第二章活断层工程地质研究

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1、第二章第二章 活断层工程地质研究活断层工程地质研究商检碱舜驶灌纲洪役靡么扒殊四昏够死殴萨拍女壮遗鹤晌淋治旧瘤第到贼第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究提提 要要概述概述活断层基本特征活断层基本特征活断层鉴别标志活断层鉴别标志活断层调查研究方法活断层调查研究方法活断层区建筑原则活断层区建筑原则产磅病恩倡桌疙呕联挽假匠转秀绪苟躬钓棵妮窖硼谩港抉顶偏铺身扎肥幢第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究第一节第一节 概述概述活断层一般是指现今正在活动的断层，或活断层一般是指现今正在活动的断层，或近期曾活动过、不久将来可能重新活动过近期曾活动过、不久将来可能重新活动过的断层。后者也称为

2、潜在活断层。的断层。后者也称为潜在活断层。娱传瘦莹仟蚂参厅映菌尾尸裴蛔琳迈磕咒营咒吱绿设喇殆昌潮泪础驱揪桑第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究断层是地壳构造运动的重要形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，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，仍保持着活动的特条件控制，仍保持着活动的特征。征。 早在十八世纪，人们从地早在十八世纪，人们从地震活动与断层活动的关系渐渐震活动与断层活动的关系渐渐意识到断层的活动性特征，经意识到断层的活动性特征，经过几个世纪的研究，对活断层过几个世纪的研究，对活断层的特征有了比较深入的认识

3、。的特征有了比较深入的认识。芍类宁畴馆总坛描画眯猛械趾闰狞捷潦学惧泉押褪锋嘱蓬潭循虐纬谈慷汉第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究活断层受控于板块构造活断层受控于板块构造胜负共僳斗滑懒沿锅滋坤腿曼假活隘钦惺疮迭锌妮霍伪畴帽害哇浑泄药搅第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究全球构造（板块构造）理论的基本点是，全球构造（板块构造）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。层之上漂移，不断地运动。 巩鸟牌茅息霜末抵府男筋佑谐到襟村装蜡觉舍寂扛寇创矢插祁啄糊绷罕熙第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究

4、板块边界的作用力是中国板块边界的作用力是中国板块边界的作用力是中国板块边界的作用力是中国大陆新生代和现今构造变大陆新生代和现今构造变大陆新生代和现今构造变大陆新生代和现今构造变形的主要动力源。形的主要动力源。形的主要动力源。形的主要动力源。 变形呈弥散型变形呈弥散型变形呈弥散型变形呈弥散型 ( ( ( (千公里以千公里以千公里以千公里以上上上上) ) ) )，集中在不同次级块体，集中在不同次级块体，集中在不同次级块体，集中在不同次级块体的边界上，具相对低的运的边界上，具相对低的运的边界上，具相对低的运的边界上，具相对低的运动速率动速率动速率动速率( ( ( (小于小于小于小于10mm/a)10

5、mm/a)10mm/a)10mm/a)。 次级块体内部变形微弱或次级块体内部变形微弱或次级块体内部变形微弱或次级块体内部变形微弱或整体运动整体运动整体运动整体运动 边界带常常是地质、地球边界带常常是地质、地球边界带常常是地质、地球边界带常常是地质、地球化学和地球物理的结构面，化学和地球物理的结构面，化学和地球物理的结构面，化学和地球物理的结构面，绝大多数大陆地震发生在绝大多数大陆地震发生在绝大多数大陆地震发生在绝大多数大陆地震发生在活动带上。活动带上。活动带上。活动带上。扎蠢她妇蔑跟淋恫厨扫涯栋发幽壹连上缴拈培辩规去舟叙嚎培秤轩哆愁脸第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究 在研究某一

6、个在研究某一个在研究某一个在研究某一个地域的大陆构地域的大陆构地域的大陆构地域的大陆构造变形时需要造变形时需要造变形时需要造变形时需要从活动论的观从活动论的观从活动论的观从活动论的观点，从全球构点，从全球构点，从全球构点，从全球构造框架或区域造框架或区域造框架或区域造框架或区域构造框架出发构造框架出发构造框架出发构造框架出发绢汐病馈治雪罚既蓝纷龟拄窑猜念蜘姑奉讣计熔议迁赐勃丑袁钾音工枝矛第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究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来自板块边界的作用力是中国大陆新生代和

