。～70。。其中北端一條穿越薛店村的地裂縫，于1983年7月29日暴雨后突然顯露于地表，地表自西向東由NE75。逐漸轉(zhuǎn)至SEl0。延伸，長(zhǎng)度1．5km左右，裂縫斷面為楔形，地面縫寬一般100～200cm，最寬達(dá)5rn，地裂縫開(kāi)裂深度一般3～5ITI，最深處達(dá)

6、20m左右，沿裂縫分布有大小不等的塌陷坑，甚至出現(xiàn)房塌屋陷、果樹(shù)直接陷入坑內(nèi)的劇烈破壞情況。2．1．3榮河一里望地裂縫帶該地裂縫發(fā)育于峨嵋?guī)X黃土臺(tái)地的北緣，由萬(wàn)榮縣榮河西南起，經(jīng)里望，斷續(xù)延伸至稷山縣蔡村，總長(zhǎng)達(dá)20km左右，總體走向約NE40。。根據(jù)有關(guān)地質(zhì)調(diào)查資料，該地裂縫帶最早在20世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)，主要出露于榮河一里望區(qū)間，20世紀(jì)80年代之后又向NE方向斷續(xù)擴(kuò)展，地裂縫地表變形顯現(xiàn)張性特征，裂面粗糙、陡直，地表可見(jiàn)深度數(shù)米至數(shù)十余米不等，地表發(fā)育有大小不等的塌陷坑，沿地裂縫延伸方向呈串珠狀分布。2．2基本特征運(yùn)城盆地地裂縫形成、發(fā)育于山西斷陷盆地構(gòu)造內(nèi)，受其影響，運(yùn)城盆地地裂縫具有

7、以下幾點(diǎn)特征：2．2．1構(gòu)造性地裂縫的構(gòu)造性表現(xiàn)以下幾個(gè)方面：一是區(qū)域內(nèi)某些地裂縫的延伸方向與地貌單元界線和斷裂構(gòu)造線相一致或平行，例如半坡地裂縫分布在鳴條崗與運(yùn)城鹽湖平原的交界上，交城縣城地裂縫與交城斷裂相平行等。二是斷陷帶的格局控制了主體地裂縫系統(tǒng)發(fā)育的邊界，受山西中部新生代斷陷盆地邊緣斷裂控制，它們的內(nèi)部又被多條次級(jí)斷裂切割。2．2．2方向性區(qū)域內(nèi)的地裂縫整體分布具有很強(qiáng)的方向性，所見(jiàn)地裂縫絕大多數(shù)遵循