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活斷層工程地質(zhì)研究2024/3/13活斷層工程地質(zhì)研究一、概念活斷層:指目前正在活動著的斷層或近期有過活動且不久的將來可能會重新發(fā)生活動的斷層(即潛在活斷層)。

有人將之限于全新世(即最近11000a以內(nèi)),有人則限于最近35000a(以14C確定絕對年齡的可靠上限)之內(nèi),更有人限于晚更新世(最近100,000a或500,000a)之內(nèi),或者根據(jù)近期地質(zhì)歷史時期(例如第四紀(jì)期間)有重復(fù)活動來判定。活斷層工程地質(zhì)研究一、概念(續(xù))美國原子能委員會(USNRC):(1)在3.5萬年內(nèi)有過一次或多次活動的斷層

(2)與其他活動斷層有聯(lián)系的斷層(3)沿該斷裂發(fā)生過蠕動或微震活動《巖土工程勘察規(guī)范》:全新世(10000)年內(nèi)有過活動或近期正在活動,在將來(100年)可能繼續(xù)活動的斷裂。中國水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》:最后一次錯動距今10-15萬年(晚更新世)的斷層?;顢鄬庸こ痰刭|(zhì)研究二、活斷層的危害(1)活斷層的地面錯斷直接危害跨越該斷層的建筑物例:寧夏石嘴山市紅果子溝——明長城錯斷

(2)伴有地震發(fā)生的活斷層,強烈的地面振動對較大范圍內(nèi)的建筑物損害例:美國1906年舊金山地震中,圣·安德烈斯斷裂的錯動→圣·安德烈斯壩(27米)活斷層工程地質(zhì)研究唐山大地震地表斷層錯動活斷層工程地質(zhì)研究活斷層工程地質(zhì)研究風(fēng)火山隧道北部斷裂切割表層第四系和公路的裂縫延伸特征活斷層工程地質(zhì)研究三、活斷層的類型和活動方式按構(gòu)造應(yīng)力狀態(tài)及兩盤相對位移的性質(zhì),可將活斷層劃分為地質(zhì)上熟悉的三種類型,即:走向滑動型活斷層,逆斷型活斷層和正斷型活斷層。其中以走向滑動型最為常見。三類活斷層由于幾何特征和運動特性不同,所以它們對工程場地的影響也各異。活斷層工程地質(zhì)研究(1)正斷型活斷層差異升降活動為它的斷陷盆地邊緣。下降盤分支斷層多見,形成地塹式的正斷層組合。(2)逆斷型活斷層多分布于板塊碰撞擠壓帶。上盤變形帶大,出現(xiàn)多分支斷層。(3)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,水平錯動量大,斷層帶寬度不大,很少分支斷裂。活斷層工程地質(zhì)研究走向滑動型活斷層