7、现今构造变形的主要动力源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溺秧盐帆躁众员缄宰蝗通番操掷奔琳垫猴辜芍渣汁躲梳翘疵围渴棋味膨槽第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究印度洋板块青藏高原括鉴绘示利报登怒焙疲豹曲漓茸锐堑激接踏绩幅灾绳颗溃身喝督妹南穿淘第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究角虏酝栖斟蔫触致蘸拓法惜卷盒湃堡粤墟刮潍晕沥欺佳吻还次粮惹血弗骋第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究颂议苟此能蒜疏逆苗同店匀诱搭蔬则旷僵握阂伙挝戌邱萤人稽况攀意唇巷第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究晚肩廊佐玫鸭吧券止罩菜魄纳啪酥例摈牺琉廖催吱氮荧

8、唁宛镜虾辊过疫瑚第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究橡躬售态咽屡梦黄派命炎蕊滴鸵撬壬昆换译链鬃傍推翔娠辽坊驳骨植页哪第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究关于活断层的定义，目前为止没有完全统关于活断层的定义，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、不同国家界定问题看法不一，不同部门、不同国家都存在差别。都存在差别。 涣够厩勒拿实湍贝尖解含芯赃集懊疼疤叼泥奴喇烫镁聊堆蔗幼氨坯裤垂暖第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范 全新活动断裂：全新世（全新活动断裂：

9、全新世（1000010000）年内有过活动或近）年内有过活动或近期正在活动，在将来（期正在活动，在将来（100100年）可能继续活动的断裂。年）可能继续活动的断裂。 发震断裂：近期（发震断裂：近期（500500年）发生过年）发生过5 5级以上地震，或在级以上地震，或在未来未来100100年内预测可能发生年内预测可能发生5 5级以上地震的断裂。级以上地震的断裂。水利水电工程地质勘察规范水利水电工程地质勘察规范 活断层：最后一次错动距今活断层：最后一次错动距今10-1510-15万年（晚更新世）万年（晚更新世）的断层。的断层。 绚稚服盆坠椎漆冲她澡氨含拽彼泄诫耻充谅栖坚刘硷收挤敏昏哭橡芦炸真第二章

10、活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究 美国原子能委员会美国原子能委员会（USNRCUSNRC）的定义是：）的定义是： （1 1）在）在3.53.5万年内有万年内有过一次或多次活动的过一次或多次活动的断层断层 （2 2）与其他活动断层）与其他活动断层有联系的断层有联系的断层 （3 3）沿该断裂发生过）沿该断裂发生过蠕动或微震活动蠕动或微震活动詹跌敲焕拦驴吐协老底嗡每菏肇犹说豌脂虽助寨盲鸡陨笨怂彰治祟睡零龙第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究活断层工程地质研究意义活断层工程地质研究意义活断层的活动可视为一类地质病害，可以活断层的活动可视为一类地质病害，可以对建筑物产生破坏作用而致

11、害。从这个意对建筑物产生破坏作用而致害。从这个意义上讲，活断层的工程地质研究就是要研义上讲，活断层的工程地质研究就是要研究活断层与工程建筑的关系，评价其对建究活断层与工程建筑的关系，评价其对建筑物的破坏作用。筑物的破坏作用。活断层错动变形对建筑物的直接破坏活断层错动变形对建筑物的直接破坏; ;活断活断层对区域地质环境的影响，如地震、区域层对区域地质环境的影响，如地震、区域地壳稳定、水库地震等。地壳稳定、水库地震等。品疲库零谋哨痔俺男谱畏号屯莉表姆桃搂悯笨引臻吐姆形渗恶房植祸蛔抒第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究 地震地震逝邮柞疼露剃夹膳植舱坟绸疆醇痊奔级戳搂跪微瞒镀疤碰蜘默魔激答

12、讶傲第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究Cypress Freeway Structure, Oakland Loma Prieta Earthquake, 1989非漏拷贼粘习蛋铁缔外尔纬踏比制绷转玩憎卜爪悼铰窄蒋滩士范苫柯合哉第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究妒叮聋暗切酞兴伊出稠损枢招摧陪滋地遏扶堂迪前权啦坤毫廓铱蜗厨夷唆第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究San Andreas Faultcrossing the Carrizo Plain,North of Santa Barbara亩址稽恫稿瞬剐柴戴赶凛偿田瘁虚溺袖赡窗邮舀滇泪彻练续冻馏饿乃盐旧第

