利用测量资料研究汾渭盆地地裂缝活动特征
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摘要
汾渭盆地是中国大陆境内开展新生代构造作用的环境灾害效应研究的天然实验场。通过多学科联合手段，重点查明汾渭盆地现代构造变形特征及其地裂缝灾害效应的基本规律；将现代物理数值模拟技术与高精度观测技术相结合，分析研究构造活动启动地裂缝灾害的力学机理以及构造作用与抽水作用耦合致裂机理；将汾渭盆地地裂缝的成生与青藏、华北大陆变形的动力学过程联系起来，研究该区地裂缝与现今中国大陆动力学的内在联系，揭示大陆驱动力产生地质灾害的动力学机制与模式。本课题研究成果将把我国地裂缝灾害研究推向一个新台阶，并为城市建设有效防治地裂缝灾害提供新思路，同时还将为大陆动力学与环境灾害、大陆动力学与人类生存发展这一前沿性研究工作作出贡献。
本文将利用区域GPS观测资料研究汾渭盆地现今地壳水平运动特征，揭示盆地伸展变形与地裂缝活动的关系；利用区域水准观测资料研究汾渭盆地现今垂直差异运动特征，揭示盆地边缘垂直差异运动与地裂缝的关系。根据跨地裂缝水准监测资料，利用最小二乘反演技术反演地裂缝强活动段深度，为抽水诱发地裂缝活动机理提供重要依据。
最后，我将着重阐述汾渭盆地地裂缝在工农业生产中给我们带来的极大危害以及我们应该采取的措施使得我们国家集体以及我们个人少受损失，本文从多个城市的地裂缝灾害来分析我们现在应该所采取的相应措施。
Fenwei basin is carried out in mainland China Cenozoic tectonic study of theenvironmental effects of natural disasters, a testing ground for a joint by means ofmulti-disciplinary, focusing on the identification of Fen-Wei River Basin, tectonicdeformation and the effect of Ground Fissure in the basic law; modern Physical numericalsimulation technology with high-precision observation techniques combined analysis oftectonic activity started to crack disasters, as well as the structural role of the mechanicalmechanism and pump.
This article will study the use of regional GPS observations of crustal Fen-Wei RiverBasin, the current characteristics of horizontal movement, revealing Basin extensionaldeformation and the earth cracks activities; the use of regional standards of basin ObservationResearch Fenwei difference between the current vertical movement characteristics of thevertical edge of the basin reveal the differences in movement and ground fissures in therelationship between the crack under cross-level monitoring data, using least-squaresinversion technique to crack strong active segment inversion.
Finally, I will focus on the Fen-Wei River Basin cracks in the industrial and agriculturalproduction has brought us great harm, and we should take measures to make our country lesssubject to the collective, as well as our personal losses, this article from the cities of GroundFissure to analyze that we should now have taken appropriate measures.
本文将利用区域GPS观测资料研究汾渭盆地现今地壳水平运动特征，揭示盆地伸展变形与地裂缝活动的关系；利用区域水准观测资料研究汾渭盆地现今垂直差异运动特征，揭示盆地边缘垂直差异运动与地裂缝的关系。根据跨地裂缝水准监测资料，利用最小二乘反演技术反演地裂缝强活动段深度，为抽水诱发地裂缝活动机理提供重要依据。
最后，我将着重阐述汾渭盆地地裂缝在工农业生产中给我们带来的极大危害以及我们应该采取的措施使得我们国家集体以及我们个人少受损失，本文从多个城市的地裂缝灾害来分析我们现在应该所采取的相应措施。
Fenwei basin is carried out in mainland China Cenozoic tectonic study of theenvironmental effects of natural disasters, a testing ground for a joint by means ofmulti-disciplinary, focusing on the identification of Fen-Wei River Basin, tectonicdeformation and the effect of Ground Fissure in the basic law; modern Physical numericalsimulation technology with high-precision observation techniques combined analysis oftectonic activity started to crack disasters, as well as the structural role of the mechanicalmechanism and pump.