最大最小主應(yīng)力近于水平,所以兩者之間的最大剪應(yīng)力面,亦即此類斷層的斷層面,近于直立,因之其地表出露線也就最為平直;常表現(xiàn)為極窄的直線形斷崖。主要是斷層面兩側(cè)相對的水平運動,相對的垂直升降很小。河流最易于沿這種斷層發(fā)育,水工建筑物也就最易于受到這種活斷層的威脅。如斷層與壩軸線小角度斜交,由于斷層錯動而造成的心墻拉開寬度可以相當(dāng)大。有名的走向滑動型活斷層有美國加州的圣安德烈斯斷層系。走向滑動型活斷層活斷層工程地質(zhì)研究活斷層工程地質(zhì)研究土耳其安納托利亞斷層系,新西蘭的阿爾卑斯斷層系等。幾個被活斷層錯開的土壩,運河主要是被這類活斷層所錯開的。我國的活斷層也以走向滑動型為最多,特別是西南和西北,有些走滑型活斷層規(guī)模非常巨大;例如塔里木斷塊南的阿爾金山斷裂,青藏斷塊內(nèi)部的鮮水河斷裂,川滇斷塊西界的紅河斷裂都是我國西部長達(dá)數(shù)百到數(shù)千公里的活動著的走滑斷裂。這些斷層的水平錯動往往在地形上留下明顯跡象,尤以對水系的錯動改造最為明顯活斷層工程地質(zhì)研究活斷層工程地質(zhì)研究逆斷型活斷層最大主應(yīng)力近于水平,最小主應(yīng)力近于垂直。走向垂直于最大主應(yīng)力的斷層面與水平面夾角一般小于45°,往往為20-40°,且由于位移是水平擠壓形成的,斷層面兩側(cè)的點之間的距離總是由于位移而縮短。上盤除上升外還產(chǎn)生地面變形,往往伴以多個分支或次級斷層的錯動。逆斷型活斷層活斷層工程地質(zhì)研究如1971年美國圣費爾南多地震時使圣費爾南多斷層(逆斷層)產(chǎn)生逆沖錯動。下降盤無地表變形及破裂,上升盤抬升近2m以上,并有強烈變形,許多小的次級斷層主要集中在距主斷面1km之內(nèi),但距主斷面2.5km尚有一條產(chǎn)生150mm相對位移的次級斷層。逆斷層的斷層線往往是波狀彎曲的,斷層帶也較平移斷層寬得多,由于上升盤隆起和倒懸的斷層崖易產(chǎn)生滑坡,所以逆斷層的確切位置最難于確定和預(yù)測。世界上很多大的山系以逆斷層為其邊界,如喜馬拉雅山、安第斯山等,世界上許多大的地震都是伴隨板塊俯沖帶或大陸碰撞帶的逆斷層錯動產(chǎn)生的。這類逆斷層有時地表變形范圍很大,如1964年阿拉斯加地震,200000km2范圍內(nèi)變形最大垂直上升達(dá)12m。活斷層工程地質(zhì)研究活斷層工程地質(zhì)研究

在我國逆沖型活斷層主要發(fā)育于西部地區(qū)。受印度板塊年速率約6cm的NNE向俯沖的推擠,自南而北有喜馬拉雅山南麓逆沖推覆斷層,天山南側(cè),天山北側(cè)逆沖推覆斷層等幾個長達(dá)數(shù)百公里走向近東西的逆沖型活斷層,青藏斷塊東界的北段,則有走向北東的龍門山逆掩推覆斷層;所有這些斷層都是活動性強烈的發(fā)震斷層?;顢鄬庸こ痰刭|(zhì)研究正斷型活斷層

