地质物探工作者分享 http://blog.sciencenet.cn/u/pony1984621 噤若寒蝉,惜墨如金,不谈政治,不谈工作,我只代表我自己。

博文

地裂缝:地球上难以愈合的伤口

已有 5804 次阅读 2009-5-21 22:37 |个人分类:发表作品|系统分类:科普集锦| 太原理工大学, 地球探测与信息技术, 马志飞, 地裂缝, 地球探测与信息技术, 马志飞, 地裂缝, 太原理工大学


地球伤疤知多少

地球——我们美丽的蓝色家园,却不是一个完美的星球,除了高低起伏的山岳湖海之外,还有一条纵贯非洲大地南北的断层陷落带,被人称之为“地球脸上最美丽的伤疤”,说它美丽,是因为陷落带穿越的地方山水景观奇特,怪石嶙峋,草原广袤,植被茂盛,动物众多,典型的地质地貌特征吸引着众多的学者和探险家。其实这也是地球脸上最大的“伤疤”,它就是东非大裂谷。

此外,还有很多著名的大峡谷分布在世界各地,包括位于美国西部亚利桑那州西北部的科罗拉多大峡谷、横穿安第斯山的科尔卡大峡谷、位于我国西南部的地球上最深的峡谷雅鲁藏布大峡谷、位于滇西横断山纵谷区三江并流地带的怒江大峡谷等等,如此众多的峡谷区都已经成为享誉世界的风景游览胜地。

吸引人们眼球的往往是号称地球上最深、最长、最壮观、最神秘的伤疤,然而,你可知道,那些不被人察觉的、却又极大地影响着人们生活的“小伤疤”有多少?事实上,给人们造成威胁和灾难的,常常就是这些不起眼的小东西,它们才是地球上真正难以愈合的伤口,这就是最普通的一种地质灾害:地裂缝。

地裂缝因何而生

地质灾害有很多种,从发生的时间尺度上来划分,分为突发性地质灾害和缓变性地质灾害,突发性地质灾害类型有滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷等;缓变性地质灾害类型主要有地面沉降、地裂缝、海水入侵等。地裂缝的出现一般都是逐渐出现并扩大的,但也有因地震而造成地面破裂出现的地裂缝。地震时出现的地裂缝往往成组出现,按一定方向有规律排列,有时还伴随地面鼓包现象,如197326日四川省炉霍7.6级大地震,就产生了大量的地裂缝,其中的一条地裂缝带沿西北-东南方向延伸,断断续续总长达90千米。

因为地震时会出现地裂缝,所以很多人认为地裂缝的出现就是地震的前兆,在发现地裂缝时会出现恐慌。其实,这是一种误解。

1968年,在江苏省,从连云港到沭阳,几百公里范围内出现了罕见的地裂缝,当地老百姓认为要发生大地震了,十分惶恐。国务院得知后立即派专家前往调查,经连续3天的观测,发现是当地长期抽水,造成地干深层失水干裂,裂缝从深层一直到地表,和地震无关。他们的结论很快就制止了恐慌。

2006627日、28日大雨过后,河北省邢台市柏乡县出现了一条长达8公里的地裂缝,从寨里村村北一直延伸至小里村村南,横跨西汪、王家庄两个乡,引起当地群众极大关注。后经邢台市地震局调查证明,天旱和地下水位下降是这条地裂缝出现的主要原因,与地震无关。

同样的情况在广东省再次发生,20078月,雷州市唐家镇瓜湾村发生多处地裂缝,很多村民的房屋被拉裂,村民十分恐慌,担心可能会发生地震,后经湛江市地震局现场调查后发现,地裂缝的出现并非地震前兆,主要原因是由于当地砖红色粘土有较强的膨缩性,雨季时吸水膨胀,现因严重干旱缺水收缩造成的,与构造运动、地震无关, 科学的解释终于消除了恐慌,稳定了民心。

