工程地质活断层PPT课件.ppt

根据介质断裂特征和构造应力状态分类 单一主震型：均匀介质 主震-余震型 ：均匀介质 唐山，汶川 前震-主震-余震型 ：不均匀介质 东日本大地震9.0级 群震型：极不均匀介质 2.地震波 体波：通过地球本体传播的波 面波：体波经过反射、折射后，沿地面传播的波 体波 纵波（P）：压缩波 横波（S〕：剪切波－－破坏性最大 面波（L） 瑞利波（R）：质点在XZ面上椭圆滚动前进 勒夫波（Q）：质点在XY面上曲线前进 VpVsVL 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、错动速率与周期。 第二节 活断层的基本特征 一、活断层的类型 按照位移方向与水平面的关系： （1）正断型活断层 差异升降活动为它的断陷盆地边缘。下降盘分支断层多见，形成地堑式的正断层组合。 （2）逆断型活断层 多分布于板块碰撞挤压带。上盘变形带大，出现多分支断层。 （3）走滑型活断层 常分布于大陆内部的地块之间的接触部位，水平错动量大，断层带宽度不大，很少分支断裂。 （1）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。 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。 （2）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。 二、活断层的活动方式 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。 三、断层活动段的长度和断距 如下关系图也可以作为确定L、D时使用 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。 断层长度1 ~ 数百公里不等，一般小于5.5级地震很少产生地表错动。 活断层地震活动是否在地表显现形迹，与地表覆盖层厚度、震源深度及震级有关，一般覆盖层厚度大于30-50m、震源深度大于10-30km、地震震级小于6级条件下，很少出现地表断裂现象。 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。 1、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。断层错动速率从两个方面获得： （1）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。 四、错动速率和活动周期 （2）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 (㎜/a) 10 1－10 0.1－1 0.01－0.1 0.01 活动性 极强 强 弱 微 非活动 2、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 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——平衡——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 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。 可按以下四种方法确定错动周期： ① 按地壳应变速率（这是近似当成断层平均错动速率）S及一次地震错动量d计算R。 ② 根据2次地震条件、时间间隔确定 ③ 根据地震震级及错动速率，由经验统计式计算 按上式计算，对于S＝1～10mm/a的A级活断层，当发生M＝7～8的地震时，R≈1000年。 许多人研究了震级M、错动速率S与错动周期的关系；建立了许多统计关系。如日本的松田