临潼-长安断裂带所在陡坎的成因分析

临潼-长安断裂带主要由两条主断层和两条分支断层组成,断层基本沿北东向的黄土塬陡坎展布,陡坎高30~128m不等。虽然断层和陡坎有很好的重合关系,但陡坎并不完全是断层所形成,主要原因有：1）野外断层露头表明,断层错断S1古土壤层一般为0.2~1.5m,最大为6.0m,错断S2~S4古土壤层也仅有几米,与断层所在的陡坎高度相比,断层的错距很小;2）高桥和月登阁钻探结果显示,钻孔中早更新世地层上部断层错距分别不大于24.45m和8.49m,即断层在黄土塬基座中的错距比相应的黄土陡坎高度要小;3）在某些局部地段断层并不随陡坎拐弯而拐弯;4）深孔资料显示有侵蚀现象。综合分析,临潼-长安断裂带所在的陡坎是侵蚀作用和断层错动共同作用的结果,陡坎的形成以侵蚀作用为主,断层的错动量很小。地壳抬升、断块掀斜运动产生断层,新近纪或早更新世＂三门湖＂在已有的断层位置发生侵蚀,两者共同作用形成了现今地貌陡坎。

临潼-长安断裂带古地震及地震危险性评价

长安二中探槽是在地面地质调查、浅层地震和钻探的基础上开挖的,探槽中有丰富的砂土液化现象,根据液化砂脉的切割关系,判断有4次古地震事件的发生。根据探槽中地层没有明显错动和临潼-长安断裂带在晚更新世晚期和全新世早期活动较弱,以及历史上无6级以上地震活动记录的特点,本文认为4次古地震事件与临潼-长安断裂带无关,该断裂未来发生强震的危险性不大。

临潼—长安断裂带的几何结构及形成机理

根据野外大量断层露头以及人工地震结果表明,临潼—长安断裂带主要由两条断层组成,即麻街—碾湾断层和胡家沟—首帕张断层.麻街—碾湾断层,在灞河右岸的高桥分出一条分支断层,即王家碥—侯家湾断层;胡家沟—首帕张断层在铜人塬和少陵塬分出一条分支断层,即冢底村—唐家寨断层.断裂表现为张性倾滑正断层性质,平面上局部范围大致呈平行等间距展布,剖面上向西北呈阶梯状降落,成"Y"字型组合.深地震反射结果显示,该断裂深约5—8km,为基底断裂,深部为铲形正断层.临潼—长安断裂带是在近南北向引张应力场的作用下形成的典型的伸展断裂系,同时受余下—铁炉子断裂左旋走滑运动的影响,使断裂带从东北向西南呈帚状展布形态.

西安地铁四号线沿线长安地裂缝研究

采用地面调查、钻探和槽探等方法,对临潼—长安断裂带内西安地铁四号线沿线的长安地裂缝进行了研究。钻探剖面显示,在地面高程变化梯度最大处附近存在地裂缝异常,异常两侧的古土壤标志层出现明显错断。对其中一处异常进行了大型探槽开挖,探槽两侧壁剖面显示:地裂缝带由1条主缝和数条次缝组成;主缝走向平行于临潼—长安断裂,南东盘相对下降,倾向南东,与临潼—长安断裂倾向相反,倾角80°～85°;主缝错断古土壤层1.1m,相对于上升盘,地裂缝下降盘地层厚度变大。研究结果表明,长安地裂缝发育在特定的构造地貌部位,即临潼—长安断裂带内"梁洼"地貌黄土梁南侧高程变化梯度最大处附近,由构造活动引起,具有正断层性质和生长断层性质,与西安地裂缝具有相同的构造特征。

西安地铁工程中的地裂缝地质问题

针对西安市主城区外围地铁线路多处于地裂缝研究空白区的实际问题,采用人工地震勘探与钻探方法研究查找地裂缝,为地铁线路穿越地裂缝的设防提供基础资料,其中人工地震勘探方法主要是从地下数百米深度范围内对地裂缝异常进行定性判断,划定异常区;钻探方法则通过分析近地表数十米深度内地层的连续性来定量判断是否存在地裂缝。研究结果表明：在西安东郊浐河、灞河一级阶地,可将厚度较大、连续性较好的中更新统砂卵石层作为判断是否存在地裂缝的标志层,该层埋藏深度一般为30~60m,地层错断8~10m,钻探深度一般70~80m可满足要求;对于西安西南郊皂河、沣河一级阶地,地层结构复杂,沉积韵律差,缺少具有一定厚度且连续分布的标志层;采用大吨位震源车的人工地震勘探技术与勘探异常部位钻探验证相结合的方法,可有效识别地裂缝异常。