渭河盆地地裂縫發(fā)育規(guī)律綜述

羅 加 福

(川北醫(yī)學(xué)院,四川 南充 637000)

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渭河盆地地裂縫發(fā)育規(guī)律綜述

羅 加 福

(川北醫(yī)學(xué)院,四川 南充 637000)

介紹了地裂縫的發(fā)育機(jī)理，結(jié)合渭河盆地的地形條件，分析了該盆地地裂縫發(fā)育的時(shí)間與空間特征，總結(jié)了渭河盆地地裂縫的發(fā)育規(guī)律，對(duì)地裂縫的治理有一定的意義。

渭河盆地，地裂縫，分布特征，發(fā)育規(guī)律

1 概述

力的作用累積大于巖土層內(nèi)部的結(jié)合力，巖土層會(huì)產(chǎn)生裂隙。由于巖土體所處的位置，受上部土層的壓縮以及圍巖的約束作用，導(dǎo)致了在地下埋深一定范圍內(nèi)的土層受到壓縮而變得較為致密。因此，在壓力的作用下，下部裂縫一般寬度較小或不發(fā)育。而在地面以上因?yàn)閲鷫鹤饔昧p小，而且有相對(duì)自由的空間，所以裂隙通常較寬,即表現(xiàn)地裂縫[1-4]。因此，地裂縫是巖土層在外力作用下，土層發(fā)生變形的一種表現(xiàn)形式。

2 渭河盆地地裂縫發(fā)育規(guī)律

2.1 地裂縫發(fā)育的時(shí)間特征

渭河盆地的地裂縫的形成歷史最為悠久，研究也最為充分，并且該區(qū)域的地裂縫特征性明顯。首先，在空間分布上，具有不均勻性等特點(diǎn)；其次，在活動(dòng)時(shí)間上，平面特征和延展方向都具有自己特有的發(fā)育規(guī)律。

根據(jù)已有的歷史記載并結(jié)合地裂縫實(shí)際訪問(wèn)與調(diào)查，發(fā)現(xiàn)地裂縫的發(fā)生不是隨機(jī)分布的，有低發(fā)期與高發(fā)期的特點(diǎn)。 在已有的歷史資料中發(fā)現(xiàn)，渭河盆地地裂現(xiàn)象在很早以前就已發(fā)生過(guò)。早在我國(guó)漢代時(shí)期(公元前180余年前)，就已有了最早關(guān)于地裂縫災(zāi)害的記錄，在這之后唐、明、清等朝代皆發(fā)生過(guò)地裂縫災(zāi)害，并對(duì)地裂縫災(zāi)害的發(fā)生有較詳細(xì)的記錄。另外，及古地裂縫也常見(jiàn)于渭河盆地，據(jù)考證分析，可將歷史地裂縫分為近代、明代、唐代、后漢時(shí)期、漢初時(shí)期、前秦時(shí)期共六個(gè)地裂縫時(shí)期。在時(shí)間上,漢代對(duì)地裂縫的記載最早且較詳細(xì)，從這個(gè)時(shí)候算起，可以將地裂活動(dòng)分為五個(gè)周期，每一個(gè)地裂活動(dòng)周期通常在93年～135年之內(nèi)，持續(xù)時(shí)間比較短，每個(gè)周期地裂活動(dòng)大概2次～5次，而且經(jīng)常有頻繁的暴風(fēng)雨或地震同時(shí)出現(xiàn)。平靜期的持續(xù)時(shí)間比較長(zhǎng)，處于兩個(gè)活躍周期之間，通常達(dá)數(shù)百年之久。

因地裂縫活動(dòng)具有周期性，即平靜期和活躍期交替出現(xiàn)，使地裂活動(dòng)形成了周期性，即地裂縫活動(dòng)長(zhǎng)周期和短周期。地裂活動(dòng)長(zhǎng)周期由于時(shí)間較長(zhǎng)，因此規(guī)律性比較明顯，一般在 600年～780年左右，地裂活動(dòng)短周期通常在400年左右，持續(xù)時(shí)間較短，因此特性不明顯。

現(xiàn)代的渭河盆地地裂縫活動(dòng)最早發(fā)現(xiàn)于1920年的海原地震，該地震涇陽(yáng)縣一帶誘發(fā)了地裂縫。1950年—1976年之間，地裂縫再次活躍，涇陽(yáng)和西安市等地均出現(xiàn)過(guò)地裂縫，因規(guī)模較小并沒(méi)有加以重視。對(duì)地裂縫的重視始于1976年唐山大地震后，由于地震后地裂縫進(jìn)入一個(gè)活躍期，這一時(shí)期開(kāi)始重視地裂縫。到了20世紀(jì)80年代中后期，涇陽(yáng)縣境內(nèi)的地裂縫的數(shù)量已增長(zhǎng)到80余條，西安城區(qū)里的地裂縫數(shù)量就已有10多條。渭河盆地不同年份發(fā)生的地裂縫見(jiàn)圖1。