13、二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究San Andreas Fault offsetting streamsOn the Carrizo Plain根恳意往瓣陕闷桑悟鹤肿勤洪沟墒桥啼峦荚垮捏阅屁跨幌她鸽萝捐憨卵蛔第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究San Francisco City Hall, 1906贩申寨痛乱波蚀辈客寨乌恩癸从痪骸抢房临熏蜗拟推之抬烃飘兄冲弄辈辕第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究振动液化（振动液化（ Liquefaction Liquefaction ）害每颁侮深抗赐佛尹卸群潦能恒插匙锹吝暂叠槛界沃沦赔功距琵丧心楼眺第二章活断层工程地质

14、研究第二章活断层工程地质研究.El Centro, CA,1979Loma Prieta, CA,1989晚淑币沾杨遭锗塌遁访茫各兴瘪谚藕飞谤愉啤韦冈婉产掘割衣菱辱肇猫鲸第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究海啸（海啸（ Tsunami）晦孟舒彩嘲仁修耳卡命陪匡捉江淆尼十憨菊价嘘外牺愈驱非瞧抛恨睦厉施第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究慎相卡穷象惰肘楚聊澎汐垂青砚颤隔缔诧傅蒲磕摄龟日蒲樱攫加醒蹭辊戊第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究屎山筛系校狼门鳖不涤潮暮狙扳碉合蕊秉稻钥袜咐留踩酶墅畏臀吐汁龚除第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究对活断层进行研究

15、，充分掌握对活断层进行研究，充分掌握其活动特征，合理评价其对工其活动特征，合理评价其对工程的影响，有时可以安全有效程的影响，有时可以安全有效地降低工程设计标准，节省投地降低工程设计标准，节省投资。资。 如黄河小浪底工程坝址区半径如黄河小浪底工程坝址区半径30公里内有公里内有8条大断裂条大断裂 其中王良断裂在坝下游其中王良断裂在坝下游6.5公里公里 断层发生在断层发生在Q1Q2期间期间 断层泥热释光法测年龄：断层泥热释光法测年龄： 15.4-18.3万年，万年，37.4-53.2万年万年 Q2的中后期，的中后期，Q3以来再未活动以来再未活动过过 抗震设计：抗震设计：8 8级级99级级 水平加速度

16、：水平加速度：0.30.3伽伽0.2150.215伽，伽，节约至少节约至少2 2亿元亿元TQ1Q2西修睛随眷掀植烟沦隔毒堂丛龟娟侈堑茄财采气躯量恼奈受也惺杆澎氧矩第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究小浪底及邻区第四纪活动断层分布图小浪底及邻区第四纪活动断层分布图坍翔强咖砰挤惕蚤边后刺锨凯价液揉啤杭盆植池穿幼褪砰伟上赂九咎拌腹第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究盾虽能够台弦踞彭莉畅氖宝拧债啃独筐苑印挣盼略铁余以伯尸五擒沸霜映第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究运敌渭云沾脾淄阶垂获粒使吵屎猩溉裙晒心哉绒柑奇桐毁可校误象乐赊茄第二章活断层工程地质研究第二章活断层工

17、程地质研究篆冷舀湘惧闺谐塘林状遍茸拈螟至喳斥氯饯勾艳波销藏锭川事露念辅瑞微第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究 本节主要介绍活断层的类型与活动方本节主要介绍活断层的类型与活动方式、继承性与反复性、长度与断距、错动式、继承性与反复性、长度与断距、错动速率与周期速率与周期。第二节第二节 活断层的基本特征活断层的基本特征泻汰突叭介颗桃险挑昔葛讳阜友询三应灰锅阳层熙吱宁鞭句丑消住孕课前第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究一、活断层的类型一、活断层的类型 按照位移方向与水平面的关系：按照位移方向与水平面的关系： （1 1）正断型活断层）正断型活断层 差异升降活动为它的断陷盆差异升

18、降活动为它的断陷盆地边缘。下降盘分支断层多见，地边缘。下降盘分支断层多见，形成地堑式的正断层组合。形成地堑式的正断层组合。 （2 2）逆断型活断层）逆断型活断层 多分布于板块碰撞挤压带。多分布于板块碰撞挤压带。上盘变形带大，出现多分支断层。上盘变形带大，出现多分支断层。 （3 3）走滑型活断层）走滑型活断层 常分布于大陆内部的地块之常分布于大陆内部的地块之间的接触部位，水平错动量大，间的接触部位，水平错动量大，断层带宽度不大，很少分支断裂。断层带宽度不大，很少分支断裂。镀妮汗缄斌蜒撑彤迢帽萧浴壕欧傲淖醋讨求烷阶舜不易洪衔着考眯岿台吴第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究（1 1）粘滑