最大主應(yīng)力近于垂直最小主應(yīng)力近于水平。走向垂直于最小主應(yīng)力且與最大主應(yīng)力呈銳角的斷層面與水平面夾角大于45°,一般為60一80°。在錯動過程中,垂直斷面走向的水平方向有所伸長。伴隨這類斷層活動的變形(下沉)和分支斷層錯動,主要集中于下降盤。與河谷平行斷面傾斜的正斷層,可以使攔河壩產(chǎn)生比其它形式斷層運動更寬的初始裂縫。一般說來,這類斷層的可識別程度介于走滑斷層和逆斷層之間,其影響帶寬度和對工程的危害程度也介于兩者之間。正斷型活斷層活斷層工程地質(zhì)研究活斷層工程地質(zhì)研究地殼上承受水平張應(yīng)力的地帶主要沿大洋中脊分布。大陸上以現(xiàn)代活動正斷層為主的地帶有東非斷裂谷,美國的盆地與山脈區(qū)(內(nèi)華達(dá)、猶他及其附近地帶),歐洲萊茵地塹系,蘇聯(lián)貝加爾湖地塹等。我國東部大陸邊緣活動帶的擴(kuò)展與沉陷,在華北平原、渤海灣與松遼平原形成了一系列地塹系或裂谷系。地塹邊緣的張性正斷層是東部地區(qū)活斷層中的主要類型。鄂爾多斯地塊周圍也有銀川地塹、河套地塹和汾渭地塹系等一系列地塹盆地。地塹盆地中新生代沉積層厚有的達(dá)數(shù)百至千米(汾渭地塹系),有的達(dá)幾千米(華北平原地塹系)有的達(dá)12000m(渤海灣中的渤中拗陷),這表明這些斷裂的新生代適動以正斷運動為主,另一方面,沿這些斷裂帶的地震震源機(jī)制,地震斷層以及地震前后的形變測量又都表明這些斷層都有很大的水平分量,表明其現(xiàn)代活動性與典型張性構(gòu)造區(qū)和典型的內(nèi)陸裂谷帶有所不同?;顢鄬庸こ痰刭|(zhì)研究上述三種活斷層的位移矢量都分別是單純走滑或傾滑,其產(chǎn)生的應(yīng)力場是三個主應(yīng)力方向中的兩個是水平的而另一個是垂直的。實際應(yīng)力場往往是復(fù)雜的,三個主應(yīng)力方向既不完全水平也不完全垂直,而是由不同的水平和垂直分量所合成。因之,斷層的位移矢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。斷層活動受區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場所支配。內(nèi)陸活斷層是地塊間相互運動調(diào)整的樞紐?;顢鄬庸こ痰刭|(zhì)研究由于這些地塊是相互鑲嵌的而且它們的結(jié)構(gòu)及受力狀況不均一,地塊間的相對擠壓、拉張和剪切錯動就構(gòu)成了這些大小地塊和斷塊之間的斷層活動,呈現(xiàn)出相當(dāng)復(fù)雜的情況。除了這些活動斷裂的不同段落有不同的活動方式,由于它們相互間的聯(lián)系,構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)狀,各斷層的活動往往不是孤立的,而是相互牽制、相互調(diào)整和相互轉(zhuǎn)換的。一條活斷層的終端點是要以各方式轉(zhuǎn)換為另一種形式的活動,以調(diào)整地塊運動所造成的地殼拉張,縮短和扭曲。研究活動斷層相互轉(zhuǎn)換的狀況,對了解現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場、認(rèn)識地震活動規(guī)律有重要的意義?;顢鄬庸こ痰刭|(zhì)研究按斷裂的主次關(guān)系又可將活斷層分為主斷層(mainfault),分支斷層(branch,fault)和次級斷層(secondaryfault)。次級斷層從平面上看來與主斷層無關(guān),實際上在剖面上它仍屬主斷層的分支,對于逆斷層來說主要產(chǎn)生在上升盤,而對于正斷層來說則主要產(chǎn)生在下降盤(參見圖4-6和圖4-7),而走向滑動斷層則很少有次級斷層伴生。斷層類型不同由主斷層中線到分支和次級斷層帶外緣的寬度也各不相同。走向錯動斷層為最窄,逆斷層為最寬。根據(jù)已有地表錯斷的實際觀測資料,各帶的寬度如表4-1。活斷層工程地質(zhì)研究活斷層活動的兩種基本方式是粘滑與蠕滑。

粘滑——以地震方式產(chǎn)生間歇性地突然滑動,粘滑錯動是間斷性突然性發(fā)生的。在一定時間段內(nèi)斷層的兩盤就如同粘在一起(鎖固起來),不產(chǎn)生或僅有極其微弱的相互錯動,一旦應(yīng)力達(dá)到鎖固段的強度極限,較大幅度的相互錯動就在瞬時之內(nèi)突然發(fā)生,鎖固期間積蓄起來的彈性應(yīng)變能也就突然釋放出來而發(fā)生較強地震。這種瞬間發(fā)生的強烈錯動間斷的,周期性的發(fā)生,沿這種斷層就有周期性的地震活動。

活斷層工程地質(zhì)研究

穩(wěn)(蠕)滑的錯動是持續(xù)地平穩(wěn)地發(fā)生的。由于斷層兩盤巖體強度低,或由于斷層帶內(nèi)有軟弱充填物或有高孔隙水壓力,在受力過程中就會持續(xù)不斷的相互錯動而不能鎖固以積蓄應(yīng)變能,這種方式活動的斷層僅伴有小震或無地震活動。有些斷層則兼有粘滑與蠕滑。

