鄂尔多斯块体南缘地表形变探测分析(2)
3.2盆地内主要断裂现今活动情况
3.2.1 陇县-岐山-马召断裂
陇县-岐山-马召断裂为陇县-宝鸡断裂带中规模最大、活动性最强的分支断裂带,控制着渭河盆地西北缘和鄂尔多斯台地的地貌边界,斜插入渭河盆地,分为新集川-陇县段、陇县-岐山段和岐山-马召段,为左旋走滑型断层,全长约130 km,走向 300°~315°[9]。研究区中,扶风县存在的大范围隆升区位于断裂带中岐山-马召段东北部,该段断裂全长约30 km,具有左旋性质,滑动速率约为0.87 mm/a。
为详细探查隆升原因,对形变速度场进行剖面提取分析,同时对形变区进行野外调查。在扶风县形变最大区域,分别沿图3中AA′(平行断层剖线)和BB′(垂直断层剖线)2条剖线提取LOS向的形变值(图5),图中红色虚线表示与该条剖线相交的垂直断层的位置。剖线AA′形变数据表明,扶风县存在平滑隆升,变形量约为6 mm/a。剖线BB′显示,断层两侧存在差异运动,断层东北侧靠近卫星运动方向,西南侧远离卫星运动方向,结合图3中卫星的运动方向可以判断,该断层具有左旋走滑特征,与断层构造运动一致,但差异量达到7 mm/a,远大于断层的历史运动速率。但该处未发生明显的历史灾害与构造运动,因此需要判断断层两侧差异运动是否由其他外界因素所致,故进行野外异常核实。
野外调查工作由中国地震局第二监测中心负责开展。卫星遥感数据表明,形变较大处位于扶风县城关镇(图6)。通过走访了解到,该区近几年并无构造运动,而是人口持续外流导致其自来水厂地下水开采量逐年减小,从而引起地面隆升。
图5 扶风县InSAR平均形变速率场剖线图Fig.5 InSAR deformation rate field profile of Fufeng county
图6 城关镇InSAR形变场与自来水厂实地图Fig.6 InSAR deformation field and waterworkslocation of Chengguan town
3.2.2 口镇-关山断裂
口镇-关山断裂位于渭河盆地北部,近东西走向,全长约100 km,为北升南降的高角度正断层。跨断层形变资料显示,断层现今仍以0.75 mm/a的速率在滑动,且南北两侧的伸展速率存在较大差异[10]。从图3可以看出,口镇-关山断裂两侧存在并不明显的差异运动,同时人口密度较大的三原县西部存在明显的沉降漏斗。为分析研究时间段内断层的运动情况与沉陷漏斗的成因,沿图3中CC′提取剖线形变结果(图7)。结合图3、7的剖线结果可以看出,口镇-关山断裂南北两侧存在差异性运动,断裂北侧运动不明显,而断裂南侧远离卫星运动的趋势较为显著,存在沉降漏斗。断层运动一般不会造成沉降漏斗,资料显示三原县鲁桥乡东沟村北存在一处水井,井深722.45 m[11],供应整个县城的水源需求。沉降漏斗的形变量为12 mm/a,远大于断层的运动速率,因此认为该处沉降主要由水井抽水导致。
图7 三原县InSAR平均形变速率场剖线图Fig.7 InSAR deformation rate field profileof Sanyuan county
3.3蒲城县西北方向地面隆升分析
从图3可以看出,在蒲城县西北区域存在局部异常隆起,沿图3中DD′剖线提取形变数值并进行剖面分析。从图8可以看出,在蒲城县存在一个跨度约8 km、最大年均形变量约10 mm的隆升,影响面积达到50 km2。历史资料中并无该区域的形变记录,故进行野外实地调查。
图8 蒲城县隆升区InSAR平均形变速率场剖线图Fig.8 InSAR deformation rate field profile ofuplift area of Pucheng county
结合谷歌卫星影像可知,蒲城县形变异常区位于县城西北方向的三合乡,历史基础资料显示,断裂未穿过该区域。经野外考察人员走访发现,该地区3个乡镇实行统一供水,形变区西侧存在2口深500 m以上的抽水井(图9),因此认为三合乡区域地下水位的回升造成该地区出现隆升形变。
图9 三合乡InSAR形变场与自来水厂实地图Fig.9 InSAR deformation field and waterworkslocation of Sanhe country
4结 语
基于Sentinel-1数据得到鄂尔多斯块体南缘2014-10-23~2019-02-23的InSAR地表平均形变速率场,为精细分析研究区不同类型的形变特征提供依据,对危险区跟踪和区域形变特征判定具有重要的实用意义。监测结果显示,研究区存在地表变形,包括形变漏斗、地表沉降与隆升及断裂带两侧的差异运动,结合野外调查资料与遥感影像数据对地表形变原因进行分析,具体如下:
1)中部沉降漏斗的影响面积约为1 000 km2,集中分布在长武县、彬县附近。沉陷漏斗主要由矿区的开采所致,其中彬县周围出现的多处局部隆升是由开采回填、矿渣堆放造成的。
文章来源:《水电与抽水蓄能》 网址: http://www.sdycsxn.cn/qikandaodu/2021/0307/497.html