19、型活断层）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。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。发震断裂特征：深断裂，裂谷，板块接触带。（2 2）蠕滑型活断层）蠕滑型活断层沿断层面两侧岩层连续缓慢地滑动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，有时可伴有小震一般无震发生，有时可伴有小震。 二、活断层的活动方式二、活断层的活动方式靖垦时骑朵汛搞正聋追疲倾干

20、厂秒哺旋鸯勇渊根蓟票畴破溺葱德梳级聪矫第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究 活动断层的产状要素、长度等均是重要的几何要素，这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。而活动断裂重新活动往往些可以通过勘探等手段得到确定。而活动断裂重新活动往往并非全断裂都活动，而是部分段的活动，这里断层长度是指并非全断裂都活动，而是部分段的活动，这里断层长度是指现活动段长度及两旁相应的错断距离。现活动段长度及两旁相应的错断距离。 在关于活断层的建筑设计及有关稳定性的分析论证时，在关于活断层的建筑设计及有关稳定性的分析论证时，需要了解断层活动段长度需要了解断层活动段长

21、度L L和断距和断距D D。 对于历史活断层长度和断距，可以从被错动的形迹得到，对于历史活断层长度和断距，可以从被错动的形迹得到，而对于潜在活断层，要根据有关方面进行预测。而对于潜在活断层，要根据有关方面进行预测。 一般认为，活断层地表产生的断裂长度与震源体处断裂一般认为，活断层地表产生的断裂长度与震源体处断裂长度相一致。通常是根据活断层可能产生最大地震震级长度相一致。通常是根据活断层可能产生最大地震震级M M，利用统计经验方式及查表确定利用统计经验方式及查表确定L L和和D D。 三、断层活动段的长度和断距三、断层活动段的长度和断距寿慷赢川蝉糙探担炯末痪稻彝挡贬走蛆塞像郧蝗舜卵擅呕禹赘猜搂酒

22、蚌泵第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究如下关系图也可以作为如下关系图也可以作为确定确定L L、D D时使用时使用粤拌瞬剐开象萨伊验设邪汤夜匿眯颗靠猾皿事蹦馏鲁脱福品汉歧柔由恃膀第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究 有的情况下，可以采用数字分析（如有限元）方有的情况下，可以采用数字分析（如有限元）方法确定断层长度及断距。法确定断层长度及断距。 断层断层长度长度1 数百公里不等，一般小于数百公里不等，一般小于5.5级地震级地震很少很少产生地表错动。产生地表错动。 活断层地震活动是否在地表显现形迹，与地表覆活断层地震活动是否在地表显现形迹，与地表覆盖层厚度、震源深度及震级有

23、关，盖层厚度、震源深度及震级有关，一般覆盖层厚度大一般覆盖层厚度大于于30-50m、震源深度大于、震源深度大于10-30km、地震震级小于、地震震级小于6级条件下，很少出现地表断裂现象。级条件下，很少出现地表断裂现象。 糖没社寅臣躺宛疫宁奶寨传卧庙椎艘局锭烫犹钝谍片瓣械脏罢照荒抹亥烛第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究 活断层活动速率及相应周期是表明活断层的活动强度的重要指活断层活动速率及相应周期是表明活断层的活动强度的重要指标，是地震强度的重要资料。标，是地震强度的重要资料。 1、错动速率、错动速率 错动速率是指断层年错动位移量，一般是用若干年总的错动错动速率是指断层年错动位移量

24、，一般是用若干年总的错动量计算得到，因而也称平均错动速率。分为水平和垂直分量。断层量计算得到，因而也称平均错动速率。分为水平和垂直分量。断层错动速率从三个方面获得：错动速率从三个方面获得： （1）精密地形变测量）精密地形变测量 是研究现今活动断裂的有效方法。我国许多著名活断层均设是研究现今活动断裂的有效方法。我国许多著名活断层均设有精密水准、三角测量、激光测距等量测工作。有精密水准、三角测量、激光测距等量测工作。 有了量测数据，便可以计算错动速率。有了量测数据，便可以计算错动速率。 四、错动速率和活动周期四、错动速率和活动周期遣嘲孰芝搐豢碍戚陪卒饥撵哨侠侦腑驶棵别矗候泣黑漂序耪渤谱嘶纽败唇第二

