A04-4第四章-活断层例析.ppt

* * * (2)活动方式Movement pattern 蠕滑（稳滑）Creep: 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。 粘滑stick-slip—断层快速错动: 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。发震断裂特征：深断裂，裂谷，板块接触带。 近年来，一些研究者注意到了粘滑型断层在大震前后一段时间内在震源区及其外围的蠕滑现象。1976年唐山地震前后的一些宏观现象，如井壁坍塌变形、沿八宝山断层地下水位的变化、河北省中部的井喷现象等，都可能与深部断层的蠕动有关。据唐山地震区地形变资料反演求得的震中区8km×6km的地带内，于1969—1975年发生了走滑错距为104cm的无震蠕滑、走向和倾向滑动的平均速率分别达18.6cm/a 和1.4cm／a。 我国大陆内部还有一种特殊的反映断裂蠕动的构造形式，就是由于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(ground fissure)或“地裂”现象。典型代表有西安地裂缝(图4－10)和1974—1976年在冀、鲁、豫、皖等省先后出现的大面积地裂现象。当然地面裂缝有多种成因，外生的地裂分布是比较广泛的。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，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，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，在自重应力场作用下产生了侧向扩展(gravitational lateral spreading)而形成的。 (3)规模、活动速率和分级Scale and velocity 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。 等级 AA A B C D 错动速率(mm/a) 10 1－10 0.1－1 0.01－0.1 0.01 活动性 极强 强 弱 微 非活动 日本活断层分级 我国活断层分级 级别 A B C D 速率R（mm/a） 100R10 10R1 1R0.1 R0.1 强烈程度Mmax 特别强烈 8.0 强烈 7.0-7.9 中等 6.0-6.9 弱 6.0 活动断裂名称 最近一次地震(年) 重复周期(年) 震级 新疆喀什河断裂 新疆尼勒克地震(1812) 2000~2500 8.0 新疆二台断裂 新疆富蕴地震(1931) 3150 8.0 山西霍山山前断裂 山西洪洞地震(1303) 5000 8.0 宁夏海原南西华山北麓断裂 海源地震(1920) 1600 8.5 河北唐山 唐山地震(1976) 7500 7.8 云南红河断裂北段 100~200 6~7 四川鲜水河断裂 四川炉霍地震(1973) 50 7.9 郯庐断裂中南段 郯城地震(1668) 3500 8.5 强震重复周期 (古地震法) (4) 重复活动周期 period 断层规模、位移量与震级: 里德1965： logD=0.55M-3.71 D-位移displacement, m; M-震级magnitude (Reichter scale) 松田时彦1977： logD=0.6M-4.0 Wallece1979： R=D/s R-大震周期(a); s-年平均位移mm/a; D-mm 笠原,1980： logR=0.6M-(logs+4.0) 预警断层 Pre-alarm fault (E0.5) 消失率E=t/R, E0.5安全.距上次大震的时间t 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。 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L和断距D。 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。 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M，利用统计经验方式及查表确定L和D。 有的情况下，可以采用数值分析（如有限元）方法确定断层长度及断距。断层长度1 ~ 数百公