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自20世纪80年代以来,长三角地区由于地下水资源的过量开采,诱发了一系列地质灾害,如地面沉降、地裂缝等,给社会造成了不安定因素和负面影响。苏州、无锡、常州地区因不均匀沉降,目前已发生25处地裂缝地质灾害。造成的经济损失巨大,严重影响了该地区的城市发展和投资环境。
从总体情况而言,对于区域性地裂缝的成因,构造和地下水开采复合成因观点在美国和我国均为大多数人所认同。但对于某些局部地裂缝的成因问题,目前仍有争议。
本文运用现在日驱成熟的高分辨率三维地震勘探技术,结合江苏煤炭地质物测队在江苏省无锡市石塘湾因果岸地裂缝区进行的三维地震勘探工程,从三维地震勘探的基本原理、数据采集、资料处理、资料解释等几个三维地震勘探的关键过程,阐述了三维地震勘探的一般方法,并根据三维地震资料反映的地球物理场前后变化情况,结合相关地质资料的深入分析,将与地裂缝发生有联系的流塑压缩层、主要含水层及基岩起伏而等作为主要组合因素,分析了地裂缝灾害区的三维空间特征。并进一步在三维空间上直观演示出地裂缝和地层断裂与组合因素的关系,综合研究本区地裂缝地质灾害的形成机制。
1.运用了优势面理论,确定了地裂缝地质灾害的主要影响因素。
2.结合三维地震勘探资料对因地层结构差异导致地裂缝地质灾害的机理进行细化。
3.对因人为因素--地下水过量开采导致地裂缝地质灾害的机理进行了分析。
通过理论研究及三维地震资料的深入分析,对本区控制地裂缝地质灾害的成因和形成机制有了进一步的认识,即主要控制因素是地层结构差异和地下水过量开采;地层结构差异是内因,地下水强烈开采是人为因素,是外因,其中内因又可细化为以下三个方面(即特有的粘弹性地层、基岩潜山埋深及其起伏形态变化、Ⅱ承压含水层厚度的不均匀分布)。在这些内外因素的长期耦合作用下,随着地质活动力的加剧,诱发了该区的地裂缝地质灾害。本项研究对地裂缝有了更层次的认识,为地裂缝地质灾害探测和研究提供了新的技术方法,为地裂缝地质灾害安全治理提供了更为可靠的地质资料和科学依据。