工程地質(zhì)學(xué)--第七章活斷層和地震工程地質(zhì)研究.ppt

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1、工程地質(zhì)學(xué)概論第七章活斷層與地震工程地質(zhì)研究賈洪彪中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院9/8/20211中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪第七章活斷層與地震工程地質(zhì)研究第一節(jié)活斷層第二節(jié)地震第三節(jié)誘發(fā)地震9/8/20212中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪第一節(jié)活斷層一、概念活斷層:指目前正在活動著的斷層或近期有過活動且不久的將來可能會重新發(fā)生活動的斷層?！锝ㄖ锏闹匾浴镞\營期★活動歷史第七章活斷層與地震工程地質(zhì)研究9/8/20213中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪美國原子能委員會（USNRC）：（1）在3.5萬年內(nèi)有過一次或多次活動的斷層（2）與其他活動斷層有聯(lián)系的斷層（3）沿該斷裂發(fā)生過蠕動

2、或微震活動1994年《巖土工程勘察規(guī)范》全新地質(zhì)時期（1～1.1萬年）1989年《中國水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》晚更新世（10萬年）9/8/20214中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪黃河小浪底工程壩址區(qū)半徑30公里內(nèi)有8條大斷裂其中王良斷裂在壩下游6.5公里斷層發(fā)生在Q1－Q2期間斷層泥熱釋光法測年齡：15.4-18.3萬年，37.4-53.2萬年Q2的中后期，Q3以來再未活動過抗震設(shè)計：8級→9級水平加速度：0.3伽→0.215伽，節(jié)約至少2億元TQ1Q29/8/20215中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪二、活斷層的危害（1）活斷層的地面錯斷直接危害跨越該斷層的建筑物例

3、：寧夏石嘴山市紅果子溝河北薊縣長城錯斷西安地裂縫：臨潼－長安活動斷裂帶（2）伴有地震發(fā)生的活斷層，強烈的地面振動對較大范圍內(nèi)的建筑物損害例：美國1906年舊金山地震中，圣·安德烈斯斷裂的錯動→圣·安德烈斯?jié)危▔胃?7米）9/8/20216中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/8/20217中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/8/20218中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/8/20219中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/8/202110中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/8/202111中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪三、活斷層的基本特征1、活斷層是深大斷裂復(fù)活的產(chǎn)物深度地震活動蓋層斷裂切穿沉

4、積蓋層，達到基底頂面地震M﹤3基底斷裂切穿巖漿巖層，達到玄武巖頂面M﹤6，不形成地震帶地殼斷裂切穿地殼，達到地幔頂面M﹥6，形成地震帶巖石圈斷裂切穿巖石圈，達到軟流圈M﹥6，形成控制性地震帶2、活斷層的繼承性和反復(fù)性9/8/202112中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪3、活斷層的類型按照位移方向與水平面的關(guān)系：（1）走滑型活斷層常分布于大陸內(nèi)部的地塊之間的接觸部位（2）逆斷型活斷層多分布于板塊碰撞擠壓帶上盤分支斷層、次級斷層較多（3）正斷型活斷層下降盤分支斷層多見，形成地塹式的正斷層組合9/8/202113中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪σ1σ2σ2σ3σ19/8/202

5、114中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪σ1σ1σ3σ3σ2σ29/8/202115中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪σ1σ1σ3σ3σ2σ29/8/202116中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪（1）地震斷層（粘滑型活斷層）以地震方式產(chǎn)生間歇性突然滑動發(fā)生在強度較高的巖石中，斷層帶鎖固能力強，危害大（2）蠕變斷層（蠕滑型活斷層）沿斷層面兩側(cè)巖層連續(xù)緩慢地滑動發(fā)生在強度較低的軟巖中，斷層帶鎖固能力弱一般無震發(fā)生，有時可伴有小震4、活斷層的活動方式9/8/202117中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪四、活斷層的參數(shù)1、產(chǎn)狀斷層面的走向、傾向和傾角遙感判讀、宏觀地質(zhì)調(diào)查、震源機制斷層面解、裂縫

6、、地震特征1970年通海地震的等震線圖9/8/202118中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪地震時地表斷裂帶長度和斷層最大位移量.一般：震級越大，震源深度越淺，地表斷裂越長，斷距越大。7.5級以上地震均出現(xiàn)地表錯斷，而小于5.5級的較少出現(xiàn).2、長度和斷距唐山大地震地表斷層錯動9/8/202119中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/8/202120中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/8/202121中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪地震震級與地表錯斷長度的關(guān)系地震震級與地表最大位移的關(guān)系9/8/202122中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪3、錯動速率現(xiàn)今錯動速率：精密地形測量確定平均錯動速率：

7、最新沉積物的錯動位移與沉積年代之比等級AAABCD錯動速率(㎜/a)>101－100.1－10.01－0.1<0.01活動性很高高中等低非活動性9/8/202123中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪Q3Q1D1D3Q1以來的平均錯動速率：D1/Q1Q3以來的平均錯動速率：D3/Q3Q1－Q3期間的平均錯動速率：9/8/202124中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪4、錯動周期應(yīng)變能積累的速度：地殼應(yīng)變速率S地質(zhì)體能夠承受應(yīng)變能的極限：斷層鎖固段的強度d：一次地震的錯移量S：斷層的平均錯動速率9/8/202125中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪5、年齡判據(jù)直接法：斷層物質(zhì)絕對年齡法C

8、14、熱發(fā)光法等間接法：錯動地層年齡法