可见,形成地裂缝的原因是复杂多样的。但地壳活动、水的作用和部分人类活动是导致地面开裂的主要原因。按其成因,可以划分为几大类别:构造成因的地裂缝,比如地震活动导致了岩层破裂、断层位移等;地下水开采成因的地裂缝,由于水位下降引起上部土层失水后在水平方向发生收缩而在地表产生地裂缝;松散土体潜蚀成因的地裂缝,地表水或地下水的冲刷、潜蚀、软化和液化作用等,导致松散土体中部分颗粒随水流失,土体开裂而成;矿山开采沉陷成因的地裂缝,矿山地下采空引起地面不均匀沉降,致使岩土体开裂而成;滑坡成因的裂缝,由于斜坡滑动造成地表开裂而成。

地裂缝危害有多大

地裂缝灾害是严重影响我国人民生活、生产建设的主要地质灾害之一,广泛分布于全国各地。近年来,也表现出了愈演愈烈的倾向,据中国地质环境监测院发布的《全国地质灾害通报》的数据表明,2007年全年,我国共发生地裂缝灾害225处,但200816月,地裂缝就出现了2061处!在空间分布上,地裂缝发育的范围越来越广,最早只在西安、邯郸、沭阳等地出现过,而近20多年来已经在全国20多个省区都有发现。《中国地质环境公报》的数据显示,从2004年到2007年,我国地裂缝主要发生在山东、山西、河北、陕西、江苏、河南等省份,其中2007年一年间就在山西省发现262 条,总长度达330 千米!

地裂缝的出现不仅毁坏住房等建筑物,而且破坏农田、切断公路、导致地下管道破裂,严重危害人们的生命财产安全。照片中显示的是笔者在山西晋城市某矿区拍摄的地裂缝,由煤矿采空导致,大片的农田被地裂缝切割,就如同一道道伤口划在地球的表面,裂缝最宽处超过40厘米,在这样的田地里行走常有掉下去的危险。

如果地裂缝出现在人群和住宅建筑密集的城市中,它的破坏力将会更大。在城市中,已出现地裂缝的有:大同、保定、石家庄、天津、淄博等,其中以西安最为典型和严重。。自1959 年零星发现地裂缝以来,在西安市现已发现的具有一定长度规模的地裂缝达14 条之多,成为城市住宅建设、地下排水管道铺设、城市轨道建设、隧道开挖的极大障碍。

地裂缝的监测和治理

地裂缝的出现是一个长期而缓慢的过程,为了将其危害降到最小,在地表沉降易发区必须要建立长期的监测机制,掌握地裂缝发育特征,为工程建设提供基础地质资料。

对于地裂缝的监测,现在常用的方法是监测地面的沉降量,对研究区的水准测量点定期进行测量,或者对含水层地下水开采量及地下水位进行长期观测。除此之外,查明地表沉降区的地质构造情况,对于预防和治理地裂缝灾害意义重大,这就需要采用高科技的地球物理勘探手段,包括二维和三维地震勘探、电法和电磁法勘探技术等,辅助以钻探技术,可以高精度的查清断层破碎带、含水区等地质构造,在城市规划和建设施工时,应合理布局,重要建筑物尽量避开断层发育地带,防止地下水过度抽取,容易出现地裂缝的地段可以作为城市绿地、公园等非住宅用地。

已经出现的地裂缝灾害,必须及时发现并治理。现如今,各级政府和科研部门都为减轻灾害损失做了大量的工作,在理论研究和实践工作中都取得了很多成就,总结了丰富的经验。比较有效的治理手段有:对已有裂缝进行夯实,并改善地裂区土体的性质;对地下水过度抽取区进行回灌处理;对矿山采空区进行注浆、回填等;改进地裂区建筑物的基础形式,提高建筑物的抗裂性能;对地裂区已有建筑物进行加固处理等等。依现在的技术手段,除了对地震裂缝和基底断裂活动裂缝,我们还难以抗御外,人为因素造成的地裂缝一般都可以及时治理,尽管如此,要想恢复到以前的模样,还是不可能的。因此,最重要的还是要深刻认识到人们的生产和生活对环境所造成的破坏,预防为主,防治结合,才是最终的出路。

作者马志飞,全文参见《生命与灾害》2009年第四期





http://blog.sciencenet.cn/blog-258217-233408.html

上一篇:地面塌陷,是天灾还是人祸
下一篇:来自地下的威胁——采空沉陷

2 杨正瓴 魏东平

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2021-4-21 09:17

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部