近年來,一些研究者注意到了粘滑型斷層在大震前后一段時間內(nèi)在震源區(qū)及其外圍的蠕滑現(xiàn)象。1976年唐山地震前后的一些宏觀現(xiàn)象,如井壁坍塌變形,沿八寶山斷層地下水位的變化、河北省中部的井噴現(xiàn)象等,都可能與深部斷層的蠕動有關(guān)。據(jù)唐山地震區(qū)地形變資料反演求得的震中區(qū)8km-6km的地帶內(nèi),于1969-1975年發(fā)生了走滑錯距為104cm的無震蠕滑、走向和傾向滑動的平均速率分別達(dá)18.6cm/a和1.4cm/a?;顢鄬庸こ痰刭|(zhì)研究四、活斷層的基本特征活斷層是深大斷裂復(fù)活的產(chǎn)物活斷層的繼承性和反復(fù)性

※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、次級斷層較多(3)正斷型活斷層下降盤分支斷層多見,形成地塹式的正斷層組合活斷層工程地質(zhì)研究活斷層的活動方式(1)地震斷層(粘滑型活斷層)以地震方式產(chǎn)生間歇性突然滑動發(fā)生在強度較高的巖石中,斷層帶鎖固能力強,危害大(2)蠕變斷層(蠕滑型活斷層)沿斷層面兩側(cè)巖層連續(xù)緩慢地滑動發(fā)生在強度較低的軟巖中,斷層帶鎖固能力弱一般無震發(fā)生,有時可伴有小震四、活斷層的基本特征(續(xù))活斷層工程地質(zhì)研究五、活斷層的參數(shù)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、地震特征長度和斷距地震時地表斷裂帶長度和斷層最大位移量一般:震級越大,震源深度越淺,地表斷裂越長,斷距越大。

7.5級以上地震均出現(xiàn)地表錯斷,而小于5.5級的較少出現(xiàn)活斷層工程地質(zhì)研究斷層名稱地震名稱地震時間震級地表錯斷距離(cm)地表錯斷長度(km)水平垂直蒙古博格多斷層戈壁—拉爾秦地震1957.10.288.0885左旋(1000-1200*)±300272日本根尾谷斷層卿村斷層山田斷層丹那斷層鹿野斷層吉岡斷層三和斷層濃尾地震北丹后地震北丹后地震北丹后地震鳥取地震鳥取地震三河地震981.10.28927.3.71927.3.71930.11.261943.9.101943.9.101945.1.138.47.57.57.07.47.47.1200左旋270左旋80右旋300左旋150左旋90右旋1506008070±200805020090187358459.0美國加州圣安德烈斯斷層加州英佩里爾谷斷層內(nèi)華達(dá)州費爾維蜂斷層阿拉斯加費爾維塞爾斷層蒙大拿州赫布根斷層加州圣安德烈斯斷層加州英佩里爾谷斷層舊金山地震英佩里爾谷斷層費爾維蜂斷層費爾維塞爾斷層赫布根湖地震帕克費爾德地震1906.4194.05.181954.12.1619581959.8.181966.6.271966.38.37.17.18.07.15.53.6640右旋580右旋420右旋645右旋—17.4右旋1.5右旋590120360(正斷)180550正斷4.84356457.6175-200263710新西蘭阿瓦特雷斷層懷拉拉帕斷層懷特克里克斷層羅托克胡斷層南島Buller地震198418551926.6.1719687.8610右旋1220右旋215左旋200右旋30275455909614432土爾其安納托里亞斷層帶安納托里亞斷層帶安納托里亞斷層帶安納托里亞斷層帶安納托里亞斷層帶安納托里亞斷層帶安納托里亞斷層帶安納托里亞斷層帶埃津兼地震埃爾巴地震博盧—格雷德地震葉尼斯地震木都爾努地震木臘迪耶地震格韋地震托西亞地震1939.12.261942.12.201944.2.11953.3.181967.7.221976.11.241957.5.261943.11.267.97.07.27.47.27.67.17.2420右旋200右旋360右旋430右旋230右旋380右旋160右旋150右旋1505010001803505019060805540265國外一些地震斷層的地表錯斷歷史記錄活斷層工程地質(zhì)研究五、活斷層的參數(shù)(續(xù)1)錯動速率現(xiàn)今錯動速率:重復(fù)精密地形測量確定平均錯動速率:最新沉積物的錯動位移與沉積年代之比等級AAABCD錯動速率(㎜/a)>101-100.1-10.01-0.1<0.01活動性很高高中等低非活動性活斷層工程地質(zhì)研究五、活斷層的參數(shù)(續(xù)1)Q1以來的平均錯動速率:D1/Q1Q3以來的平均錯動速率:D3/Q3Q1-Q3期間的平均錯動速率:Q3Q1D1D3活斷層工程地質(zhì)研究斷層位置斷層名稱長度km走向時代活動方式錯動速率切割深度

