工程地質(zhì)學(xué)--第七章活斷層和地震工程地質(zhì)研究

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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(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院10/3/20211中國(guó)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10/3/20212中國(guó)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(dòng)著的斷層或近期有過(guò)活動(dòng)且不久的將來(lái)可能會(huì)重新發(fā)生活動(dòng)的斷層?！锝ㄖ锏闹匾浴镞\(yùn)營(yíng)期★活動(dòng)歷史第七章活斷層與地震工程地質(zhì)研究10/3/20213中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪美國(guó)原子能委員會(huì)（USNRC）：（1）在3.5萬(wàn)年內(nèi)有過(guò)一次或多次活動(dòng)的斷層（2）與其他活動(dòng)斷層有聯(lián)系的斷層（3）沿該斷裂發(fā)生過(guò)蠕動(dòng)或微震活

2、動(dòng)1994年《巖土工程勘察規(guī)范》全新地質(zhì)時(shí)期（1～1.1萬(wàn)年）1989年《中國(guó)水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》晚更新世（10萬(wàn)年）10/3/20214中國(guó)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(cè)年齡：15.4-18.3萬(wàn)年，37.4-53.2萬(wàn)年Q2的中后期，Q3以來(lái)再未活動(dòng)過(guò)抗震設(shè)計(jì)：8級(jí)→9級(jí)水平加速度：0.3伽→0.215伽，節(jié)約至少2億元TQ1Q210/3/20215中國(guó)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(cuò)斷直接危害跨越該斷層的建筑物例：寧夏石嘴山市紅果

3、子溝河北薊縣長(zhǎng)城錯(cuò)斷西安地裂縫：臨潼－長(zhǎng)安活動(dòng)斷裂帶（2）伴有地震發(fā)生的活斷層，強(qiáng)烈的地面振動(dòng)對(duì)較大范圍內(nèi)的建筑物損害例：美國(guó)1906年舊金山地震中，圣·安德烈斯斷裂的錯(cuò)動(dòng)→圣·安德烈斯?jié)危▔胃?7米）10/3/20216中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪10/3/20217中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪10/3/20218中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪10/3/20219中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪10/3/202110中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪10/3/202111中國(guó)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(dòng)蓋層斷裂切穿沉積蓋層，達(dá)到基底頂面

4、地震M﹤3基底斷裂切穿巖漿巖層，達(dá)到玄武巖頂面M﹤6，不形成地震帶地殼斷裂切穿地殼，達(dá)到地幔頂面M﹥6，形成地震帶巖石圈斷裂切穿巖石圈，達(dá)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10/3/202112中國(guó)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(jí)斷層較多（3）正斷型活斷層下降盤分支斷層多見(jiàn)，形成地塹式的正斷層組合10/3/202113中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪σ1σ2σ2σ3σ110/3/202114中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈

5、洪彪σ1σ1σ3σ3σ2σ210/3/202115中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪σ1σ1σ3σ3σ2σ210/3/202116中國(guó)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(dòng)發(fā)生在強(qiáng)度較高的巖石中，斷層帶鎖固能力強(qiáng)，危害大（2）蠕變斷層（蠕滑型活斷層）沿?cái)鄬用鎯蓚?cè)巖層連續(xù)緩慢地滑動(dòng)發(fā)生在強(qiáng)度較低的軟巖中，斷層帶鎖固能力弱一般無(wú)震發(fā)生，有時(shí)可伴有小震4、活斷層的活動(dòng)方式10/3/202117中國(guó)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(jī)制斷層面解、裂縫、地震特征1970年通海地震的等震線

6、圖10/3/202118中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪地震時(shí)地表斷裂帶長(zhǎng)度和斷層最大位移量.一般：震級(jí)越大，震源深度越淺，地表斷裂越長(zhǎng)，斷距越大。7.5級(jí)以上地震均出現(xiàn)地表錯(cuò)斷，而小于5.5級(jí)的較少出現(xiàn).2、長(zhǎng)度和斷距唐山大地震地表斷層錯(cuò)動(dòng)10/3/202119中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪10/3/202120中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪10/3/202121中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪地震震級(jí)與地表錯(cuò)斷長(zhǎng)度的關(guān)系地震震級(jí)與地表最大位移的關(guān)系10/3/202122中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪3、錯(cuò)動(dòng)速率現(xiàn)今錯(cuò)動(dòng)速率：精密地形測(cè)量確定平均錯(cuò)動(dòng)速率：最新沉積物的錯(cuò)動(dòng)位移與沉積年代之比等級(jí)A

7、AABCD錯(cuò)動(dòng)速率(㎜/a)>101－100.1－10.01－0.1<0.01活動(dòng)性很高高中等低非活動(dòng)性10/3/202123中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪Q3Q1D1D3Q1以來(lái)的平均錯(cuò)動(dòng)速率：D1/Q1Q3以來(lái)的平均錯(cuò)動(dòng)速率：D3/Q3Q1－Q3期間的平均錯(cuò)動(dòng)速率：10/3/202124中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪4、錯(cuò)動(dòng)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(qiáng)度d：一次地震的錯(cuò)移量S：斷層的平均錯(cuò)動(dòng)速率10/3/202125中國(guó)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)