活断层和地震工程地质

铁路线1×104a 高坝和核电站5×104a
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二、活断层的基本特征


（一）活断层是深大断裂复活运动的产 物 （二）活断层的继承性和反复性 （三）活断层的活动方式
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（一）活断层是深大断裂复活运动的产物



国内外大量的研究结果表明，活断层往往是地 质历史时期产生的深大断裂，在挽近期及现代 地壳构造应力条件下重新活动而产生的。 深大断裂指的是切穿岩石圈、地壳或基底的断 裂，其延伸长度达数十、数百、甚至数千公里， 切割深度数公里至百余公里。 复活运动的标志是地震活动和地热流异常等， 尤其是那些走滑型活断层最易伴生强震，形成 地震带。例如，我国川西的安宁河地震带和则 木河地震带。
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（二）活断层的继承性和反复性

研究资料表明，活断层往往是继承老的 断裂活动的历史而继续发展的，而且现 今发生地面断裂破坏的地段过去曾多次 反复地发生过同样的断层运动。
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（三）活断层的活动方式

活断层的活动方式基本有两种


一种是以地震方式产生间歇性地突然滑动， 称地震断层或粘滑型断层； 另一种是沿断层面两侧岩层连续缓慢地滑动， 称蠕变断层或蠕滑型断层。
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§2活断层

一、活断层的概念及研究意义 二、活断层的基本特征 三、活断层参数的定量研究 四、活断层的鉴别 五、活断层区的建筑原则
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今正在活动的断层，或近期 曾活动过、不久的将来可能会重新活动 的断层 。 我国规定潜在活断层的时间上限：

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§1概述


据统计，全世界每年发生大约500万次地 震， 其中绝大多数是不为人们感知的小地震； 破坏性地震约1000次； 强烈性破坏地震十几次
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§1概述



我国自然地质条件复杂，地处环太平洋地震带 和地中海—喜马拉雅地震带这两个世界上最强 的地震带之间，是世界上最大的一块大陆地震 区，深受地震灾害之苦。 近数百年来世界上灾害最重的震例，大多数发 生在我国。 1976 年唐山 7.8 级大地震，使该市 市区夷为废墟，死亡二十多万人，是本世纪以 来世界上最惨重的地震灾害。 因此，活断层和地震是工程地质学研究的重要 课题之一。

活断层的产状包括


断层面的走向 倾向 倾角

可通过遥感影像判读、宏观地质调查、 震源机制断层面解，以及对等震线几何 特征、地表地震断层和裂缝带、大地测 量资料的分析等多种途径获取。
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（二）活断层的长度和断距



研究者习惯上将地震时地表断裂带长度和断层 最大位移值来分别表征活断层的长度和断距。 一般地说，地震的震级愈大，震源深度愈浅， 则地表断裂愈长，断层位移量也愈大。 实测资料表明，一般大于 7.5 级的浅源地震均 伴有地表错断，而小于5.5级者则少见。
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§1概述



据统计，世界上90％以上的地震是由于断层活 动而引起的。 地球的构造运动可使地壳和上地幔中积聚构造 应力，当构造应力增大并超过介质强度时，往 往表现为活断层的突然错动，释放应变能，并 以弹性波的形式在地壳表层传播而发生地震。 活断层活动时并不一定都发生地震。

将活断层划分为蠕滑断层和粘滑断层。一般地说， 粘滑断层会发生地震，因此也可称它为地震断层。
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（四）活断层的年龄判据



活断层的年龄判据，以第四纪地质学和 地层学研究等为基础来判定活断层的地 质年代或年代范围。 在此基础上应用现代测试技术，取样测 定绝对年龄。 年龄判据方法可分为错断地层年龄法 （间接法）和断层物质绝对年龄法（直 接法）两大类。
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四、活断层的鉴别



活断层的鉴别是对其进行工程地质评价 的基础。 由于活断层是第四纪以来构造运动的反 映，显示出新的构造活动形迹。 可以借助地质学、地貌学、地震地质学 以及现代测试技术等方法和手段，定性 和定量地鉴别它。
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（一）地质、地貌和水文地质特征


1. 地质特征 最新沉积物的地层错开，是活断层最可 靠的地质特征。 一般活断层的破碎带由松散的破碎物质 所组成，而老断层的破碎带均有不同程 度的胶结。所以松散、未胶结的断层破 碎带，也可作为判别活断层的地质特征。
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三、活断层参数的定量研究

活断层在时空域内运动的参数有

活断层的产状 长度 断距 错动速率 错动周期 活动年龄

这些参数是在活断层区进行地震预报和设防的 重要资料，对它们的了解和分析有助于把握活 动断裂的活动规律性，也是评价建设场地区域 地壳稳定性的重要依据。
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（一）活断层的产状
Ch1 活断层和地震工程地质

§1概述 §2活断层 §3地震 §4诱发地震
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§1概述

活断层和地震是两种密切相关的工程动 力地质作用，它们对工程建筑物的影响 范围较大，是区域性的，而且往往突然 发生，酿成严重灾害。在工程地质学科 领域内，将由活断层和地震活动所产生 的工程地质问题，称为“区域地壳稳定 性问题”。
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（三）活断层的错动速率和错动周期



活断层的错动速率，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 其错位量而获得的。 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。 第四纪沉积物年代及其错位量的研究， 只能确定活断层在最新地质时期内的平 均错动速率。
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错动周期


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。 活断层发生大地震的重复周期往往长达数百年 至数千年，有的已超出地震记录的时间。 地震断层的错动周期主要取决于断层周围地壳 应变速率和断层面锁固段的强度。一般情况是： 应变速率愈小，锁固段强度愈大，则错动周期 愈长。这即是说，地震强度愈大的活断层。其 错动周期愈长。因此，刚发生过大地震的地段 应该是安全的。
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（三）活断层的活动方式


粘滑型断层的围岩强度高，断裂带锁固能力强， 能不断积累应变能。当应力达到围岩强度极限 后产生突然滑动，迅速而强烈地释放应变能， 造成大的地震。所以沿这种断层往往有周期性 地震活动。 蠕滑型断层主要发育在围岩强度低，断裂带内 含有软弱充填物，或孔隙液压和地温的高异常 带内，断裂锁固能力弱，不能积累较大的应变 能，在受力过程中易于发生持续而缓慢的滑动。 断层活动一般无地震发生，有时可伴有小震。