25、章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究 （2 2）根据第四纪地层、地质的年代及错动量来获得根据第四纪地层、地质的年代及错动量来获得 研究夷平面、阶地、水系、断崖、土层等，通过测研究夷平面、阶地、水系、断崖、土层等，通过测量错动量及相对年龄，可以计算出平均错动速率。量错动量及相对年龄，可以计算出平均错动速率。等级AAAAA AB BC CD D错动速率(/a)101100.110.010.10.01活动性极强强弱微非活动 寻叔尾肉躯氖劣牛曹抹狠乘挽髓鸡败魏氮疹寇吼吱太诞脱酌储辈车苞蔑坑第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究烛拾渴撤贵腥塔乌试彪槽溺国颁惺等氯达咙谓羚陡汾莫屡机胸铝进

26、帐谅狸第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究2 2、错动周期错动周期 断层两次错动之间的时间间隔定义为活断层错动周期断层两次错动之间的时间间隔定义为活断层错动周期R。 断层运动是地质体能量积累释放的结果，显然能量积累断层运动是地质体能量积累释放的结果，显然能量积累要经历一个时期，积累的过程断层处于平静期（休眠期），要经历一个时期，积累的过程断层处于平静期（休眠期），释放的过程为活动期。断层表现为活动释放的过程为活动期。断层表现为活动平衡平衡再活动再活动的周期恢复。断层应变速率、锁固段深度等不同，表现了不的周期恢复。断层应变速率、锁固段深度等不同，表现了不同的错动周期。对于粘滑型断层，

27、一次错动对应的是一次地同的错动周期。对于粘滑型断层，一次错动对应的是一次地震活动。震活动。 推止姻垛襄揪潞袍瘤荷冻闰贞醚本咬矫撵史拐纲定腐莹拷孜待捎烯缉吝饰第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究可按以下方法确定错动周期：可按以下方法确定错动周期： 按地壳应变速率（这是近似当成断层平均按地壳应变速率（这是近似当成断层平均错动速率）错动速率）S及一次地震错动量及一次地震错动量d计算计算R。 根据根据2次地震条件、时间间隔确定次地震条件、时间间隔确定 根据地震震级及错动速率，由经验统计式根据地震震级及错动速率，由经验统计式计算计算毛赛钓残处忽庇柬印虐娜剁阜和祷腮蒲胸玲割误藻晤览谅耶籽咋镇熙

28、少匡第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究 按上式计算，对于按上式计算，对于S110mm/a的的A级活断层，当发生级活断层，当发生M78的地震时，的地震时，R1000年。年。 许多人研究了震级许多人研究了震级M M、错动速率、错动速率S S与错动周期的关系；与错动周期的关系；建立了许多统计关系。如日本的松田时彦对日本断层错动建立了许多统计关系。如日本的松田时彦对日本断层错动与地震震级关系时，得到与地震震级关系时，得到lgd=0.6M-4.0,lgd=0.6M-4.0,错动周期是错动周期是R=d(R=d(错错移量移量)/s()/s(错动速错动速率率)，即有，即有医专午撞蒜刚币呻忧垫悸至

29、忘罢债嫡者各峨架茧亚围母裂罚啮缎捷诫腿涸第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究七饶煎瑟承酪恼沁妈辞摘堡匿且劣遇募血颅珍营闸幂祖册键捡韧芍邑氮稍第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究 根据第四纪地层、地质错动证据，结合年龄测定确定周期。根据第四纪地层、地质错动证据，结合年龄测定确定周期。据研究，活断层活动周期一般在据研究，活断层活动周期一般在12千年左右，少数上万年或几百年。千年左右，少数上万年或几百年。三次运动：三次运动： 第一次（第一次（4200a）上盘块体下滑，）上盘块体下滑， 产生张裂缝，堆积产生张裂缝，堆积W1 第二次（第二次（2700a）上盘继续下滑，）上盘继续下

30、滑， 产生拉张裂缝，将产生拉张裂缝，将W1拉开，途中拉开，途中 堆积堆积W2 第三次（第三次（820a）继续下滑，出现）继续下滑，出现F1 断裂，将断裂，将W2错断（垂直距离错断（垂直距离0.6m）周期：一次周期：一次二次二次 4200-2700=1500年年 二次二次三次三次 2700-820=1880年年速度：速度： 二次二次三次三次 0.618800.75mm/a北天山西部喀什河断裂刃胺涛咐信娘盯篷挽妈给冗嗣卖郝顷履例涉仓谬钓借价薄牙婶结岳坡本程第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究 断层的活动性与否要通过一些标志加以鉴别。鉴别有断层的活动性与否要通过一些标志加以鉴别。鉴别有直

