山西清徐—太谷地区地裂缝形成机理

山西清徐—太谷地区是中国地质灾害高发区之一,地质灾害类型主要有活动断裂、滑坡、地震、地裂缝等。通过对该区开展地面路线地质调查、物探、水文工程钻探等工作,将地裂缝划分为山前地裂缝和盆地中部地裂缝2类。山前地裂缝主要与断陷盆地盆-山转换带的活动断层有关,其盆地上基底构造层岩石组合具有软硬相间的“二元结构”特征,由厚层状砂岩和薄层状粉砂质泥岩组成,这种“二元结构”在外在因素(如暴雨、地震等)的诱发作用下,软质层容易产生层间滑动,导致地裂缝等地质灾害。盆地中部地裂缝除与可能的隐伏断裂有关外,主要与清徐—太谷地区地下水过度开采有关。水文工程钻探揭露了该断陷盆地中多个含水层,每个含水层结构中的上下层为不透水的厚大粘土层或粉砂质粘土层,中间含水层为粉砂或细砂层。当地下水过量开采时,水位降低,含水层受上覆地层重力作用影响,发生沉降形成地裂缝。清徐—太谷地区上更新统粉质泥岩中常可见少量白色膏盐团斑,推测是造成本区地下水质普遍偏咸的原因。