This article will study the use of regional GPS observations of crustal Fen-Wei RiverBasin, the current characteristics of horizontal movement, revealing Basin extensionaldeformation and the earth cracks activities; the use of regional standards of basin ObservationResearch Fenwei difference between the current vertical movement characteristics of thevertical edge of the basin reveal the differences in movement and ground fissures in therelationship between the crack under cross-level monitoring data, using least-squaresinversion technique to crack strong active segment inversion.
Finally, I will focus on the Fen-Wei River Basin cracks in the industrial and agriculturalproduction has brought us great harm, and we should take measures to make our country lesssubject to the collective, as well as our personal losses, this article from the cities of GroundFissure to analyze that we should now have taken appropriate measures.
引文
[1]丁国瑜，1996，活动构造，21世纪初科学发展趋势，北京科学出版社，267-270。
[2]丁学文等，2000，山西榆次地裂缝的分布及活动特征，山西地震，第2期。
[3]马杏垣等，1985，中国地质历史过程中的裂陷作用，现代地壳运动研究（1），地震出版社。
[4]马宗晋等，1994，全球活动构造特征与动力学模型，现今地球动力学研究及其应用，地震出版社，10-19。
[5]马国栋，1990，大同市地裂缝研究，地质灾害与防治，1（2）：25～31。
[6]王景明，2000，地裂缝及其灾害的理论与应用，陕西科技出版社。
[7]王庆良、王文萍等，1997，抽水引起的含水层水平动力及其在地质灾害分析中的应用，地震学报。
[8]王庆良、冉兴龙，2003，定降深抽水引起的泰斯承压含水层水平运动。大地测量与地球动力学。
[9]王庆良、刘玉海等，2002，抽水引起的含水层水平应变—地裂缝活动新机理。工程地质学报。
[10]王乃梁，杨景春等著，1996，山西地堑系新生代沉积与构造地貌，科学出版社。
[11]王秀文等，2001，山西榆次地裂缝形变微动态的观测与研究，山西地震，第2期。
[12]王泽民，2002，非连续变形分析与现代地壳运动，测绘出版社。
[13]王绍中，1984，运城地裂缝，山西地震，第3期。
[14]王思敬，2002，地球内外动力耦合作用与重大地质灾害的成因初探，工程地质学报，Vol. 10. No. 2。
[15]邓起东，2002，中国活动构造研究的进展与展望，地质论评。
[16]冯希杰，1990，西安地裂缝活动成灾评估，西安地质学院学报。
[17]西安地质学院等，1991，大同机车工厂及邻区地裂缝研究，陕西科学技术出版社。
[18]李永善等，1986，西安地裂缝，地震出版社。
[19]李新生，1994，西安地面沉裂环境问题研究，西安地质学院博士论文。
[20]刘国昌，1986，西安地裂缝，西安地质学院学报。
[21]刘玉海、陈志新等，1995，大同城市地质研究，西安地图出版社。
[22]刘光勋，肖振明. 1982，山西地堑系及其地震构造特征.中国地质学会构造地质专业委员会.全国构造地质学会会议文集第3辑，科学出版社，1982. 66-74。
[23]任建国等，2004，山西大同市地裂缝的分布特征及其发展趋势，山西地震，第3期。
[24]安美建等，1998，山西地堑系现今构造应力场，地震学报。
[25]邢西淳等，2003，陕甘宁青地区的地形变特征与强震活动，大地测量与地球动力学。
[26]吴嘉毅等，1990，西安地裂缝工程地质性质研究，陕西科学技术出版社。
[27]吴在宝等，1986，西安地面沉降与地裂缝的关系，西安地质学院学报。
[28]张国伟等，2002，关于中国大陆动力学与造山带研究思考，中国地质。
[29]张世民，2000，汾渭地堑系盆地发育进程的差异及其控制作用，地质力学学报。
[30]张培震等，2003，GPS观测的活动断裂滑动速率及其对现今大陆动力作用的制约，地学前缘。
[31]张崇立，1993，山西断陷带垂直形变特征及其成因探讨。
[32]张家明，徐光黎，1991，西安地裂缝与地貌成因关系研究，地质灾害与防治。
[33]杨国强，1986，西安市地面沉降的机制研究及其预测，西安地质学院硕士论文。
[34]杨巍然，孙继源，纪克诚等著，1995，大陆裂谷对比——汾渭裂谷系与贝加尔裂谷系例析，中国地质大学出版社。