地震活動M6—6.9M7—7.9M>8東北海城斷裂金州斷裂70200NWWNEQQSNor1.00.1—1.0MM****華北平原高麗營黃莊斷裂順義斷裂唐山斷裂滄東斷裂祈沐斷裂10010050350330NENENENNENNEQN—QQQQNorNorTSNorS0.130.10.10.021—2MCMCM*****汾河地塹系大同口泉斷裂天鎮(zhèn)陽高斷裂太谷山前斷裂運城盆地韓城蘭田斷裂渭河大斷裂18583123142200380NENEENENENEEWQQQQQQ3-Q4SSNorNorNorNor0.10.0480.0860.1172.5(0.6+)1.0MMMMMM**********銀川地塹銀川平羅斷裂賀蘭山斷裂70120NNENNEQ4Q4NorNor2.00.9—1.3CC****河套地塹大青山前緣斷裂鄂爾多斯斷裂160300EWEWQ4Q3-Q4NorNor1.30.7*新疆富蘊斷裂180NNWQ4S(右)4—12*青藏高原周邊阿爾金山斷裂昌馬斷裂香山—天景山裂海源斷裂鮮水河斷裂安寧河斷裂則木河斷裂小江斷裂紅河斷裂1600120200237360350140300NEENWWNWWNWWNWSNNNWNNE-SNNNWQN-QQ4QQQ

QQS(左)S(左)+TS(左)S(左)S(左)S(左)+TS(左)+TS(左)S(右)5—74.5-6.5(H)1-1.4(V)1.76—3.36—107.55.7(南)1.0(北)4.96.4—7.08MMCMMMCM*************中國主要活斷層錯動速率活斷層工程地質(zhì)研究五、活斷層的參數(shù)(續(xù)2)錯動周期:地震斷層兩次突然錯動之間的時間間隔。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

鎖固段的強度d:一次地震的錯移量S:斷層的平均錯動速率R=d/sR=d/(s-c)活斷層工程地質(zhì)研究我國一些主要活斷裂古地震事件和強震重復(fù)間隔活動斷裂名稱活斷形狀最近一次強震時間與震級古地震事件期次距今年代強震重復(fù)間隔(a)最近兩次歷次平均備注阿爾金山斷裂(東段)左旋逆走滑a38450±1859b24530±2590c20675±1142d18580±300e12120±160>3000邢成啟1988昌馬斷裂左旋走滑逆沖1932.12.15M=7.5a5100±340b3100±28030402500侯珍清1985海原斷裂左旋逆走滑1920.12.16M=8.5a9360b7380±103c6300±70d3680±60~36002325劉百汪一鵬1985富蘊斷裂右旋走滑1930.8.10M=8.0a全新世早期b7000~8000c3000d830±30e230f105±3.馮先岳1985寧夏香山天景山斷裂東段

