地震的工程地質(zhì)研究

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1、地震的工程地質(zhì)研究1基本概念及研究意義地震：地表巖層中因彈性波的傳播所引起的震動(dòng)。震源：地球深處因巖石破裂引起地殼振動(dòng)的發(fā)源地。震中：震源在地面的投影。震源深度：震中至震源的距離。按震源深度將地震分為：淺源地震（0~70km）中源地震（70~300km）深源地震（300~700km）我國(guó)地處兩大地震帶，是地震多發(fā)國(guó)家。2地震及地震波2.1地震波地震時(shí)，震源釋放的能量以彈性波的形式向四處傳播，這種彈性波就是地震波。地震波種類：體坡P波（縱波）、S波（橫波）面坡R波（瑞利波）、Q波（勒夫波）2.2震源機(jī)制和震源參數(shù)震源機(jī)制：地震發(fā)生時(shí)震源的物理過程。震源參數(shù)：指描述震源物理過程的一組物理量。一

2、、震源機(jī)制推拉模式單力偶模式雙力偶模式震源機(jī)制斷層面解利用赤平投影可以表達(dá)地震P波初動(dòng)最適合的象限分布特征。[實(shí)例]解水河斷裂帶震源機(jī)制解與斷裂帶變形組合的關(guān)系。二、震源參數(shù)震源實(shí)際上一個(gè)產(chǎn)生有限錯(cuò)動(dòng)的斷層面。限定一個(gè)震源需要以下七個(gè)物理是：斷層面長(zhǎng)度、寬度、走向、傾向和傾角、斷層錯(cuò)動(dòng)方向、錯(cuò)距、破裂擴(kuò)展速度。2.3地震的震級(jí)和烈度震級(jí)是表示地震發(fā)生時(shí)，震源釋放的能量大小。震波與釋放能量大小的關(guān)系為：lgE=11.8+1.5M地震烈度是表示地震發(fā)生時(shí)對(duì)一個(gè)具體地點(diǎn)的實(shí)際震動(dòng)的強(qiáng)弱程度。它不僅取決于地震能量大小，還與震源深度、震中距離、傳播介質(zhì)特征等因素有關(guān)。按地震發(fā)生時(shí)對(duì)人或地面的影響程度

3、，可分為十二度。（見表5－2）平均震害指數(shù)：i=震害指數(shù)0≤i≤1僅相類似條件比較才能真正確定出地震烈度的相對(duì)強(qiáng)弱。有的學(xué)者想用地震力的大小來表描地震的破壞力。但統(tǒng)計(jì)也較困難。基本烈度：指在今后一定時(shí)期內(nèi)，在一定地點(diǎn)的一般場(chǎng)地可能遭受的最大烈度。3我國(guó)地震地質(zhì)的基本特征3.1世界范圍內(nèi)的主要地震帶及其大地構(gòu)造環(huán)境地震并非均勻分布在地球各部分，而是集中于某些特定的條帶，稱為地震帶。世界范圍的地震帶主要為：一、環(huán)太平洋帶集中了全世界的絕大部分地震二、地中?！柴R拉雅地震帶以淺源地震為主三、大洋海嶺地震帶以淺源地震為主，震級(jí)也不大上述三大地震帶均處于板塊構(gòu)造的邊緣。由于地幔物質(zhì)對(duì)流，運(yùn)載著深浮其

4、上的剛性極塊運(yùn)移，因而造成了板塊增生帶、板塊消減帶和轉(zhuǎn)換斷層三個(gè)發(fā)震構(gòu)造帶。a.板塊增生帶地幔軟流圖圈在海嶺兩側(cè)作相反方向流動(dòng)，使海嶺中軸承受拉應(yīng)力，產(chǎn)生正斷層面發(fā)生地震。?b.轉(zhuǎn)換斷層在海嶺間形似走滑斷層，在轉(zhuǎn)換斷層上常發(fā)生走滑斷層地震。c.板塊消減帶兩大板塊相接觸，產(chǎn)生兩種運(yùn)動(dòng)方式：俯沖和碰撞。太平洋板塊向歐亞板塊下俯沖，在泮殼一側(cè)形成正斷型地震，陸殼一側(cè)產(chǎn)生逆斷型地震，其中洋殼可俯沖至720km深度形成深源地震。印度板塊與歐亞板塊發(fā)生碰撞，歐亞板塊以低角度仰沖起覆于印度板塊之上，形成喜馬拉雅山強(qiáng)烈隆開，并伴隨地震，以低角度逆動(dòng)型地震為主。3.2我國(guó)地震的基本特征我國(guó)除臺(tái)灣東部、西藏南

