第七章-1 活断层的工程地质研究
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活断层工程地质研究
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我 续拼搏 。
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我 续拼搏 。
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
活断层的工程地质研究
活断层的工程地质研究姓名：班级：学号：一、基本概念活断层，是指现今在持续活动的断层，或在人类历史时期或近期地质时期曾经活动过，极有可能在不远的将来重新活动的断层。
后一种也可称为潜在活断层。
断层在目前持续活动的标志，当然是判定活断层的无可争议的证据。
如何判定潜在活断层则有各种不同的标准。
《岩土工程勘察规范》：在全新地质时期（一万年）内有过地震活动或近期正在活动，在将来（今后100年）可能继续活动的断裂，称为活断层。
全新活动断裂中，近期（近500年来）发生过地震震级大于或等于5级的断裂，或在今后100年内，可能发生大于或者等于5级的断裂，为发震断裂。
活断层有不同的分类。
按运动速率分为A、B、C、D不同级别；按运动性质分为粘滑断层和蠕滑断层；按发震与否分为发震断层的和非发震断层的；按几何形态（两盘相对运动方向）分为走滑断层（又分左旋断层和右旋断层）、倾滑断层（正断层和逆断层）和混合型断层等。
二、活断层特性活断层的特性需要从活断层类型、规模、错动速率和活动周期等方面进行研究。
（一）活断层工程地质分类为适应我国振兴经济, 建立对工程适用性较强的活断层工程地质分类, 已经成为当代中国和国际社会大规模工程建设急待解决的新问题。
鉴于活断层对工程的影响主要表现为灾害性质, 工程地质的目标是要提出灾害减缓的对策, 首先建立一个满足工程需要的灾害性工程地质分类原则, 弥补当代活断层研究中为地震学服务的局限性, 摆脱现存活断层研究中那种以时限为基础的状况, 使活断层研究与工程灾害直接结合起来。
大量实践证明, 活断层的工程灾害主要通过直接发震、蠕动、积累较高的地应力及增强断裂带地下水循环交替而导致断层带岩石软化, 进而导致滑坡和崩塌作用等的发生。
据此, 提出活断层工程地质分类如表2。
第一类, 灾害型活断层, 第二类, 危害型活断层, 第三类, 灾害减缓型活断层, 第四类, 安全型活断层。
（二）活断层规模（断层活动段的长度L和错距D）活动断层的产状要素、长度等均是重要的几何要素，这些可以通过勘探等手段得到确定。
地质课件-活断层工程地质研究
石崗大壩全長700m, 臺灣 1999.9.21地震中被斷層切錯
• 上述三種活斷層的位移向量都分別是單純走滑或 傾滑，其產生的應力場是三個主應力方向中的兩個 是水準的而另一個是垂直的。
• 實際應力場往往是複雜的，三個主應力方向既不完 全水準也不完全垂直，而是由不同的水準和垂直分 量所合成。因之，斷層的位移向量也多由不同的傾 滑、走滑分量所合成。而活斷層的類型也就可以是 左(或右)旋走滑逆沖斷層或左(或右)旋走滑正斷層 等多種形式。
• 大多學者認為，“近期”的概念應遵循兩大原則：（1）應從 斷裂活動的延續性考慮；（2）應考慮對工程建設最有利、最 合適。
1.1 基本概念與研究意義
• 從工程建築來看，時間界限定得靠前，比較安全，但是太靠前， 會增加很多不必要的處理措施，經濟上不合理；定得靠後，又 會冒險，對許多大型建築工程不妥。定在中更新世較為合適。
1-正斷層;2-逆斷層;3-正走滑斷層;4-共軛斷層;5-逆走滑斷層;6-走滑斷層;7-張破裂;8-性質不 明斷層;
1.2 活斷層的基本特徵