1709M=7.551004800汪一鵬1990西段a22090b17240c12960d?全新世5100鮮水河斷裂左旋逆走滑1973.2.6M=7.6a8910±270b7430±240b5150±170d4110±180c3830±180f3270±160d2820±160h2100±150200—300李天詔(1986)趙翔(1984)安寧河斷裂(北段)左旋逆走滑a?缺年齡b3736±102c2790±150d1957±150e920±80940錢洪等1989則木河斷裂左旋逆走滑a5615±115b缺年齡值c745±85678885—1275任金衛(wèi)活斷層工程地質(zhì)研究活動斷裂名稱活斷形狀最近一次強震時間與震級古地震事件期次距今年代強震重復(fù)間隔(a)備注最近兩次歷次平均小江斷裂(西支)右旋走滑1883M=8a4162±105b3210±210c缺年齡值d2823±75900陣眸李坪19851988紅河斷裂右旋走滑全新世期間至少發(fā)生四次強震事件最大值約為2000aC.Allen.K.E.Sieh,韓源等賀蘭山山前斷裂右旋走滑正斷層1739.1.3M=8a>8000b4760c2720d2472473>2000廖玉華1986渭河斷裂右旋走滑正斷層1556.1.23M=8a20001570李永善等1982唐山豐南斷裂右旋走滑正斷層1976.7.28M=7.8a1486b7665±105~76007400王挺梅1984焱廬斷裂右旋逆走滑1668.7.25M=8.5a11000b7400c3500d320~32003500高維明等1988續(xù)表活斷層工程地質(zhì)研究五、活斷層的參數(shù)(續(xù)3)年齡判據(jù)直接法:斷層物質(zhì)絕對年齡法C14、熱發(fā)光法等間接法:錯動地層年齡法晚更新世晚期-全新世晚更新世早期-全新世活斷層工程地質(zhì)研究活斷層活動的時空不均勻性活斷層在全新世期間的活動在全世界范圍內(nèi)都表現(xiàn)出明顯的時空不均勻性。

在時間上的不均勻性主要表現(xiàn)在活動強度隨時間有較大的變化,一時活動強烈一時則活動微弱,因此突然錯動事件在某一時間段就顯得十分密集而在另一時間段則相對稀疏得多。似乎是這些事件群集發(fā)生在其一時間段內(nèi)。

在空間上的不均勻性主要表現(xiàn)在不同大地構(gòu)造區(qū)內(nèi)斷層活動強度顯著不同,同一斷層的不同分支或不同段落也有顯著差異。隨時間的延續(xù),這些活動區(qū)或活動段落又會變?yōu)榛顒游⑷趸虿换顒?,而另外一些微弱活動或不活動的區(qū)段又轉(zhuǎn)化為強烈活動區(qū)段,表現(xiàn)為強烈活動區(qū)段發(fā)生了遷移。查明活斷層活動性的時空不均勻性,研究古地震事件的群集期(活躍期)和平靜期的交替以及劃分活動性不同的區(qū)段,并判定其遷移過程,才能較準(zhǔn)確地判定強震復(fù)發(fā)間隔,為地震危險性分折提供合理參數(shù)。只有這樣才能提高區(qū)域穩(wěn)定性評價、地震危險性評估及概率分析水平?;顢鄬庸こ痰刭|(zhì)研究六、活斷層的識別地質(zhì)方面地貌方面水文地質(zhì)方面歷史資料方面地形變監(jiān)測資料活斷層工程地質(zhì)研究六、活斷層的識別—地質(zhì)方面

只要是見到第四系中、晚期的沉積物被錯斷,均視斷層為活斷層。如位于汾渭地塹中段的平遙活斷層,錯斷晚更新世中晚期的黃土,以及早中期更新世地層,斷距40—50m。最新沉積物被錯斷活斷層工程地質(zhì)研究斷層破碎帶構(gòu)造形跡活動斷層因其形成時間較晚,一般表現(xiàn)為構(gòu)造帶物質(zhì)欠固結(jié)欠膠結(jié)狀態(tài),較為松散。另外,表現(xiàn)出脈體變形被切斷,構(gòu)造巖片理化,透鏡化,斷面新鮮無風(fēng)化,第四系物質(zhì)牽引彎折等。斷層礦物的顯微變形出現(xiàn)顯微組構(gòu)(如不等顆粒拉長,光軸微定向等)六、活斷層的識別—地質(zhì)方面活斷層工程地質(zhì)研究伴有地震現(xiàn)象的活斷層,地表出現(xiàn)斷層陡坎和地裂縫

