兰州新区潜在地震地质灾害预测分析

以地处青藏高原东北缘的第五个国家级新区——兰州新区为研究对象,研究兰州新区区域地震构造环境以及秦王川盆地构造特征,结合秦王川盆地区及其周缘黄土丘陵区地貌特点、地层特征,从致灾因子的角度研究总结了秦王川盆地区及黄土丘陵区内潜在的地震地质灾害。研究结果表明:秦王川盆地区潜在地震地质灾害有粉土震陷、砂土液化、地震滑坡等;黄土丘陵区潜在地震地质灾害有黄土震陷、地基失效、地震滑坡、地震崩塌等;基于断裂活动性研究,秦王川盆地内发生地震地表断错的可能性不大。最后,建议政府尽快组织实施兰州新区地震小区划工作。

兰州盆地活断层的高分辨率浅层地震勘探技术

针对城市活断层浅层地震探测的一些技术问题,在兰州盆地的金城关断层和刘家堡断层沿线开展活断层浅层(50 m以内)地震勘探技术研究。主要采用纵波和横波多次覆盖共CMP点地震反射方法,获得了目标场地地震图像资料,尤其横波地震剖面更加清晰地反映出超浅层构造空间特征。以红艺村测线(HYC)和师范学校西测线(SFXX)为例,分析总结了数据采集、资料处理、剖面解释三方面浅层活断层地震探测的技术要点。结果可以为兰州市及类似复杂构造地区活断层地震调查提供技术参考。

关于兰州市“刘家堡断裂”的地震勘探研究

各种地质调查方法的综合研究证明,兰州市所谓的"刘家堡断裂"实际上应该是兰州七里河向斜盆地的北部边界。采用适合于百米以内地震勘探的观测系统,主要探测"刘家堡断裂"沿线浅部岩层变化情况,通过分析4个场地的浅层地震剖面,阐述了勘探场地附近地震图像的特征及其所反映的七里河向斜盆地西北边缘的构造趋势。地震勘探认为,向斜构造界线两侧岩层物理性质差异明显,地震反射剖面对比反映出"刘家堡断裂"与"深沟桥断裂"交汇的部位褶皱变形非常剧烈。总之,兰州盆地内部地质构造复杂,地震勘探的正确解释是建立在对地质构造正确认识的基础上的。

地铁工程对兰州断陷盆地地下水环境的影响分析

为研究地铁1号线对兰州断陷盆地浅层地下水环境的影响程度,根据地下水长期监测资料,采用Vilual MODFLOW模型,预测了地铁工程引起的地下水流场变化程度及影响范围,并采用水质化学分析方法,对地下水水质影响趋势做了研究。结果表明:兰州地铁建成后对断陷盆地浅层地下水径流阻滞作用明显。预测地铁运营前5 a水位上升幅度最大,后5 a趋于平缓;10 a时上升较大的区域为地铁沿线南侧西客站至文化宫站,升幅达2.10~2.80 m,其中小西湖站水位最大雍高2.81 m,北侧“迎水面”奥体中心站到马滩站区间水位平均雍高约1.50 m;预测影响范围为0.8~1.2 km。通过对多年水质监测数据分析认为,随着含水层溶滤及矿化作用增强,水中溶解性总固体和SO4^2-、Cl^-离子增加,对水下建(构)筑物基础的腐蚀增强。针对地铁工程建设产生的主要地下水环境问题,提出了建立地下水监测系统、人工调控地下水流场和污染管理等三项保护措施建议。研究成果可为今后兰州市地下空间建设规划提供一定的科学依据。

基于兰州断陷盆地地热地质条件的石佛沟地热资源潜力评估

针对兰州石佛沟景区地热地质条件勘探研究程度较低,严重制约当地地热资源开发利用这一问题,在充分搜集整理已有资料的基础上,总结了兰州断陷盆地地热地质条件和热储特征,结合可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)探测结果,推断了盆地东部南段石佛沟的地热资源开发潜力。结果表明:(1)分别以深沟桥(F5)、雷坮河(F8)隐伏断裂为界,兰州断陷盆地地热地质条件具有明显差异性,可分为西部西固城区、中部七里河区、东部城关—石佛沟区;(2)平面上由西向东不同深度的热储温度呈增加趋势,垂向上2000~2500 m深度的地热增温率升高,可推断为兰州断陷盆地地热开采的基本深度;(3)东部南段的石佛沟景区潜存层状传导型地热和断裂带状地热资源,层状地下热水赋存于兰州断陷盆地南部边缘地段,断裂带状地下热水赋存于F2断裂破碎带或F2与F8断裂的交汇地段,据此推断在石佛沟景区可能存在层状和带状“复合型”地热水的富集地段。研究建议断裂带状热储层的地热水勘探开采井深度可按800~1100 m考虑,“复合型”层状热储层的勘探开采井深度可按1500~2000 m考虑;预测该地段地下热水井口出水温度可达50~60°C,单井涌水量可达500~1000m^(3)/d,热水水质可达到医疗洗浴质量标准。结果可为当地地热资源勘探和开发利用提供依据。