一般說來，地震震級愈大，震源深度愈淺， 則地表錯斷就愈長。大於7.5級的淺源地震均 伴有地表錯斷，而小於5.5級的地震則除個別 特例外均無地表錯斷。
同樣震級的地震則由於震源深度不同或鎖 固段岩體強度不同而地表斷裂的長度各不相 同。
海城縣析木公社近SN向和近EW向鋸齒 狀地裂縫,具有左旋扭動性質,位移36cm
靠近三藩市第六街的布魯克桑姆 街路面出現了深深的地裂縫並有 明顯的垂直位錯
某水電站活斷層監測裝置，監測水準方 向移動，固定在斷層兩側
主要內容：
1.1 基本概念與研究意義
1.2 活斷層的基本特徵
1.3 活斷層的鑒別標誌 1.4 我國活斷層的分佈 1.5 活斷層的調查與研究方法 2.6 活斷層區的建築原則
工程地质学_第7章 活断层和地震工程地质研究1
不产生应力降和震动，或只发生弱震。
发育条件：断裂带岩性、结构联结较弱；空隙水压力、地热
高异常，有效应力低、软化；断层形态平直，锁固能力低。一
般无震发生，有时可伴有小震。
典型的蠕滑断层的滑动速率：阿尔卑斯断层系5cm/a 圣安德列斯断层蠕滑段3cm/a
日本典型活断层0.3-0.6mm/a
鲜水河断裂蠕滑段18mm/a
逆断型活断层
在我国逆冲型活断层主要发育于西部地区。
受印度板块年速率约6cm的NNE向俯冲的推挤，自
南而北有喜马拉雅山南麓逆冲推覆断层，天山南
侧，天山北侧逆冲推覆断层等几个长达数百公里 走向近东西的逆冲型活断层，青藏断块东界的北 段，则有走向北东的龙门山逆掩推覆断层；所有 这些断层都是活动性强烈的发震断层。
地震
Cypress Freeway Structure, Oakland — Loma Prieta Earthquake, 1989
San Andreas Fault crossing the Carrizo Plain, North of Santa Barbara
San Andreas Fault offsetting streams On the Carrizo Plain
走向滑动型活断层
最大最小主应力近于水平，所以两者之间的最大剪应力面，
亦即此类断层的断层面，近于直立，因之其地表出露线也就最 为平直；常表现为极窄的直线形断崖。主要是断层面两侧相对 的水平运动，相对的垂直升降很小。 河流最易于沿这种断层发育，水工建筑物也就最易于受到 这种活断层的威胁。如断层与坝轴线小角度斜交，由于断层错 动而造成的心墙拉开宽度可以相当大。有名的走向滑动型活断 层有美国加州的圣安德烈斯断层系 。
发育条件：断裂带岩性、结构联结较弱；空隙水压力、地热
高异常，有效应力低、软化；断层形态平直，锁固能力低。一
般无震发生，有时可伴有小震。
典型的蠕滑断层的滑动速率：阿尔卑斯断层系5cm/a 圣安德列斯断层蠕滑段3cm/a
日本典型活断层0.3-0.6mm/a
鲜水河断裂蠕滑段18mm/a
逆断型活断层
在我国逆冲型活断层主要发育于西部地区。
受印度板块年速率约6cm的NNE向俯冲的推挤，自
南而北有喜马拉雅山南麓逆冲推覆断层，天山南
侧，天山北侧逆冲推覆断层等几个长达数百公里 走向近东西的逆冲型活断层，青藏断块东界的北 段，则有走向北东的龙门山逆掩推覆断层；所有 这些断层都是活动性强烈的发震断层。
地震
Cypress Freeway Structure, Oakland — Loma Prieta Earthquake, 1989
San Andreas Fault crossing the Carrizo Plain, North of Santa Barbara
San Andreas Fault offsetting streams On the Carrizo Plain
走向滑动型活断层
最大最小主应力近于水平，所以两者之间的最大剪应力面，
