湖北钟祥市斑竹地区岩溶塌陷形成机理及防治建(2)

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摘要：F2 断层：为隐伏构造，位于塌陷区以北外围，推测其走向北北西，倾向南西西，倾角较陡，张扭性。该断层切穿了第四系上更新统河床相含泥砂卵（砾）石

F2 断层：为隐伏构造，位于塌陷区以北外围，推测其走向北北西，倾向南西西，倾角较陡，张扭性。该断层切穿了第四系上更新统河床相含泥砂卵（砾）石层—震旦系上统灯影组的白云岩岩层，北东盘上升，南西盘下降，断层破碎带的岩性为构造角砾岩，角砾呈次棱角状-圆状，角砾成分为白云岩及含泥砂卵（砾）石，粒径一般0.5～10 cm。

F3 断层：为隐伏构造，位于塌陷区以北外围，断层位于震旦系上统灯影组中，推测其走向北北西，倾向南西西，倾角较陡，张扭性。断层破碎带的岩性为构造角砾岩，具有面状和网纹状硅化现象，角砾呈次棱角状-圆状，角砾成分为白云岩，粒径一般0.5～10 cm，断层破碎带为导水性构造

2 岩溶塌陷发育特征

2.1 岩溶塌陷发育现状

自1998 年4 月起，到目前为止整个塌陷区内先后出现了39 个塌陷坑，其中分布于新207 国道东侧9 个、西侧30 个。部分塌陷坑已连成一体，主要塌陷坑基本特征详见表1。

表1 主要塌陷坑基本特征

图2 斑竹岩溶塌陷分布图1—塌陷坑；2—水域；3—公路；4—村庄；5—等高线；6—桥梁

斑竹岩溶塌陷区以新207 国道为中心，沿北西30度呈长条状断续分布，整个塌陷区长3.2 km，宽1.0 km，面积约3.2 km2。塌陷坑分布最为密集的地带为新207 国道沿线东侧20～200 m 的区域（图2）。

2.2 岩溶塌陷发育特征

根据塌陷坑的分布范围、平面形态与地表水体、地形条件等因素综合分析，矿区岩溶塌陷具以下特征：

（1）塌陷区受构造控制，沿构造走向延伸，并与冲沟走向一致。

（2）陷坑呈带状散布于长龙河的河谷内，发育于地表水体（水塘、沟渠）内及其周边相邻地段，85%的陷坑集中发育于古桥坪桥一带。

（3）塌陷发生的时间大部分在4—10 月降雨量较集中的雨季。

（4）陷坑的形态在发生的初期多呈铁锅底状，后期逐渐发展成为相互连接的葫芦形、梅花形等不规则形态。

3 岩溶塌陷形成机理分析

3.1 岩溶塌陷形成条件

斑竹地面塌陷为典型的岩溶塌陷，其塌陷的发生、发展受诸多方面因素的影响（高宗军等，2009），其中主要影响因素为地形地貌、土体的结构和厚度、塌陷的空间、地下水活动性、地质构造、人类工程活动等（李前银，2009；余业雄和欧阳振华，2005；王建秀等，2001；杜正民等，2007）。

（1）地形地貌

地形地貌促进了岩溶塌陷的形成。塌陷区位于沟谷之中，其北西外围为丘陵地带，二者高差约为440 m，地下水的水力坡度大、水流充足、水的活动性强。在三面环山的特殊地形下，地表水向一面汇流，使塌陷区的地表土体流失变薄，也使地表水渗入地下变得较为容易。

（2）土体的结构和厚度

结构松散的土体是岩溶塌陷形成的基础。塌陷区土体的层位为第四系上更新统冲洪积层，岩性上部为粘土、下部为含泥砂卵（砾）石，具二元结构。在地下水对土体的潜蚀作用，原本存在于溶隙、溶孔、溶洞中的细颗粒物质及其上覆土体物质逐渐被地下水大量携带外排形成地下空洞，溶隙、溶孔、溶洞的不断被潜蚀淘空、加宽、加深扩大，破坏了上覆土体的应力平衡状态，最终造成上覆土体失稳形成岩溶塌陷。

（3）塌陷的空间

岩溶的强烈发育增强了岩溶塌陷的形成。通过对塌陷区布置的总长6.3 km，纵横向的9 条物探勘查线，采用高密度电法、瞬变电磁法和11 个钻孔的验证得知：塌陷区存在有大量的岩溶洞穴和7 条岩溶管道，分布于地面以下2～52 m。在5～20 m 的溶洞异常发育，洞高多在7～9 m，长度多超过1.5 km，为岩溶塌陷提供了塌陷的空间及地下水活动场所。

（4）地下水活动性

地下水的强烈活动加快了岩溶塌陷的形成。塌陷区位于沟谷之中，地表水快速补给地下水，增大了地下水的流量，并迅速在地下形成径流和排泄，促进了地下水的活动性，为本区岩溶塌陷的发展提供了必备的水动力条件。

（5）地质构造

地质构造增进了岩溶塌陷的形成。塌陷区内构造发育，形迹复杂。其中，F1 断层规模大，生成时代新，具有导水性，控制了塌陷区内的岩溶地貌、岩溶管道及塌陷坑的分布。在F1 断层破碎带内见有溶洞。构造使该区的岩层产状变化较大，层间挤压错动强烈，岩石破碎，节理裂隙发育，使地下水富集及迳排通畅，促进了岩溶的发育，也为岩溶塌陷提供了地下水活动的途径。

文章来源：《湖北科技学院学报》 网址: http://www.hbkjxyxb.cn/qikandaodu/2021/0513/585.html

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