《河南北部平原地裂缝活动规律及形成机理研究》是在河南北部平原地裂缝调查的基础上,对该区域内地裂缝整体发育状况、展布特征、灾害特征进行分析,查明地裂缝的分布、规模、发生时间、发育特征:分析了该地区地裂缝的孕裂环境和启裂条件,就启裂的力源、强度、过程、机理及模式等问题展开分析地裂缝成因。结合槽探等方法对典型地域性的地裂缝成裂因素、成裂环节、成裂机理、成裂模式进行探讨,在此基础上概括出一般成裂机理。采用层次分析法对地裂缝进行分区和易发性评价,确定灾害强度及范围,并提出防治措施建议。
《河南北部平原地裂缝活动规律及形成机理研究》可供从事水工环地质专业人员,地质灾害相关工作人员,道路、桥梁等工程设计人员参考之用。
地裂缝是一种独特的地质灾害,我国是世界上地裂缝灾害最严重的国家之一。自20世纪50年代后期发现到70年代中后期,我国几个新构造活动区域相继发生较大规模的地裂缝灾害,主要发育在陕、晋、冀、鲁、豫、皖、苏等7省,约占全国地裂缝总数的90%以上,集中发育在汾渭盆地、华北平原和苏锡常地区,即分布在汾渭地堑系、华北平原地堑系、邦庐断裂带和大别山北缘断裂系4个活动断陷盆地和断裂带上。特别是进入80年代以来,由于过量抽取承压水、采矿活动等人为活动导致不均匀地面沉降,进一步加剧了地裂缝的活动。
华北平原作为地裂缝发展的活跃地区,从1963年邯郸市首次发生地面开裂现象,到1966年邢台地震后,裂缝活动急剧发展,1976年唐山地震后,地裂缝发育更为广泛,与此同时,华北平原区其他地区也相继出现大规模的地裂缝发育现象。根据中国地质调查局水文地质环境地质调查中心最新地裂缝调查结果显示,在唐山市、秦皇岛市、河南省黄河以北平原(豫北平原)、北京市平原区、天津市平原区、山东省黄河以北平原(鲁北平原)地区普遍出现地裂缝。最新的野外工作全面调查了华北平原地裂缝现状,归纳总结出华北平原地裂缝的特征。河南省最早开展的地裂缝调查是1991年河南省地矿厅水文三队提交的《河南省地裂缝与地面沉陷调查报告》,对河南境内地裂缝活动成因进行了概括分析,2015年郭新华开展的《河南省平原区地裂缝年谱考》是近几年对地裂缝进行的一次系统统计。
地裂缝对发生区域内的生产和生活产生很大的影响和破坏,开展地裂缝的机理研究对提出防治措施尤为重要,华北平原地裂缝的成因机理,先后有不少学者做了相关的研究工作。江娃利等认为邯郸地裂缝特征是邯郸断裂的现今活动的反映。王景明等先后对河北平原的地裂缝进行了较为详细的调查,并且认为河北平原地裂缝受控于华北平原断陷盆地特殊的地质构造,具有明显的构造成因性质。2016年中国地质调查局水文地质环境地质调查中心提交的《华北平原地裂缝调查与防治研究成果报告》研究了华北平原地裂缝成因特征,提出华北平原地裂缝以非构造地裂缝为主,构造地裂缝次之。河南北部平原作为华北平原的一部分,地裂缝调查纳入华北平原地裂缝调查的一个重要区域,本书是基于华北平原地裂缝最新调查成果的基础上,又结合实际工作的需要开展了河南北部平原地裂缝成裂因素、成裂环节、成裂模式、成裂机理的研究工作。
全书共分八章,第一章介绍研究区的概况和国内外的研究程度和现状;第二章介绍研究区内的地裂缝调查结果,并对地裂缝的展布和灾害特征进行分析:第三章对地裂缝的孕裂环境进行分析,主要分析断裂构造条件、岩土体条件等地层和构造因素;第四章对不同区域的地裂缝的启裂条件进行分析,对断层活动、水体活动渗裂、古河道陷裂、采矿活动塌陷等启裂机理进行论述;第五章对几处典型的地裂缝特征和成裂机理进行分析;第六章是利用GIS技术结合层次分析法对地裂缝易发性进行分区评价,划分为高、中、低和非易发区;第七章对国家重点工程沿线的地裂缝发育情况进行分析;第八章提出针对地裂缝的措施和建议。
本书各部分编写人员如下:前言和附录由宋高举和黄继超编写,第一章由邓晓颖和宋高举编写,第二章由黄继超和王帅编写,第三章由邓晓颖和黄继超编写,第四章由宋高举和黄继超编写,第五章由黄继超和李利彬编写,第六章由宋高举和张公编写,第七章由邓晓颖编写,第八章由宋高举和黄继超编写。全书由宋高举统稿,邓晓颖对部分章节内容做了审阅,插图由宋会香精心绘制。
在本书的编写过程中参考了业内人士的研究成果,得到同行的鼓励和支持,特别是编写人工作单位河南省地矿局第二地质环境调查院对项目的支持,谨向所有关心、支持本书编写和出版的领导、专家和同志们表示衷心的感谢!
由于自己的专业水平所限,书中还存在很多不足甚至错误的地方,敬请专家和读者批评指正。
前言
章绪论(1)
节研究背景(1)
第二节研究任务及内容(1)
第三节自然地理条件(2)
第四节国内地裂缝研究现状(5)
第二章河南北部平原地裂缝发育状况(8)
节地裂缝的分区分类(8)
第二节地裂缝的展布特征(13)
第三节地裂缝的灾害特征(26)
第三章河南北部平原地裂缝孕裂环境(32)
节孕裂地貌因素(32)
第二节孕裂地层因素(36)
第三节孕裂构造因素(41)
第四章河南北部平原地裂缝启裂条件(47)
节基底构造孕裂机理(47)
第二节断层活动错裂机理(49)
第三节水体活动渗裂机理(53)
第四节古河道陷裂机理(61)
第五节采矿活动塌陷机理(65)
第五章典型地裂缝形成机理(71)
节濮阳市王助乡地裂缝(71)
第二节滑县新集村地裂缝(79)
第三节焦作市修武县七贤镇白庄村南水北调渠地裂缝(86)
第四节鹤壁市鹤山区煤矿塌陷区地裂缝(89)
第六章河南北部平原地裂缝易发性评价与预测(93)
节构建评价指标体系的原则(93)
第二节易发性评价方法(94)
第三节河南北部平原地裂缝发展趋势预测分析(111)
第七章国家重点工程沿线地裂缝灾害分析(115)
节研究区国家重点工程概况(115)
第二节研究区国家重点工程地裂缝灾害分析(116)
第八章地裂缝防治措施及建议(119)
节地裂缝防治措施(119)
第二节地裂缝防治建议(120)
附录(122)
参考文献(139)