如,日本丹那斷層帶,地震產(chǎn)生很多地裂縫,呈雁形排列六、活斷層的識別—地質(zhì)方面活斷層工程地質(zhì)研究六、活斷層的識別—地貌方面不同地貌單元突然相接,或兩邊沉積物厚度顯著差別例如,隆起山區(qū)與斷陷盆地突然相接。一次錯動量大的活斷層,沿線分布斷層三角面、斷層崖、陡坎、埡口、“V型谷”等地貌單元的分解和異常例如,河流階地、山脊、水系、婁平面、坡洪積扇等地貌單元由于活斷層作用,使其產(chǎn)生錯斷、分解活斷層作用使正常發(fā)育的地貌系統(tǒng)出現(xiàn)異常形態(tài)或特殊地貌景觀。如斷層帶一側(cè),河流的同步肘狀拐彎、寬窄變異,斷層下降盤一側(cè)線狀排列的洪積群、泥石流、滑坡、串珠狀洼地等?;顢鄬庸こ痰刭|(zhì)研究六、活斷層的識別—地貌方面活斷層工程地質(zhì)研究水系:對于走滑型斷層(1)一系列的水系河谷向同一方向同步移錯(2)主干斷裂控制主干河道的走向六、活斷層的識別—地貌方面活斷層工程地質(zhì)研究山脊、山谷、階地和洪積扇錯開:走滑型活斷層近期斷塊的差異升降運動,可使同一級夷平面分離解體,高程相差較大不良地質(zhì)現(xiàn)象呈線形密集分布寶成鐵路:長609公里,災(zāi)害112處六、活斷層的識別—地貌方面活斷層工程地質(zhì)研究水文地質(zhì)方面導(dǎo)水性和透水性較強泉水常沿斷裂帶呈線狀分布,植被發(fā)育例:寶雞-潼關(guān)有近30處溫泉六、活斷層的識別—水文地質(zhì)方面活斷層工程地質(zhì)研究六、活斷層的識別—歷史資料方面歷史資料方面古建筑的錯斷、地面變形考古地震記載活斷層工程地質(zhì)研究地形變監(jiān)測方面

水準(zhǔn)測量、三角測量六、活斷層的識別—地形變監(jiān)測活斷層工程地質(zhì)研究七、我國活斷層的分布亞洲東部現(xiàn)代地應(yīng)力場的空問分帶情況(包括我國全境)

1-強烈擠壓區(qū);2-中等擠壓區(qū);3-引張區(qū);4-逆斷層;

5-平移斷層;6-正斷層及地塹;7-周圍板塊運動方向

活斷層工程地質(zhì)研究七、我國活斷層的分布我國活斷層的分布,總體來說是繼承了老的斷裂構(gòu)造,尤其是中生代和第三紀(jì)以來斷裂構(gòu)造的格架。這些老斷裂處于活動性強的現(xiàn)代地應(yīng)力場中,有利于繼續(xù)活動?;顒舆^程中還在一定程度上發(fā)育了新的活動部位,形成新的破裂面。根據(jù)活斷層的類型和活動方向,可大致以東經(jīng)105。為界,分為東西兩部。東部以NE和NNE走向的正斷層和走滑正斷層為主,西部則是以NW和NWW走向的走滑和逆沖-走滑斷層為主。