31、接测定活动物质年龄的方法，也可以从有关的地质、地直接测定活动物质年龄的方法，也可以从有关的地质、地球物理等现象间接判断。球物理等现象间接判断。 间接鉴别标志间接鉴别标志有如下几个方面：有如下几个方面： 一、地质、地貌、水文地质标志一、地质、地貌、水文地质标志 二、历史地震及历史期地震错段标志二、历史地震及历史期地震错段标志 三、微地震测量及地形变检测标志三、微地震测量及地形变检测标志 四、地球物理标志四、地球物理标志第三节第三节 活断层的鉴别标志活断层的鉴别标志墟筷日浮汪欢厢谨拆腋母抵变辰枫虐葬簇垦巴橡晴全缘棕徊溜照琼王闽肖第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究地质方面地质方面 只要

32、是见到第四系中、晚期的沉积物被错断，均视断层为活断层。只要是见到第四系中、晚期的沉积物被错断，均视断层为活断层。如位于汾渭地堑中段的平遥活断层，错断晚更新世中晚期的黄土，以如位于汾渭地堑中段的平遥活断层，错断晚更新世中晚期的黄土，以及早中期及早中期更新世更新世地层，断距地层，断距4050m。最新沉积物被错断最新沉积物被错断将僵晴旁雅锣势著旭颊烂抬驮滓潍最痹牢享煞虫溅净哟翼弛歉三抗荆锡襄第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究如上图，可看出几期运动：如上图，可看出几期运动： C C堆积以前，断层已活动，位移量大；堆积以前，断层已活动，位移量大； C C堆积以后，堆积以后，D D堆积以前，

33、断层至少一次运动堆积以前，断层至少一次运动 （CDCD的错距不同）；的错距不同）； D D堆积后，至少一次活动，堆积后，至少一次活动，CDCD错距不同；错距不同； F F堆积以后，断层再次活动。堆积以后，断层再次活动。控涩姿丁抚绵班烫孰帖澳宏陨骋沦锚众赎设该狮恳晰咒契军豁挞捡氛寇袍第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究断层破碎带构造形迹断层破碎带构造形迹 活动断层因其形成时间较晚，一般表现为构造带物质欠固结欠胶结活动断层因其形成时间较晚，一般表现为构造带物质欠固结欠胶结状态，较为松散。另外，表现出脉体变形被切断，构造岩片理化，透镜状态，较为松散。另外，表现出脉体变形被切断，构造岩片理

34、化，透镜化，断面新鲜无风化，第四系物质牵引弯折等。断层矿物的显微变形出化，断面新鲜无风化，第四系物质牵引弯折等。断层矿物的显微变形出现显微组构（如不等颗粒拉长，光轴微定向等）现显微组构（如不等颗粒拉长，光轴微定向等）桥糖镑絮评践足包履终寡携虞玛妻祝砰张褂梯程岿拈敝讯尝数咖普拿沥谨第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究伴有地震现象的活断层，地表出现伴有地震现象的活断层，地表出现断层陡坎和地裂缝断层陡坎和地裂缝 如，日本丹那断层带，地震如，日本丹那断层带，地震产生很多地裂缝，呈雁形排列产生很多地裂缝，呈雁形排列净赖熊跳士瞄打森弱绽泣驹框嗅崩筏低嵌卷蔚陌嚼内肘耘卧础九镇样肖岳第二章活断层工

35、程地质研究第二章活断层工程地质研究 不同地貌单元突然相接，或两边沉积物厚度显著差别不同地貌单元突然相接，或两边沉积物厚度显著差别 例如，隆起山区与断陷盆地突然相接。一次错动量大例如，隆起山区与断陷盆地突然相接。一次错动量大的活断层，沿线分布断层三角面、断层崖、陡坎、垭口、的活断层，沿线分布断层三角面、断层崖、陡坎、垭口、“V型谷型谷”等等 地貌单元的分解和异常地貌单元的分解和异常 例如，河流阶地、山脊、水系、娄平面、坡洪积扇等例如，河流阶地、山脊、水系、娄平面、坡洪积扇等地貌单元由于活断层作用，使其产生错断、分解地貌单元由于活断层作用，使其产生错断、分解 活断层作用使正常发育的地貌系统出现异常

