第二章 活断层.ppt

第二章活断层工程地质研究 一 概念构造运动指由于地球内部动力引起的组成岩石圈物质的机械运动 也称作地壳运动或岩石圈运动 构造运动还可以划分出不同规模 岩石圈板块运动是最大规模的构造运动构造变形的基本类型 褶皱 断裂 节理和断层 断裂 岩石受力后其连续性遭受破坏而发生的破裂变形 根据破裂后有无明显位移而分为节理与断层两类 节理 是指断裂面两侧岩石沿断裂面没有发生明显相对位移的断裂 根据地质学 地球物理学和地球化学的证据 全球岩石圈一共可以划分为17个板块 其中 规模较大的7个板块分别是 太平洋板块 南极板块 欧亚板块 非洲板块 澳大利亚 印度板块 以及南美板块和北美板块 欧亚 印度 澳大利亚 非洲 北美 南美 南极 太平洋 第二章活断层工程地质研究 定义 活断层 指目前正在活动着的断层或近期有过活动且不久的将来可能会重新发生活动的断层 即潜在活断层 建筑物的重要性 运营期 活动历史 美国原子能委员会 USNRC 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 1994年 岩土工程勘察规范 全新地质时期 1 1 1万年 1989年 中国水利水电工程地质勘察规范 晚更新世 10万年 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河北蓟县 西安地裂缝 临潼 长安活动断裂带 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 三 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 活断层的活动方式 1 地震断层 粘滑型活断层 以地震方式产生间歇性突然滑动 发生在强度较高的岩石中 断层带锁固能力强 危害大 2 蠕变断层 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 四 活断层的参数 产状 断层面的走向 倾向和倾角遥感判读 宏观地质调查 震源机制断层面解 裂缝 地震特征 一般 震级越大 震源深度越浅 地表断裂越长 断距越大 地震时地表断裂带长度和断层最大位移量 长度和断距 7 5级以上地震均出现地表错断 而小于5 5级的较少出现 错动速率 现今错动速率 精密地形测量确定平均错动速率 最新沉积物的错动位移与沉积年代之比 错动周期 应变能积累的速度 地壳应变速率S地质体能够承受应变能的极限 断层锁固段的强度 d 一次地震的错移量S 断层的平均错动速率 年龄判据 直接法 断层物质绝对年龄法C14 热发光法等 间接法 错动地层年龄法 五 活断层的识别 地质方面地貌方面水文地质方面历史资料方面地形变监测资料 最新沉积物的错断 地质方面 活断层带物质结构松散 伴有地震现象的活断层 地表出现断层陡坎和地裂缝 断崖 活断层两侧往往是截然不同的地貌单元直接相接的部位常表现为 一侧隆起区 一侧凹陷区 1 一系列的水系河谷向同一方向同步移错 2 主干断裂控制主干河道的走向 宝成铁路 长609公里 灾害112处 水系 对于走滑型断层 不良地质现象呈线形密集分布 地貌方面 近期断块的差异升降运动 可使同一级夷平面分离解体 高程相差较大 山脊 山谷 阶地和洪积扇错开 走滑型活断层 导水性和透水性较强泉水常沿断裂带呈线状分布 植被发育例 宝鸡 潼关有近30处温泉 水文地质方面 古建筑的错断 地面变形考古地震记载 历史资料方面 水准测量 三角测量 地形变监测方面 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 安全岛 尽量将重大建筑物布置在断层的下盘 六