中國活斷層分布略圖

活斷層工程地質(zhì)研究活斷層工程地質(zhì)研究八、活斷層的研究方法活斷層的調(diào)查活斷層的工程地質(zhì)調(diào)查目的在于準(zhǔn)確確定建筑區(qū)附近活斷層帶位置,確定建筑區(qū)內(nèi)有無活斷層,活斷層帶的寬度,錯動最大幅值及變形帶寬度,以及間斷活動的時間間隔,如果伴有地震,則應(yīng)進(jìn)行地震研究。低陽光角航空攝影航測照片可以看到地表研究所不能看到的跡象,在研究屬于線性構(gòu)造的斷層中是很有用的。有些主干走向錯動活斷層在圖上極易看出.活斷層工程地質(zhì)研究八、活斷層的研究方法(續(xù))開挖探槽主要研究跨斷層的最新沉積是否被斷層錯斷及其錯動幅度;提供含碳物質(zhì)的樣品以定絕對年齡,以便判定錯動的時代;揭露重復(fù)錯動證據(jù),如較老地層比新地層錯距大、多次的地層砂土液化造成的多次噴砂的地層記錄等等,以判定間歇錯動的時間間隔?;顢鄬拥谋O(jiān)測對工程或?qū)Πl(fā)生較強地震有重要意義的活斷層應(yīng)監(jiān)測其活動動態(tài)。監(jiān)測有位移檢測和微震監(jiān)測兩方面,兩者應(yīng)配合進(jìn)行。位移監(jiān)測的方法是多種的,從不同時期的衛(wèi)星影象的比較研究、基線重復(fù)測量到埋置儀器檢測?;顢鄬庸こ痰刭|(zhì)研究九、活斷層區(qū)的建筑原則建筑物場址一般應(yīng)避開活動斷裂帶線路工程必須跨越活斷層時,盡量使其大角度相交,并盡量避開主斷層活斷層工程地質(zhì)研究九、活斷層區(qū)的建筑原則(續(xù))要對幾個相互比較的場址進(jìn)行斷層相對活動性評價。(1)有低級別的活斷層的場地優(yōu)于有高級別的,有活動時期老的斷層的場地優(yōu)于有活動時期新的,有全新世(11000a)內(nèi)無活動的斷層的場地優(yōu)于有全新世內(nèi)有活動的斷層的場地等;(2)盡可能避開主斷層帶;

(3)如為逆斷層或正斷層類型,盡可能避開有強烈地表變形和分支、次生斷裂發(fā)育的斷層上盤(逆斷層的上升盤、正斷層下降盤)。如有較大的正、逆斷層,場地往往需要選在距主斷面數(shù)千米之外?;顢鄬庸こ痰刭|(zhì)研究大鵬半島上有三條不到10公里的斷層這三條斷層均未切割第四系沉積物該區(qū)無切穿地殼的深大斷裂,而且場區(qū)內(nèi)從未有過地震記載大亞灣核電站:選在一完整的燕山期花崗巖巖體中,位于南嶺緯向構(gòu)造帶與新華夏構(gòu)造體系第二隆起代的交匯部位。歷史上在核電站周圍曾有強震和多震九、活斷層區(qū)的建筑原則(續(xù)1)必須在活斷層地區(qū)興建的建筑物,應(yīng)盡可能地選擇相對穩(wěn)定地塊即“安全島”,盡量將重大建筑物布置在斷層的下盤?;顢鄬庸こ痰刭|(zhì)研究九、活斷層區(qū)的建筑原則(續(xù)2)在活斷層區(qū)興建工程,應(yīng)采用適當(dāng)?shù)目拐鸾Y(jié)構(gòu)和建筑型式如:活斷層區(qū)修水壩,不宜采用混凝土重力壩和拱壩,宜采用土石壩活斷層工程地質(zhì)研究建筑物類型選擇若證實場地中有活斷層穿過,或場地位于活動的逆、正斷層上盤有可能產(chǎn)生分支及次級錯斷,則應(yīng)選擇在錯動下不致破壞的建筑物型式。對于壩來說,在上述情況下均不宜建筑混凝土壩,而只能建散體堆填壩。所有混凝土壩都是堅硬脆性的,除少

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