亦即此类断层的断层面，近于直立，因之其地表出露线也就最 为平直；常表现为极窄的直线形断崖。主要是断层面两侧相对 的水平运动，相对的垂直升降很小。 河流最易于沿这种断层发育，水工建筑物也就最易于受到 这种活断层的威胁。如断层与坝轴线小角度斜交，由于断层错 动而造成的心墙拉开宽度可以相当大。有名的走向滑动型活断 层有美国加州的圣安德烈斯断层系 。
活断层和地震工程地质研究
பைடு நூலகம்
（一）调查研究的内容 （二）调查研究的方法
1. 区域地质构造的分析、研究
区域地质资料分析 航卫片分析 深部地球物理勘探资料 断裂带的地质勘察 断裂带的活动性研究 活动年龄的测定 跨断层埋伸长计 短水准、短基线测量 卫星遥感测量
2. 断裂带的勘察研究
3.活动速率研究
第一节 活断层
一、含义
活断层：目前还在持续活动的断层，或在历史时期或 近期地质时期活动过，极可能在不远的将来重新活动 的断层。后一种情况也可称为潜在活断层。 A. 全新世以来（1.1万年） B. 3.5万年以来（C14测试） C. 晚更新世之后（10万年） D. 中更新世中期以来（50万年） E. 第四纪以来（250万年）
1. 按成因分类
按其成因可分为构造地震、火山地震和陷落地震。人类工程活 动如采矿、水库蓄水、深井注水、地下核爆炸也可诱发地震。 2. 按震源深度：弹性波的地下发源地为震源，震源在地面上的 垂直投影为震中，震中到震源的距离为震源深度。 >300m 深源地震；300－70m 中源地震；<70m 浅源地震 3. 强度（震级）(M) <2M 微震；2-4M 有感地震；>5M 破坏性地震；>7M 强烈地震
4.微震监测 5.地应力测量 6.物理模拟、数值模拟
四、活断层区工程选址、设计
（一）选址
1. 尽可能避开活断层 2. 尽可能避开主断层带、断层主动盘
（二）设计
1. 选型 2. 建筑物结构设计
第二节 地震的工程地质研究
活断层工程地质研究
二、活断层的危害
（1）活断层的地面错断直接危害跨越该断层的建 筑物 例：宁夏石嘴山市红果子沟——明长城错断
（2）伴有地震发生的活断层，强烈的地面振动对 较大范围内的建筑物损害 例：美国1906年旧金山地震中，圣· 安德烈斯断裂 的错动→圣· 安德烈斯坝（27米）
唐山大地震地表断层错动
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四、活断层的基本特征
活断层是深大断裂复活的产物 活断层的继承性和反复性
※按照位移方向与水平面的关系： （1）走滑型活断层 常分布于大陆内部的地块之间的接触部位 （2）逆断型活断层 多分布于板块碰撞挤压带 上盘分支断层、次级断层较多 （3）正断型活断层 下降盘分支断层多见，形成地堑式的正断层组合
风火山隧道北部断裂切割表层第四系和公 路的裂缝延伸特征
三、活断层的类型和活动方式
按构造应力状态及两盘相对位移的性质， 可将活断层划分为地质上熟悉的三种类型，即： 走向滑动型活断层，逆断型活断层和正断型活 断层。其中以走向滑动型最为常见。三类活断 层由于几何特征和运动特性不同，所以它们对 工程场地的影响也各异。
正断型活断层
地壳上承受水平张应力的地带主要沿大洋中脊分布。 大陆上以现代活动正断层为主的地带有东非断裂谷，美 国的盆地与山脉区(内华达、犹他及其附近地带)，欧洲 莱茵地堑系，苏联贝加尔湖地堑等。我国东部大陆边缘 活动带的扩展与沉陷，在华北平原、渤海湾与松辽平原 形成了一系列地堑系或裂谷系。地堑边缘的张性正断层 是东部地区活断层中的主要类型。鄂尔多斯地块周围也 有银川地堑、河套地堑和汾渭地堑系等一系列地堑盆地。 地堑盆地中新生代沉积层厚有的达数百至千米(汾渭地 堑系)，有的达几千米(华北平原地堑系)有的达 12000m(渤海湾中的渤中拗陷)，这表明这些断裂的新生 代适动以正断运动为主，另一方面，沿这些断裂带的地 震震源机制，地震断层以及地震前后的形变测量又都表 明这些断层都有很大的水平分量，表明其现代活动性与 典型张性构造区和典型的内陆裂谷带有所不同。
