第二章-活断层工程地质研究PPT课件.ppt

第二章活断层工程地质研究学习指南提要第一节概述关于活断层的定义，目前为止没有完全统一。主要关于过去活断层历史时间的上限界定问题看法不一，不同部门、不同国家都存在差别。《岩土工程勘察规范》全新活动断裂：全新世（10000）年内有过活动或近期正在活动，在将来（100年）可能继续活动的断裂。发震断裂：近期（500年）发生过5级以上地震，或在未来100年内预测可能发生5级以上地震的断裂。《水利水电工程地质勘察规范》活断层：最后一次错动距今10-15万年（晚更新世）的断层。美国原子能委员会（USNRC）的定义是：（1）在3.5万年内有过一次或多次活动的断层（2）与其他活动断层有联系的断层（3）沿该断裂发生过蠕动或微震活动断层是地壳构造运动的重要形迹。有的断层形成于较晚时期，在形成以后受到晚期构造背景条件控制，仍保持着活动的特征。早在十八世纪，人们从地震活动与断层活动的关系渐渐意识到断层的活动性特征，经过几个世纪的研究，对活断层的特征有了比较深入的认识。活断层受控于板块构造全球构造（板块构造platetectonicstheory）理论的基本点是，全球划分为六个刚性的岩石圈板块在软流层之上漂移，不断地运动。板块边界的作用力是中国大陆新生代和现今构造变形的主要动力源。变形呈弥散型(千公里以上)，集中在不同次级块体的边界上，具相对低的运动速率(小于10mm/a)。次级块体内部变形微弱或整体运动边界带（plateboundaryorogenicbelt）常常是地质、地球化学和地球物理的结构面，绝大多数大陆地震发生在活动带上。在研究某一个地域的大陆构造变形时需要从活动论的观点，从全球构造框架或区域构造框架出发来自板块边界的作用力是中国大陆新生代和现今构造变形的主要动力源研究表明，印度板块与欧亚于始新世末，即大约3800万年前相互碰撞，此后印度板块仍以每年约5cm的速度向NNE方向推进，强力地推挤着欧亚板块,板块接触带的两个端点位于察隅和伊斯兰堡附近。在碰撞挤压过程中欧亚板块内产生了塑性或粘性流动变形。中国大陆地壳断裂分布图中国大陆与地震分布GPS观测获得的相对于稳定欧亚参考框架下的中国大陆现今地壳运动速度场，蓝色箭头是各GPS观测站的速度矢量,误差椭圆为95%置信度活断层工程地质研究意义活断层决定多数破坏性地震的发震位置，活断层的规模、大小、运动性质和活动时代属性决定了地震震级大小，同时对强震的地面运动具有复杂的影响茂县CypressFreewayStructure,Oakland—LomaPrietaEarthquake,1989SanAndreasFaultcrossingtheCarrizoPlain,NorthofSantaBarbaraSanAndreasFaultoffsettingstreamsOntheCarrizoPlainSanFranciscoCityHall,1906振动液化（Liquefaction）.海啸（Tsunami）对活断层进行研究，充分掌握其活动特征，合理评价其对工程的影响，有时可以安全有效地降低工程设计标准，节省投资。如黄河小浪底工程坝址区半径30公里内有8条大断裂其中王良断裂在坝下游6.5公里断层发生在Q1－Q2期间断层泥热释光法测年龄：15.4-18.3万年，37.4-53.2万年Q2的中后期，Q3以来再未活动过抗震设计：9级→8级水平加速度：0.3伽→0.215伽，节约至少2亿元小浪底及邻区第四纪活动断层分布图一、活断层的类型二、活断层的基本特征（1）粘滑型活断层间歇性突然滑动，常伴有地震活动，也称为地震断层。发生在强度较高的岩石中，断层带锁固能力强，危害大。发震断裂特征：深断裂，裂谷，板块接触带。（2）蠕滑型活断层沿断层面两侧岩层连续缓慢地滑动发生在强度较低的软岩中，断层带锁固能力弱一般无震发生，有时可伴有小震。近年来，一些研究者注意到了粘滑型断层在大震前后一段时间内在震源区及其外围的蠕滑现象。1976年唐山地震前后的一些宏观现象，如井壁坍塌变形、沿八宝山断层地下水位的变化、河北省中部的井喷现象等，都可能与深部断层的蠕动有关。据唐山地震区地形变资料反演求得的震中区8km×6km的地带内，于1969—1975年发生了走滑错距为104cm的无震蠕滑、走向和倾向滑动的平均速率分别达18.6cm/a和1.4cm／a。我国大陆内部还有一种特殊的反映断裂蠕动的构造形式，就是由于地壳块体或断裂带蠕动，导致在地面产生一系列微型破裂构造，一般称为地裂缝(groundfissure)或“地裂”现象。典型代表有西安地裂缝和1974—1976年在冀、鲁、豫、皖等省先后出现的大面积地裂现象。上述的地裂现象不受地貌、土质和水文条件影响而广泛分布在大范围内，与区域构造方向和区域应力场方向协调，表现出有统一的受力方向，反映出它们可能