Ch1活斷層和地震工程地質(zhì).ppt

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1、Ch1活斷層和地震工程地質(zhì)§1概述§2活斷層§3地震§4誘發(fā)地震1§1概述活斷層和地震是兩種密切相關(guān)的工程動力地質(zhì)作用，它們對工程建筑物的影響范圍較大，是區(qū)域性的，而且往往突然發(fā)生，釀成嚴(yán)重災(zāi)害。在工程地質(zhì)學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)，將由活斷層和地震活動所產(chǎn)生的工程地質(zhì)問題，稱為“區(qū)域地殼穩(wěn)定性問題”。2§1概述據(jù)統(tǒng)計，世界上90％以上的地震是由于斷層活動而引起的。地球的構(gòu)造運(yùn)動可使地殼和上地幔中積聚構(gòu)造應(yīng)力，當(dāng)構(gòu)造應(yīng)力增大并超過介質(zhì)強(qiáng)度時，往往表現(xiàn)為活斷層的突然錯動，釋放應(yīng)變能，并以彈性波的形式在地殼表層傳播而發(fā)生地震?；顢鄬踊顒訒r并不一定都發(fā)生地震。將活斷層劃分為蠕滑

2、斷層和粘滑斷層。一般地說，粘滑斷層會發(fā)生地震，因此也可稱它為地震斷層。3§1概述據(jù)統(tǒng)計，全世界每年發(fā)生大約500萬次地震，其中絕大多數(shù)是不為人們感知的小地震；破壞性地震約1000次；強(qiáng)烈性破壞地震十幾次4§1概述我國自然地質(zhì)條件復(fù)雜，地處環(huán)太平洋地震帶和地中?！柴R拉雅地震帶這兩個世界上最強(qiáng)的地震帶之間，是世界上最大的一塊大陸地震區(qū)，深受地震災(zāi)害之苦。近數(shù)百年來世界上災(zāi)害最重的震例，大多數(shù)發(fā)生在我國。1976年唐山7.8級大地震，使該市市區(qū)夷為廢墟，死亡二十多萬人，是本世紀(jì)以來世界上最慘重的地震災(zāi)害。因此，活斷層和地震是工程地質(zhì)學(xué)研究的重要課題之一。5§2

3、活斷層一、活斷層的概念及研究意義二、活斷層的基本特征三、活斷層參數(shù)的定量研究四、活斷層的鑒別五、活斷層區(qū)的建筑原則6一、活斷層的概念及研究意義定義：指現(xiàn)今正在活動的斷層，或近期曾活動過、不久的將來可能會重新活動的斷層。我國規(guī)定潛在活斷層的時間上限：鐵路線1×104a高壩和核電站5×104a7二、活斷層的基本特征（一）活斷層是深大斷裂復(fù)活運(yùn)動的產(chǎn)物（二）活斷層的繼承性和反復(fù)性（三）活斷層的活動方式8（一）活斷層是深大斷裂復(fù)活運(yùn)動的產(chǎn)物國內(nèi)外大量的研究結(jié)果表明，活斷層往往是地質(zhì)歷史時期產(chǎn)生的深大斷裂，在挽近期及現(xiàn)代地殼構(gòu)造應(yīng)力條件下重新活動而產(chǎn)生的。深大斷裂指

4、的是切穿巖石圈、地殼或基底的斷裂，其延伸長度達(dá)數(shù)十、數(shù)百、甚至數(shù)千公里，切割深度數(shù)公里至百余公里。復(fù)活運(yùn)動的標(biāo)志是地震活動和地?zé)崃鳟惓５?，尤其是那些走滑型活斷層最易伴生?qiáng)震，形成地震帶。例如，我國川西的安寧河地震帶和則木河地震帶。9（二）活斷層的繼承性和反復(fù)性研究資料表明，活斷層往往是繼承老的斷裂活動的歷史而繼續(xù)發(fā)展的，而且現(xiàn)今發(fā)生地面斷裂破壞的地段過去曾多次反復(fù)地發(fā)生過同樣的斷層運(yùn)動。10（三）活斷層的活動方式活斷層的活動方式基本有兩種一種是以地震方式產(chǎn)生間歇性地突然滑動，稱地震斷層或粘滑型斷層；另一種是沿斷層面兩側(cè)巖層連續(xù)緩慢地滑動，稱蠕變斷層或蠕滑型

5、斷層。11（三）活斷層的活動方式粘滑型斷層的圍巖強(qiáng)度高，斷裂帶鎖固能力強(qiáng)，能不斷積累應(yīng)變能。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到圍巖強(qiáng)度極限后產(chǎn)生突然滑動，迅速而強(qiáng)烈地釋放應(yīng)變能，造成大的地震。所以沿這種斷層往往有周期性地震活動。蠕滑型斷層主要發(fā)育在圍巖強(qiáng)度低，斷裂帶內(nèi)含有軟弱充填物，或孔隙液壓和地溫的高異常帶內(nèi)，斷裂鎖固能力弱，不能積累較大的應(yīng)變能，在受力過程中易于發(fā)生持續(xù)而緩慢的滑動。斷層活動一般無地震發(fā)生，有時可伴有小震。12三、活斷層參數(shù)的定量研究活斷層在時空域內(nèi)運(yùn)動的參數(shù)有活斷層的產(chǎn)狀長度斷距錯動速率錯動周期活動年齡這些參數(shù)是在活斷層區(qū)進(jìn)行地震預(yù)報和設(shè)防的重要資料，對它們

6、的了解和分析有助于把握活動斷裂的活動規(guī)律性，也是評價建設(shè)場地區(qū)域地殼穩(wěn)定性的重要依據(jù)。13（一）活斷層的產(chǎn)狀活斷層的產(chǎn)狀包括斷層面的走向傾向傾角可通過遙感影像判讀、宏觀地質(zhì)調(diào)查、震源機(jī)制斷層面解，以及對等震線幾何特征、地表地震斷層和裂縫帶、大地測量資料的分析等多種途徑獲取。14（二）活斷層的長度和斷距研究者習(xí)慣上將地震時地表斷裂帶長度和斷層最大位移值來分別表征活斷層的長度和斷距。一般地說，地震的震級愈大，震源深度愈淺，則地表斷裂愈長，斷層位移量也愈大。實測資料表明，一般大于7.5級的淺源地震均伴有地表錯斷，而小于5.5級者則少見。15（三）活斷層的錯動速率

7、和錯動周期活斷層的錯動速率，一般是通過重復(fù)精密地形測量和研究第四紀(jì)沉積物年代及其錯位量而獲得的。重復(fù)精密地形測量可以精確地測定活斷層不同地段的現(xiàn)今錯動速率。第四紀(jì)沉積物年代及其錯位量的研究，只能確定活斷層在最新地質(zhì)時期內(nèi)的平均錯動速率。16錯動周期地震斷層兩次突然錯動之間的時間間隔，即是活斷層的錯動周期?；顢鄬影l(fā)生大地震的重復(fù)周期往往長達(dá)數(shù)百年至數(shù)千年，有的已超出地震記錄的時間。地震斷層的錯動周期主要取決于斷層周圍地殼應(yīng)變速率和斷層面鎖固段的強(qiáng)度。一般情況是：應(yīng)變速率愈小，鎖固段強(qiáng)度愈大，則錯動周期愈長。這即是說，地震強(qiáng)度愈大的活斷層，其錯動周期愈長。因此

8、，剛發(fā)生過大地震的地段應(yīng)該是安全的。17（四）活斷層的年齡判據(jù)活斷