我国地裂缝的发展趋势是范围不断扩大、危害不断加重。从成因上讲,早期地裂缝多为自然成因,近期人为成因的地裂缝逐渐增多。
1.构造地裂缝
构造地裂缝是构造运动和外动力地质作用(自然和人为因素)共同作用的结果。前者是地裂缝形成的前提条件,决定了地裂缝活动的性质和展布特征;后者是诱发因素,影响着地裂缝发生的时间、地段和发育程度(图8-1)。从构造地裂缝所处的地质环境来看,构造地裂缝大都形成于隐伏活动断裂带之上。断裂两盘发生差异活动导致地面拉张变形,或者因活动断裂走滑、倾滑诱发地震影响等均可在地表产生地裂缝。更多的情况是在广大地区发生缓慢的构造应力积累而使断裂发生蠕变活动形成地裂缝。这种地裂缝分布广、规模大,危害最严重。
区域应力场的改变使岩层中构造节理开启也可发展为地裂缝。1966年邢台地震后,华北平原在区域应力调整过程中出现了大范围的地裂缝灾害,并于1968年达到高潮。
构造地裂缝形成发育的外部因素主要有两方面:①大气降水加剧裂缝发展;②人为活动、过度抽水或灌溉水入渗等都会加剧地裂缝的发展。西安地裂缝的产生就是城市过量抽水产生地面沉降进而发展为地裂缝的,陕西泾阳地裂缝则是因农田灌水渗入和降雨同时作用而诱发的。
图8-1 构造地裂缝成因机制框图
2.非构造地裂缝
非构造地裂缝的形成原因比较复杂,崩塌、滑坡、岩溶塌陷和矿山开采,以及过量开采地下水所产生的地面沉降都会伴随有地裂缝的形成;黄土湿陷、膨胀土胀缩、松散土潜蚀也可能造成地裂缝。此外,还有干旱、冻融引起的地裂缝等。
特殊土地裂缝在中国分布十分广泛。中国南方主要是胀缩土地裂缝,北方黄土高原地区以黄土地裂缝为主。胀缩土是一种特殊土,含有大量膨胀性粘土矿物,具有遇水膨胀、失水收缩的特性,在地表水的渗入潜蚀作用下,往往产生地裂缝。实践表明,许多地裂缝并不是单一成因的,而是以一种成因为主,同时又受其他因素影响的综合作用的结果。因此,在分析地裂缝形成条件时,要具体现象具体分析。就总体情况看,控制地裂缝活动的首要条件是现今构造活动程度,其次是崩塌、滑坡、塌陷等灾害动力活动程度以及动力活动条件等。
地质灾害科普讲堂