活断层的工程地质研究
断层的工程地质研究1 基本要领及研究意义活断层：目前还在持续活动，或在近期地质历史时期活动过，极可能在不远的将来重新活动的断层10000年以来活动过的断层称全新活动断层。
活断层的活动特征：蠕滑、粘滑。
意义（工程意义）：规避重大破坏性地震对建筑群的破坏，防止因活断层位错坏建筑物（无破坏性地震）。
2 活断层的特性包括：活断层的类型活动方式规模错动速率及基本分级活动周期古地震事件2.1 活断层的类型和活动方式按构造应力状态，活断层可划分为三类：走向滑动型（平移断层）逆断层正断层由于三类活断层的几何特征及运动特性各不相同，因而对工程场地的影响也不同。
一、走向滑动断层应力状态为2σ垂直，1σ、3σ水平。
特征：断层面倾向大（近于垂直）断层的地表出露线平直地貌上常形成陡直的断崖以水平运动为主，相对垂直升降量很小分支断裂较少，断层带宽度小这类断层的水平错动量往往很大，因而易于识别，易于发生强震。
一、逆断层应力状态为3σ垂直，1σ、2σ水平。
特征：断层地倾角较小，一般20－40o 之间，上盘上升引起上盘一侧地面隆升，下盘一般无地表变形，分支断层发育，主要产生在上盘。
断层面的地面出露线不平直，呈波状弯曲。
逆断层也是强烈发震断层。
三、正断层应力状态为1σ垂直，2σ、3σ水平。
特征：断层面倾角介于逆断层与平移断层之间，一般60~80º之间。
上盘下降并发育分支断层近断层可以引发中强震。
由于地应力场的复杂性，因此，实际发育的断层往往既有水平运动分量亦有垂直运动分量。
因为形成走滑逆冲断层或走滑正断层等。
活断层活动的两种基本方式：粘滑和稳滑。
易发生同期强地震。
2.2 活断层的长度和断距对活断层，其长度和断距是表征活断层的重要数据，通常用：强度导致地面破裂的长度（L ）和一次错段的最大位移（D ）来表示。
一般地震地表错段长度从由百米至数百公里，最大位移自几十厘米至十余米。
地震愈大，震源愈浅，则地表错段就愈长。
我国的经验公式为：25.5lg 19.1+=L M或： 25.256.0-=M L统计分析是一种常用的研究方法。
第七章活断层的工程地质研究
活动逆断层上升盘的地表变形及分支断层错动
正断层
最大主应力近于垂直，最小主应力近于水平；走 向垂直于最小主应力与最大主应力 特征：
断层面倾角介于逆断层和走滑断层之间，60°— 80 °。
上盘下降并发育分支断层； 中强震断层。
活动正断层下降盘的地表变形及分支错动
活断层的活动方式
粘滑 蠕滑 粘滑+蠕滑
活断层害处
断层能错断煤层，增加开采的难度 ； 断层的存在能造成岩体的破碎，产生地质灾害， 也不利于工程建设 。
§1 概述
活断层：目前还在持续活动的断层，或在历史时期 或近期地质时期活动过、极有可能在不远的将来重新 活动的断层。（潜在活断层）
地质时期的判法
近代地质时期的说法很多，美国原子能委员会对能 动断层作出了三条规定： （广义）： ① 在35000年内有过一次或多次活动的断层 ② 与能动断层有联系的断层 ③ 沿该断层带仪器记录到小震活动和多次的历史地震 （狭义） ① 在晚第四纪有过活动；② 该断裂有地面破裂的证据 从工程来说以工程建筑的使用年限来判别。
3. 伴有地震发生的活断层，在强震过程中沿断裂带 常出现地震断层陡坎和地裂缝。
4. 地震过程中常伴随砂土液化和崩积契。
活断层错动的地质证据
科约特溪断层多次错动保留 在沉积层中的证据
根据14C测年：
距今约3000a的沉积层 面被累积错开1.7m；
距今约1230a的沉积层 面被错开740mm；
距今约1000a的沉积层 面被错开560mm。
面，常表现为极窄的直线形断崖。
特征： 断层面倾向大 断层的地表出露线平直 地貌上常形成陡直的断崖 以水平运动为主，相对垂直沉降很小 分支断裂较少，断层带宽度小 强震断层