5、部和吉林東部深源地震外，其余地區(qū)的地震均屬大陸板塊內(nèi)部地震。一、我國(guó)強(qiáng)震空間分布及地震帶劃分以東經(jīng)105o為界，西部地震廣泛分布、東部?jī)H華北和東南沿海一帶有地震分布，西部地震強(qiáng)度和數(shù)量也大于東部，西部塔里木、準(zhǔn)噶爾等盆地地震亦少發(fā)生。有的研究者將我國(guó)及鄰近區(qū)域共劃分為12個(gè)地震區(qū)見P194頁(yè)圖5-21。從西部看，地震以喜馬拉雅南緣、青藏高原南部最強(qiáng)，向北減弱，但天山南北地震有所增強(qiáng)。地震發(fā)震深度西部40~70km，東部20km，東南沿海僅10km。二、我國(guó)強(qiáng)震發(fā)生的地質(zhì)構(gòu)造條件已有資料表明，絕大多數(shù)強(qiáng)震都發(fā)生在穩(wěn)定地塊邊緣的深達(dá)巖石圈，基底巖層深大活動(dòng)斷裂或斷陷盆地中。a.強(qiáng)震與活動(dòng)斷裂的

6、關(guān)系強(qiáng)震經(jīng)常發(fā)生在活動(dòng)斷裂的應(yīng)力集中的特定部位上，如：①活動(dòng)得大斷裂的交匯部位，約占50%；②活動(dòng)性得大斷裂的轉(zhuǎn)折段，約占15%；③活動(dòng)性得大斷裂的端部或鎖固段（錯(cuò)裂段）在發(fā)震斷裂中，第四紀(jì)以來有明顯活動(dòng)的、晚第三紀(jì)以來有活動(dòng)者和新生代以來有活動(dòng)者的比例為7∶2∶1。由此看來，新近活動(dòng)的第四紀(jì)活動(dòng)斷裂活動(dòng)性最強(qiáng)。b.強(qiáng)震與斷陷盆地的關(guān)系斷陷盆地受活動(dòng)斷裂的影響和控制，因而也是強(qiáng)震的多發(fā)地。其主要發(fā)震構(gòu)造部位為：①對(duì)于傾斜的斷陷盆地，其較深、較陡的一側(cè)的活動(dòng)斷裂易形成地震。②盆地間或盆地內(nèi)由橫向斷裂控制的隆起帶兩側(cè)。③斷陷盆地的銳角形端部。④斷陷盆地內(nèi)多組斷裂交匯部位。⑤復(fù)合盆地中的次級(jí)凹陷

7、帶。c.地震活動(dòng)與深部構(gòu)造的關(guān)系主要是地殼厚度的梯度異常帶或莫霍面的梯度異常帶，如青藏高原周邊，常發(fā)育深達(dá)地殼的地殼斷裂，或巖石圈斷裂，常發(fā)生強(qiáng)震。4地震區(qū)劃即根據(jù)基本烈度對(duì)地震的可能危害程度進(jìn)行分區(qū)。1977年內(nèi)國(guó)家地震局已編制了《中國(guó)地震烈火度區(qū)域劃分圖》，作為工程建設(shè)參考。其方法是首先地震區(qū)或地震帶在未來100年內(nèi)可能發(fā)生的各極地震的地點(diǎn)、地段、勾劃出各極地震活動(dòng)危險(xiǎn)區(qū)。其后，根據(jù)地震活動(dòng)危險(xiǎn)區(qū)，以及我國(guó)歷史地震的