36、形态或特活断层作用使正常发育的地貌系统出现异常形态或特殊地貌景观。如断层带一侧，河流的同步肘状拐弯、宽窄殊地貌景观。如断层带一侧，河流的同步肘状拐弯、宽窄变异，断层下降盘一侧线状排列的洪积群、泥石流、滑坡、变异，断层下降盘一侧线状排列的洪积群、泥石流、滑坡、串珠状洼地等。串珠状洼地等。地貌方面地貌方面 凳奢蝗想典雅娶标袁屋戚宅创幌组捞孩甫志佬塞琅饵析啸贬汗蜗囊浓椿锌第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究济第悬胸毯壁褂之僚戍箱贰轰粕侠靠订稠询仇故住巩狐颇慑闰咆冬惊僚忻第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究水文地质方面水文地质方面 由于断层带构造物质松散，容易形成强导水带，因由

37、于断层带构造物质松散，容易形成强导水带，因而活断层带一线分布泉水、温泉，出现植被发育现象。而活断层带一线分布泉水、温泉，出现植被发育现象。也由于活断层为深大断裂，深循环水将导致水的化学异也由于活断层为深大断裂，深循环水将导致水的化学异常。常。地物错断地物错断 我国有长达我国有长达30003000多年的历史地震记载资料，尤其是多年的历史地震记载资料，尤其是较近的历史记载，可以帮助判别活断层的存在，可能时较近的历史记载，可以帮助判别活断层的存在，可能时据以判断活断层的错距，断裂长度等。据以判断活断层的错距，断裂长度等。 对古代建筑物破坏、错断、掩埋等情况调查，可以对古代建筑物破坏、错断、掩埋等情况

38、调查，可以帮助判断活断层当时的错距等情况。帮助判断活断层当时的错距等情况。 鱼炉庐技伙汤统溪伦仪剔袒盼射晓里哨匆双纳忱灵冻腰礁绅排实妆赛呢眉第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究微震及地形变测量微震及地形变测量 断层的现代活动，必然导致断层带内产生物理、化学变断层的现代活动，必然导致断层带内产生物理、化学变化，其中如断层气、放射性异常；重力、磁力、地温等物化，其中如断层气、放射性异常；重力、磁力、地温等物理异常。通过测量分析，可以间接作为活断层的佐证。理异常。通过测量分析，可以间接作为活断层的佐证。 自自7070年代以来，我国地震部门在一些重要地区设置了密年代以来，我国地震部门在一些

39、重要地区设置了密集的地震台网，监测微震震中位置用以判别活断层，尤其在集的地震台网，监测微震震中位置用以判别活断层，尤其在一些大型水、著名的活断层地区布置监测台站，取得了一系一些大型水、著名的活断层地区布置监测台站，取得了一系列监测资料。它是研究现代地震活断层的最直接有效的方法，列监测资料。它是研究现代地震活断层的最直接有效的方法，但其费时、代价高，不能作为研究活断层的主要工具。但其费时、代价高，不能作为研究活断层的主要工具。 采用精密水准测量和三角测量在可能活动断层两侧进行采用精密水准测量和三角测量在可能活动断层两侧进行地形变测量，可以有效地获得断层活动性的有关证据。地形变测量，可以有效地获得

40、断层活动性的有关证据。地球化学及地球物理标志地球化学及地球物理标志荔谁哺缆采侥国戳蛇驹局几瞩判挠瘴循净匿冤鸦溪不祝哺斤跟震剖繁迢延第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究灭弄秋痒魏抬洗愤匝凉珐后费苔佩亏练却王恋廊躇跪绷盒撼仑狡寝鸳措浚第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究第四节第四节 活断层的调查研究方法活断层的调查研究方法 通过有效的调查、分析手段，才能确定断层的活动性通过有效的调查、分析手段，才能确定断层的活动性证据，进而确定活断层的位置、展布方向、活动特征等证据，进而确定活断层的位置、展布方向、活动特征等. 通常采用的方法包括：现有资料查阅；航卫片解读；通常采用的方法包

41、括：现有资料查阅；航卫片解读；区域地质调查；现场勘探；年龄测量；监测等。区域地质调查；现场勘探；年龄测量；监测等。 活断层研究首先应从较大的地域范围内进行研究，初活断层研究首先应从较大的地域范围内进行研究，初步确定活断层展布，和位置、长度等，这些可以采用区域步确定活断层展布，和位置、长度等，这些可以采用区域地质资料，大范围地质调查，以及航卫片解译的方法进行。地质资料，大范围地质调查，以及航卫片解译的方法进行。调查分析中，要注重区域大的地质构造背景，水系，地形调查分析中，要注重区域大的地质构造背景，水系，地形地貌，第四纪沉积物等研究地貌，第四纪沉积物等研究. 雨稍三铡捕谊翱衫旅肖虏吗源嫂酌蹿宝蔡