[35]杨国华等，2002，山西断裂带活动趋势与动态特征，中国地震。
[36]杨景春等，1999，山西地堑系地裂缝发育及其与水土流失的关系。
[37]陈顒，2001，活动构造研究的一些进展，中国地震。
[38]陈红旗，彭建兵，2002，地裂灾害的区域稳定动力学探讨——以西安地裂为例，水文地质工程地质。
[39]苏宗正等，1984，薛店地裂缝成因分析，山西地震，第2期。
[40]易明初，1993，新构造运动及渭延裂谷构造，地震出版社。
[41]武烈等，1993，山西地震，地震出版社。
[42]武强等，2003，山西断陷盆地地裂缝灾害研究，地质出版社。
[43]赵其华，王兰生，1994，西安地面沉降与地裂缝关系的量化分析，地质灾害与环境保护，Vol.5, NO.1。
[44]姜振泉、武强等，1990，临汾地裂缝的成因及发育环境研究。中国矿业大学出版社。
[45]姜振泉等，1997，山西断陷带地裂缝的成因及其发育条件，中国矿业大学学报。
[46]徐锡伟、钱瑞华等，1994，大同铁路分局地裂缝带的三维构造特征及其成因分析，地震地质。
[47]徐锡伟，邓起东，董瑞树等，1992，山西地堑系强震的活动规律和危险区段的研究[J].地震地质。
[48]徐光黎，佟永贺，张家明，1992，地下水抽汲对西安地面沉降和地裂缝活动的影响程度分析，中国地质灾害与防治学报。
[49]徐志斌等，1998，晋中南中新生代构造应力场演化及其动力学分析，地学前缘。
[51] Bell, J. W., Price, J. G., Mifflin, M. D., 1992, Subsidence-induced fissuring alongpre-existing faults in Las Vegas Valley, Nevada: Proceedings, Association of EngineeringGeologists, 35th Annual Meeting, 66-75.
[52] Carpenter M C., 1993, Earth-fissure movement associated with fluctuation in groundwater levels near the Picacho mountais, South Central Arizona [A], US GeologicalSurvey Professional [C].
[53] Holzer T L. 1986. Ground Failure Caused by Ground-Water Withdrawal fromConsolidated Sediments United States. International Symposium on Land Subsidence,3rd, Venice, Italy 1984, IAHS Publication 151：817～829.
[54] Holzer T L, Pampeyan E H. 1981. Earth Fissures and Localized Differential Subsidence.Water Resources Research, Vol. 17, NO. 1：223～227。
[55] Kreitler C W. 1977. Fault Control of Subsidence, Houston, Texas. Ground Water, Vol. 15,NO. 3.
[56] Okada Y. 1985. Surface Deformation Due to Shear and Tensile Faults on A Half-Space.Bllutin of The Seismological Society of America, Vol. 75, NO. 4, 1135～1154.
[57] Pampeyan E H, Holzer T L, Clark M M.1 988. Modern Ground Failure in The GarlockFault Zone, Fremont Valley, California. Geological Society of America Bulltin, 100：677～691.
[58] Rothenburg, L., etc., 1995, Horizontal groud movements due to water abstract andformation of earth fissures, Land Subsidence, IAHS Publ. No. 239-249.
[59] Sandoval J P, Bartlett S R. 1991. Land Subsidence and Earth Fissuring on the CentralArizonaaa, Project Arizona. Proceedings of The 4Th International Symposium on LandSubsidence, Houston, TX, USA, IAHS, Publication, n. 200, 249～260.
[60] Schumann H H, Poland J F. 1970. Land Subsidence, Earth Fissures and Ground WaterWithdrawal in South Central Arizona, USA. Land Subsidence, Tokyo, Symposium,IAHS Publication 88, 1：295～302.