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美国原子能委员会从历史性和现实性观点出发，将 美国原子能委员会从历史性和现实性观点出发， 活断层分为: 活断层分为: 狭义的，称为“活动断层” 其概念是， 1. 狭义的，称为“活动断层”，其概念是，全新世 (1× a)以来活动的断层 并且未来仍有可能活动， 以来活动的断层， (1×104a)以来活动的断层，并且未来仍有可能活动，其 活动可以找到地质的、历史考古的、地震活动的、 活动可以找到地质的、历史考古的、地震活动的、地球 物理的以及大地测量的诸种证据， 物理的以及大地测量的诸种证据，它对现代工程实践和 地震预报等有着最直接和密切的关系。 地震预报等有着最直接和密切的关系。 广义的，称为“能动断层” 其含义是： 2. 广义的，称为“能动断层”，其含义是：①在过去 3.5× 内至少有过一次活动证据． 3.5×104a 内至少有过一次活动证据．或在过去 50× 内有反复活动的证据； 与之有联系的断层； 50×104a内有反复活动的证据；②与之有联系的断层； 沿该断裂带仪器记录到微震活动。 ③沿该断裂带仪器记录到微震活动。美国的这个概念后 来被不少国家参考使用。 来被不少国家参考使用。 我国规定潜在活断层的时间上限， 我国规定潜在活断层的时间上限，铁路线为 1×104a．高坝和核电站为 5×104a。
我国主要活断层错动速率分布如图4 16所示 我国主要活断层错动速率分布如图4—16所示： 所示：
我国已有的这类关系式 有： M=1.19lgL+5.25 L=0.56ML=0.56M-2.25 日本松田时彦得出的关系式为： 日本松田时彦得出的关系式为： M=（1/0.6） M=（1/0.6）lgL+4.85 lgD=0.55M =0.55MlgD=0.55M-3.71 博尼拉通过统计、回归分析，获得如下关系式： 博尼拉通过统计、回归分析，获得如下关系式： Ms(L)=6.04+0.708lgL
研究意义： 二、研究意义：
对活断层进行工程地质研究的重要意义有以下两 个方面： 个方面： 1、是断层的地面错动及其附近的伴生的地面 变形，往往会直接损害跨断层修建或建于其邻近 变形，往往会直接损害跨断层修建或建于其邻近 的建筑物。 的建筑物。 2、其次是活断层多伴有地震，而强烈地震又 其次是活断层多伴有地震 活断层多伴有地震， 会使建于活断层附近的较大范围内的建筑物受到 损害。 损害。
世界范围的活断层研究表明， 世界范围的活断层研究表明，活断层的错动 速率很小，一般为每年不足1毫米到几毫米， 速率很小，一般为每年不足1毫米到几毫米，最强 的也仅有每年几十毫米。板块边缘断层最强， 的也仅有每年几十毫米。板块边缘断层最强，一 般为几cm cm／ 般为几cm／a，如美国加州圣安德烈斯断层带最大 速率为5cm/a 5cm/a。 速率为5cm/a。我国的活断层一般均为板块内部断 活动速率要小得多。研究表明， 层，活动速率要小得多。研究表明，我国活断层 错动速率大小具有明显的区域性。大致以东经105 错动速率大小具有明显的区域性。大致以东经105 度为界，东部与西部不同， 度为界，东部与西部不同，东部华北与华南又不 同。
我国大陆内部还有一种特殊的反映断裂蠕动的构 造形式：因地壳块体或断裂带蠕动， 造形式：因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 地裂缝(ground 一系列微型破裂构造，一般称为地裂缝(ground fissure)或 地裂”现象。典型代表有西安地裂缝。 fissure)或“地裂”现象。典型代表有西安地裂缝。 当然地面裂缝有多种成因，外生的地裂分布是比较广 当然地面裂缝有多种成因， 泛的。但上述的地裂现象不受地貌、 泛的。