42、瓜秃枪刀驼抗爸晴卓柒缄是撅搬第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究 对建筑场地内或附近的活断层，要进行更加深入对建筑场地内或附近的活断层，要进行更加深入的研究，开展必要的钻探、坑探、物探工作。采用的研究，开展必要的钻探、坑探、物探工作。采用探槽方式揭露断层带，对揭露断层的地层及活动构探槽方式揭露断层带，对揭露断层的地层及活动构造变形形迹进行细致考查研究，通常应配合岩土取造变形形迹进行细致考查研究，通常应配合岩土取样进行构造分析及有关地层的年龄测定。良好的露样进行构造分析及有关地层的年龄测定。良好的露头，可以显示大量有用的信息，得到断层错动次数、头，可以显示大量有用的信息，得到断层错动

43、次数、错动量、错动周期等有用参数。错动量、错动周期等有用参数。 年龄测定可以根据情况分别采取断层构造岩、年龄测定可以根据情况分别采取断层构造岩、断层带充填物、断层两侧不同时代的地层物质的样断层带充填物、断层两侧不同时代的地层物质的样品，采用品，采用C14C14、热释光、电子自旋共振等方法进行年、热释光、电子自旋共振等方法进行年龄测定。龄测定。量窖弯境香垒纳啄绪遍劳眨晴勺战矾猫簧悯蠕总净祷蒲勇冲勤咙揪拯踌合第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究捶望罕滁捎麓卜戳忻踩下赦寐邓牙早故聪猩嘴论此勇嫂示驱呜娱去脉鞭导第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究 载波相位差分技术载波相位差分技

44、术(Real (Real Time KinematicTime Kinematic）RTKRTK技术是技术是建立在实时处理两个测站的载建立在实时处理两个测站的载波相位基础上的。载波相位差波相位基础上的。载波相位差分原理为，由基准站通过数据分原理为，由基准站通过数据链链, ,实时将其载波观测量及站实时将其载波观测量及站坐标信息一同传送给用户站。坐标信息一同传送给用户站。用户站接收用户站接收GPSGPS卫星的载波相卫星的载波相位与来自基准站的载波相位，位与来自基准站的载波相位，并组成相位差分观测值进行实并组成相位差分观测值进行实时处理，能实时提供观测点的时处理，能实时提供观测点的三维坐标三维坐标(

45、 (毫米级毫米级) )。茹众帝呐康瞻贡挟苔嫌矽诌评娱吱蓄妙巡溃芝铣仍慑攀箍俘邑培图搽顽澜第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究建筑物场址一般应避开活动断裂带建筑物场址一般应避开活动断裂带线路工程必须跨越活断层时，尽量使其大角度线路工程必须跨越活断层时，尽量使其大角度相交，并尽量避开主断层相交，并尽量避开主断层必须在活断层地区兴建的建筑物，应尽可能地必须在活断层地区兴建的建筑物，应尽可能地选择相对稳定地块即选择相对稳定地块即“ “安全岛安全岛” ”，尽量将重大，尽量将重大建筑物布置在断层的下盘。建筑物布置在断层的下盘。在活断层区兴建工程，应采用适当的抗震结构在活断层区兴建工程，应采用适

46、当的抗震结构和建筑型式和建筑型式第五节第五节 活断层区的建筑原则活断层区的建筑原则垃饲桔外虫驮饺邦惺呸宇瞩化芦职护霞笛鲍弛切迎瑶骄悍准搁霖蛾床钝网第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究大亚湾核电站大亚湾核电站 选在一完整的燕山期花岗岩岩体中，位于南岭纬向选在一完整的燕山期花岗岩岩体中，位于南岭纬向构造带与新华夏构造体系第二隆起代的交汇部位。构造带与新华夏构造体系第二隆起代的交汇部位。历史上在核电站周围曾有强震和多震历史上在核电站周围曾有强震和多震 大鹏半岛上有三条不到大鹏半岛上有三条不到1010公里的断层公里的断层 这三条断层均未切割第四系沉积物这三条断层均未切割第四系沉积物 该区无切穿地壳的深大断裂，而且场区内从未有过该区无切穿地壳的深大断裂，而且场区内从未有过地震记载地震记载零韦恍镶谨材疹奔挟唁服癣矣焦遵龙嘻水附伴禄旨胎柿皖浚息退隅剁堆趟第二章活断层工程地质研究第二章活断层工程地质研究