[61] Shen Z K, et al, 2000, Contemporary Crustal deformation in eastern Asia Constrained byGlobal Positioning system measurements, J Geophys Res, 105:5721-5734.
[62] Shen Z K, Wang M, Li Y, et al, 2001, Crustal deformation associated with the Altyn Taghfault System, western China form GPS, J Geophys Res, 106, 30607-30621.
[2]丁学文等，2000，山西榆次地裂缝的分布及活动特征，山西地震，第2期。
[3]马杏垣等，1985，中国地质历史过程中的裂陷作用，现代地壳运动研究（1），地震出版社。
[4]马宗晋等，1994，全球活动构造特征与动力学模型，现今地球动力学研究及其应用，地震出版社，10-19。
[5]马国栋，1990，大同市地裂缝研究，地质灾害与防治，1（2）：25～31。
[6]王景明，2000，地裂缝及其灾害的理论与应用，陕西科技出版社。
[7]王庆良、王文萍等，1997，抽水引起的含水层水平动力及其在地质灾害分析中的应用，地震学报。
[8]王庆良、冉兴龙，2003，定降深抽水引起的泰斯承压含水层水平运动。大地测量与地球动力学。
[9]王庆良、刘玉海等，2002，抽水引起的含水层水平应变—地裂缝活动新机理。工程地质学报。
[10]王乃梁，杨景春等著，1996，山西地堑系新生代沉积与构造地貌，科学出版社。
[11]王秀文等，2001，山西榆次地裂缝形变微动态的观测与研究，山西地震，第2期。
[12]王泽民，2002，非连续变形分析与现代地壳运动，测绘出版社。
[13]王绍中，1984，运城地裂缝，山西地震，第3期。
[14]王思敬，2002，地球内外动力耦合作用与重大地质灾害的成因初探，工程地质学报，Vol. 10. No. 2。
[15]邓起东，2002，中国活动构造研究的进展与展望，地质论评。
[16]冯希杰，1990，西安地裂缝活动成灾评估，西安地质学院学报。
[17]西安地质学院等，1991，大同机车工厂及邻区地裂缝研究，陕西科学技术出版社。
[18]李永善等，1986，西安地裂缝，地震出版社。
[19]李新生，1994，西安地面沉裂环境问题研究，西安地质学院博士论文。
[20]刘国昌，1986，西安地裂缝，西安地质学院学报。
[21]刘玉海、陈志新等，1995，大同城市地质研究，西安地图出版社。
[22]刘光勋，肖振明. 1982，山西地堑系及其地震构造特征.中国地质学会构造地质专业委员会.全国构造地质学会会议文集第3辑，科学出版社，1982. 66-74。
[23]任建国等，2004，山西大同市地裂缝的分布特征及其发展趋势，山西地震，第3期。
[24]安美建等，1998，山西地堑系现今构造应力场，地震学报。
[25]邢西淳等，2003，陕甘宁青地区的地形变特征与强震活动，大地测量与地球动力学。
[26]吴嘉毅等，1990，西安地裂缝工程地质性质研究，陕西科学技术出版社。
[27]吴在宝等，1986，西安地面沉降与地裂缝的关系，西安地质学院学报。
[28]张国伟等，2002，关于中国大陆动力学与造山带研究思考，中国地质。
[29]张世民，2000，汾渭地堑系盆地发育进程的差异及其控制作用，地质力学学报。
[30]张培震等，2003，GPS观测的活动断裂滑动速率及其对现今大陆动力作用的制约，地学前缘。
[31]张崇立，1993，山西断陷带垂直形变特征及其成因探讨。
[32]张家明，徐光黎，1991，西安地裂缝与地貌成因关系研究，地质灾害与防治。
[33]杨国强，1986，西安市地面沉降的机制研究及其预测，西安地质学院硕士论文。
[34]杨巍然，孙继源，纪克诚等著，1995，大陆裂谷对比——汾渭裂谷系与贝加尔裂谷系例析，中国地质大学出版社。
[35]杨国华等，2002，山西断裂带活动趋势与动态特征，中国地震。
[36]杨景春等，1999，山西地堑系地裂缝发育及其与水土流失的关系。
[37]陈顒，2001，活动构造研究的一些进展，中国地震。
[38]陈红旗，彭建兵，2002，地裂灾害的区域稳定动力学探讨——以西安地裂为例，水文地质工程地质。
[39]苏宗正等，1984，薛店地裂缝成因分析，山西地震，第2期。
[40]易明初，1993，新构造运动及渭延裂谷构造，地震出版社。
[41]武烈等，1993，山西地震，地震出版社。
[42]武强等，2003，山西断陷盆地地裂缝灾害研究，地质出版社。
[43]赵其华，王兰生，1994，西安地面沉降与地裂缝关系的量化分析，地质灾害与环境保护，Vol.5, NO.1。
[44]姜振泉、武强等，1990，临汾地裂缝的成因及发育环境研究。中国矿业大学出版社。
[45]姜振泉等，1997，山西断陷带地裂缝的成因及其发育条件，中国矿业大学学报。
[46]徐锡伟、钱瑞华等，1994，大同铁路分局地裂缝带的三维构造特征及其成因分析，地震地质。
[47]徐锡伟，邓起东，董瑞树等，1992，山西地堑系强震的活动规律和危险区段的研究[J].地震地质。