但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， 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， 应力场方向协调，表现出有统一的受力方向，反映出 它们可能是一种大范围构造活动或深部断裂的蠕动而 引起的地表蠕裂现象。西安地裂缝就被认为是由于渭 引起的地表蠕裂现象。西安地裂缝就被认为是由于渭 河断陷南侧的长安临潼断裂的张性蠕动， 河断陷南侧的长安临潼断裂的张性蠕动，为厚达一千 余米的第四纪土层提供了潜在临空面， 余米的第四纪土层提供了潜在临空面，在自重应力场 作用下产生了侧向扩展(gravitational 作用下产生了侧向扩展(gravitational lateral spreading)而形成的 而形成的。 spreading)而形成的。
风火山隧道北部断裂切割表层第四系和公 路的裂缝延伸特征（镜向西） 路的裂缝延伸特征（镜向西）
风火山隧道北部断裂切割表层第四系的裂 缝延伸特征（镜向西） 缝延伸特征（镜向西） 裂缝最大宽度5 10mm，延伸长度200m 裂缝最大宽度5－10mm，延伸长度200m
第二节 活断层的特性
活断层的特性包括活断层的类型 活动方式， 活断层的特性包括活断层的类型和活动方式， 活断层的类型和 活断层的规模，活断层的错动速率及其分级， 及其分级 活断层的规模，活断层的错动速率及其分级，活 断层的重复活动周期 重复活动周期， 断层的重复活动周期，以及作为活断层活动记录 古地震事件等 的古地震事件等。 一、活断层的类型和活动方式 构造应力状态及两盘相对位移的性质， 按构造应力状态及两盘相对位移的性质，可 将活断层划分为地质上熟悉的三种类型， 将活断层划分为地质上熟悉的三种类型，即：走 向滑动或平移断层，逆断层和正断层。 向滑动或平移断层，逆断层和正断层。其中以走 向滑动型最为常见。 向滑动型最为常见。三类活断层由于几何特征和 运动特性不同， 运动特性不同，所以它们对工程场地的影响也各 异。
三、活断层的错动速率和重复错动周期
活断层的错动速率是反映活断层活动强弱、 活断层的错动速率是反映活断层活动强弱、断层 错动速率是反映活断层活动强弱 所在地区应变速率大小的重要数据，一般是通过重复精 所在地区应变速率大小的重要数据，一般是通过重复精 密地形测量和研究第四纪沉积物年代及其错位量而获得 密地形测量和研究第四纪沉积物年代及其错位量而获得 错动速率以一定时间段内的平均错动速率表示。 的，错动速率以一定时间段内的平均错动速率表示。重 复精密地形测量可以精确地测定活断层不同地段的现今 错动速率， 错动速率，而第四纪沉积物年代及其错位量的研究则只 能确定活断层在最新地质时期内的平均错动速率。 能确定活断层在最新地质时期内的平均错动速率。 地震断层两次突然错动之间的时间间隔． 地震断层两次突然错动之间的时间间隔．即是活断 层的错动周期 断层的错动速率愈大， 错动周期。 层的错动周期。断层的错动速率愈大，两次突然错断之 间的时间间隔，亦即其重复错动周期，也就愈短。 间的时间间隔，亦即其重复错动周期，也就愈短。
按断裂的主次关系又可将活断层分为主断层 断裂的主次关系又可将活断层分为 又可将活断层分为主断层 fault)，分支断层(branch fault)和 (main fault)，分支断层(branch fault)和次级 断层(secondary fault)。 断层(secondary fault)。次级断层从平面上看来 与主断层无关， 与主断层无关，实际上在剖面上它仍属主断层的 分支，对于逆断层来说主要产生在上盘， 分支，对于逆断层来说主要产生在上盘，而对于 正断层来说则主要产生在下盘， 正断层来说则主要产生在下盘，而走向滑动断层 则很少有次级断层伴生。 则很少有次级断层伴生。