2.2 地裂縫發(fā)育的空間特征

由于構(gòu)造原因、形成機(jī)制的差異性，決定了地裂縫發(fā)育的差異性。因形成機(jī)制的區(qū)別，地裂縫的展布方向也有著很大的區(qū)別。在構(gòu)造框架的影響下，渭河盆地地裂縫通常情況下方向性有較強(qiáng)的規(guī)律性，有的平行于構(gòu)造線，有的與構(gòu)造線形成一定的夾角，皆與其主要的誘發(fā)構(gòu)造有一定的幾何關(guān)系。而其他成因的地裂縫的展布方向具有很強(qiáng)的隨機(jī)性。

渭河盆地地裂縫具有一定的方向性。按其走向可劃分為4組：1)近東西向(地裂縫的斷續(xù)延伸是最長(zhǎng)，且規(guī)模是最大的一組)；2)北東向；3)北西向；4)近南北向(北北西或者是北北東向)。在各個(gè)地方多組地裂縫共生的情況下，張性特征很明顯，但是，地裂縫的垂直特征和扭性特征都不突出。其中,以涇陽(yáng)縣地裂縫發(fā)育最為密集的地區(qū)為例，圖2是以涇陽(yáng)縣地裂縫走向玫瑰花圖，顯示了上述的分組特點(diǎn)。

在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，所有的地裂縫通常情況下都不會(huì)因地形地貌的變化而改變方向，且不同方向的地裂縫大部分都主要以直線延伸，只有極少數(shù)因?yàn)榛禄蛘唿S土濕陷的關(guān)系呈弧形延伸，以波浪型或者其他型式的延伸在調(diào)查區(qū)未發(fā)現(xiàn)。地裂縫的延伸長(zhǎng)度和寬度的區(qū)間較大，其最小延伸長(zhǎng)度只有20 m～50 m，而長(zhǎng)度最大延伸長(zhǎng)度有數(shù)千米，延伸寬度最小時(shí)，一般呈線狀或者珠串狀若隱若現(xiàn)，最寬的時(shí)候有1 m有余(比較少見(jiàn)，主要是由于地裂縫受水力沖刷而造成的)。根據(jù)地裂縫不同的延伸長(zhǎng)度，可以將其劃分為四類，表1為根據(jù)劃分標(biāo)準(zhǔn)將渭河盆地地裂縫進(jìn)行劃分后，不同規(guī)模地裂縫的數(shù)量和所占的比例。

表1 渭河盆地不同規(guī)模地裂縫的數(shù)量及所占比例[2]

由此可以看出，中小型地裂縫在渭河盆地地裂縫中最為常見(jiàn)，其延展長(zhǎng)度主要在50 m～500 m以內(nèi)，在渭河盆地地裂縫總數(shù)中占81.9%,破壞性特別強(qiáng)的巨型(主要為西安地裂縫)、大型地裂縫相對(duì)較少。

3 結(jié)論

渭河盆地發(fā)育了191條地裂縫。從空間上來(lái)說(shuō)，分布不均勻，有較為顯著的地帶性和區(qū)域性，盆地西部沒(méi)有發(fā)育，中東部和中南部發(fā)育；按地區(qū)來(lái)說(shuō)，地裂縫在咸陽(yáng)地區(qū)發(fā)育數(shù)量最多，占總數(shù)的54.97%，渭南地區(qū)其次，占地裂縫總數(shù)的29.32%,然后是西安，占總數(shù)的14.66%，最后是寶雞，占總數(shù)的1.05%；按走向來(lái)說(shuō)，渭河盆地地裂縫走向主要有近東西、北東—北東東、近南北、北西—北西西4組；在規(guī)模上，渭河盆地地裂縫主要為中型和小型，分別占地裂縫總數(shù)的54.6%和27.3%。大型地裂縫相對(duì)較少。

[1] 王景明.地裂縫及其災(zāi)害的理論與應(yīng)用[M].西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，2000.

[2] 彭建兵,張 駿,蘇生瑞,等.渭河盆地活動(dòng)斷裂與地質(zhì)災(zāi)害[M].西安：西北大學(xué)出版社，1992.

[3] 耿大玉,李忠生.中美兩國(guó)地裂縫災(zāi)害[J].地震學(xué)報(bào)，2000,22(4)：433-441.

[4] 陜西省地質(zhì)礦產(chǎn)局.西安地區(qū)區(qū)域地殼穩(wěn)定性與地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)和研究[R].西安:陜西省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1990.

Outline on ground fissures developing rules of Weihe basin

Luo Jiafu

(NorthSichuanMedicalCollege,Nanchong637000,China)

The paper introduces ground fissures developing mechanism, analyzes ground fissures developing time and space characteristics of the basin by combining with terrain conditions of Weihe basin, and summarizes ground fissures developing rules of Weihe basin, which has certain guiding meaning for processing ground fissures.

Weihe basin, ground fissure, distributing characteristics, development rule

1009-6825(2017)13-0053-02

2017-02-20

羅加福(1965- )，男，副教授

P641

A