近代地壳运动对基岩裂隙水的控制作用研究

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基岩地区占全球陆地面积的二分之一、我国面积的四分之三。近代以来地壳运动产生的新构造断裂控制着基岩裂隙水的分布与运移。弄清新构造断裂的形成机理和分布规律对基岩地区地下水资源开发利用和地下水灾害防治等具有十分重要的指导意义。新构造断裂富水和导水机理以及导水断裂的分布规律是水文地质学尚未解决的重要科学问题。本论文在回顾、总结国内外基岩裂隙水研究的基础上,首先分析了近年我国大陆地壳运动的速度场,提出板块构造运动对基岩裂隙水的控制作用,指出我国东部地区地壳运动速度的差异是产生肖楠森教授发现的走向290°左右导水断裂形成的根本原因,为我国具有原创性的新构造控水理论提供板块构造理论和地壳运动速度GPS观测的依据。这一研究结果为深入研究基岩裂隙水的形成和发布规律,完善并发展新构造控水理论,指导基岩地区找水实践及地下水灾害防治打下了基础。其次,本论文研究了南京古城墙上的断裂及其与近期地壳运动的关系,并模拟了城墙断裂的形成。南京城墙是我国最古老、规模最大的人类构筑物之一。它历经了 600多年的沧桑,不仅刻下人类活动的印记,同时也留下自然过程的痕迹,特别是城墙上的断裂。这些断裂是研究近期地壳运动的最好对象。然而,至今尚无有关南京城墙断裂与新构造运动关系的研究。本论文通过对南京城墙断裂的勘察,结合南京地区的新构造运动特征,发现城墙断裂与华东地区最近六百多年来的地质活动有关,新构造运动可能对南京城墙断裂的形成起控制作用。这些新构造断裂控制着区域和局部地下水循环,并影响高层建筑、桥梁、隧道、公路等地基的长期稳定。研究城墙断裂与地壳运动的联系,阐述了这些断裂的水文地质与工程地质意义。论文还采用电法和高密度电法对对鲜水河等新构造断裂进行了野外测量识别,并通过钻探验证了断裂的富水和导水性。最后,论文分析了新构造断裂的控水机理,并列举了以新构造控水理论成功寻得地下水的应用实例。本论文的研究成果对指导基岩山区找水具有一定的指导意义。
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