二、活断层的长度和断距 活断层的长度和断距 活断层的长度和断距是表征活断层规模的重 长度和断距是表征活断层规模的重 要数据，通常用强震导致的地面破裂(地震断层或 要数据，通常用强震导致的地面破裂 地面破裂( 地表错断)的长度(L) (L)和 地表错断)的长度(L)和伴随地震产生的一次突然 错断的最大位移值(D)表示。 (D)表示 错断的最大位移值(D)表示。通过对地表错断的研 可以了解地震破裂的方式和过程， 究，可以了解地震破裂的方式和过程，判定地震 断层动力学特征，又可了解地震时的地面效应， 断层动力学特征，又可了解地震时的地面效应， 判定地震危险性和震害程度，为在活断层区修建 判定地震危险性和震害程度， 建筑物的抗震设计提供参数。 建筑物的抗震设计提供参数。所以近年来世界各 地都对地表错断进行了广泛的研究。 地都对地表错断进行了广泛的研究。
第一节 基本概念及研究意义 一、基本概念
活断层(active fault)一般理解为 活断层(active fault)一般理解为目前还在持续 一般理解为目前还在持续 活动的断层， 活动的断层，或在历史时期或近期地质时期活动 极可能在不远的将来重新活动的断层。 过、极可能在不远的将来重新活动的断层。后一 种情况也可称为潜在活断层(potentially 种情况也可称为潜在活断层(potentially fault)。 active fault)。
活断层活动的两种基本方式是粘滑与 活断层活动的两种基本方式是粘滑与蠕滑。
粘滑错动是间断性突然性发生的 粘滑错动是间断性突然性发生的。在一定时间段内 错动是间断性突然性发生的。 断层的两盘就如同粘在一起(锁固起来) 断层的两盘就如同粘在一起(锁固起来)，不产生或仅有 极其微弱的相互错动，一旦应力达到锁固段的强度极限， 极其微弱的相互错动，一旦应力达到锁固段的强度极限， 较大幅度的相互错动就在瞬时之内突然发生， 较大幅度的相互错动就在瞬时之内突然发生，锁固期间 积蓄起来的弹性应变能也就突然释放出来而发生较强地 这种瞬间发生的强烈错动间断的，周期性的发生， 震。这种瞬间发生的强烈错动间断的，周期性的发生， 沿这种断层就有周期性的地震活动。 沿这种断层就有周期性的地震活动。 的错动是持续地平稳地发生的。 蠕（稳)滑的错动是持续地平稳地发生的。由于断层 两盘岩体强度低， 两盘岩体强度低，或由于断层带内有软弱充填物或有高 孔隙水压力， 孔隙水压力，在受力过程中就会持续不断的相互错动而 不能锁固以积蓄应变能， 不能锁固以积蓄应变能，这种方式活动的断层仅伴有小 震或无地震活动。有些断层则兼有粘滑与蠕滑。 震或无地震活动。有些断层则兼有粘滑与蠕滑。
活断层错动直接损害建筑物的例子迄今为止为数 不多。在我国则有1976年唐山地震时的长达8km 1976年唐山地震时的长达8km的地 不多。在我国则有1976年唐山地震时的长达8km的地 表错断。它呈北30 东方向由市区通过， 30° 表错断。它呈北30°东方向由市区通过，最大水平错 3m，垂直断距0.7 lm，错开了道路、围墙、房屋、 0.7一 距3m，垂直断距0.7一lm，错开了道路、围墙、房屋、 水泥地面等一切地面建筑物。 水泥地面等一切地面建筑物。 宁夏石咀山红果子沟一带的活断层， 宁夏石咀山红果子沟一带的活断层，也将明代 400a前 长城边墙水平错开1.45m(右旋) 1.45m(右旋 (约400a前)长城边墙水平错开1.45m(右旋)，且西升 东降垂直断距约0.9m 0.9m。 东降垂直断距约0.9m。 日本神户附近的六甲地区活断层对建筑物的影响 也是一个较好例子。 也是一个较好例子。津田调查了六甲山南侧平原和阶 地上建筑物出现裂缝的情况， 地上建筑物出现裂缝的情况，并以统计法编制了受损 害建筑物等密线图。 害建筑物等密线图。图上的高密度延伸线恰好与六甲 山麓发育的几条活断层的延长线一致， 山麓发育的几条活断层的延长线一致，表明建筑物的 损坏与断层活动有关。 损坏与断层活动有关。