[48]徐光黎，佟永贺，张家明，1992，地下水抽汲对西安地面沉降和地裂缝活动的影响程度分析，中国地质灾害与防治学报。
[49]徐志斌等，1998，晋中南中新生代构造应力场演化及其动力学分析，地学前缘。
[51] Bell, J. W., Price, J. G., Mifflin, M. D., 1992, Subsidence-induced fissuring alongpre-existing faults in Las Vegas Valley, Nevada: Proceedings, Association of EngineeringGeologists, 35th Annual Meeting, 66-75.
[52] Carpenter M C., 1993, Earth-fissure movement associated with fluctuation in groundwater levels near the Picacho mountais, South Central Arizona [A], US GeologicalSurvey Professional [C].
[53] Holzer T L. 1986. Ground Failure Caused by Ground-Water Withdrawal fromConsolidated Sediments United States. International Symposium on Land Subsidence,3rd, Venice, Italy 1984, IAHS Publication 151：817～829.
[54] Holzer T L, Pampeyan E H. 1981. Earth Fissures and Localized Differential Subsidence.Water Resources Research, Vol. 17, NO. 1：223～227。
[55] Kreitler C W. 1977. Fault Control of Subsidence, Houston, Texas. Ground Water, Vol. 15,NO. 3.
[56] Okada Y. 1985. Surface Deformation Due to Shear and Tensile Faults on A Half-Space.Bllutin of The Seismological Society of America, Vol. 75, NO. 4, 1135～1154.
[57] Pampeyan E H, Holzer T L, Clark M M.1 988. Modern Ground Failure in The GarlockFault Zone, Fremont Valley, California. Geological Society of America Bulltin, 100：677～691.
[58] Rothenburg, L., etc., 1995, Horizontal groud movements due to water abstract andformation of earth fissures, Land Subsidence, IAHS Publ. No. 239-249.
[59] Sandoval J P, Bartlett S R. 1991. Land Subsidence and Earth Fissuring on the CentralArizonaaa, Project Arizona. Proceedings of The 4Th International Symposium on LandSubsidence, Houston, TX, USA, IAHS, Publication, n. 200, 249～260.
[60] Schumann H H, Poland J F. 1970. Land Subsidence, Earth Fissures and Ground WaterWithdrawal in South Central Arizona, USA. Land Subsidence, Tokyo, Symposium,IAHS Publication 88, 1：295～302.
[61] Shen Z K, et al, 2000, Contemporary Crustal deformation in eastern Asia Constrained byGlobal Positioning system measurements, J Geophys Res, 105:5721-5734.
[62] Shen Z K, Wang M, Li Y, et al, 2001, Crustal deformation associated with the Altyn Taghfault System, western China form GPS, J Geophys Res, 106, 30607-30621.