3.5 区域稳定性

3.5.1 新构造运动 3.5.2 地震活动 3.5.3 区域稳定性分区
新构造运动
新构造运动主要是指第四纪以来（200万年） 发生的地壳运动。（3大事件－人类、冰川、 新构造运动）
活断层的工程地质研究
活断层的基本特征
活断层的标志
返回
活断层的工程地质研究
活断层是指目前正在活动或在最近地质时期（全新世， 1万年）发生过活动的断层。
垂直岩层走向，地层对称重复，两翼地层不 能缺失； 确定地层新老组合关系，背斜新包老，向斜 老包新； 形态分析：轴面产状（直立、倾斜、倒转、 平卧），枢纽产状（水平、倾伏），平面形 态(穹隆、构造盆地)； 一般向斜成山，背斜成谷－地形倒置现象。
褶皱形成时代
通过对区域的 角度不整合来确定： 褶皱构造运动发生 于不整合面下伏的 最新地层沉积之后， 上覆最老地层沉积 之前。
4：岩土工程（岩土工程勘察规范）：1.1万年内有强烈地震活动 的Ft。
活断层重复活动周期：相邻两次发震的时间间隔即为 重复周期，一般通过古地震事件及Байду номын сангаас年代数据获得。
活断层的基本特征
活动类型：以平移断层为主
活动方式：蠕动－缓慢滑动, <0.01mm/a，非弹性变形 错动－突然错开，能量突然释放，弹性变 形；常引发地震。 活动程度：活动强烈 1mm/a， M7
发震断层
全新世活动的断层中近期（过去500年左右）的地震活动中， 震级M5的震源所在断层，或在未来100年内可能发生M5级 的地震断层，称为发震断层。 鉴定要点：
1，第四纪Q以来，特别 是晚更新纪Q3(10万年)以 来活动过的Ft； 2，位于地球物理异常带 的地壳运动差异带；
3，历史上发生过地震。 震中 震源
地震时，地面与建筑物受到的影响和破坏的程度，受震级、 震源深度、震中距、场地地质条件等因素影响。 据我国浅源地震资料统计，地震震级M与震中烈度Io 关系为：
M ＝ 0.66 Io + 0.98 浅源地震：震源深度0～70km
中源地震：震源深度70～300km 深源地震：震源深度300～700km 可用地面加速度赋予定量指标： lgam = 0.3010×I － 3.013
vp vs

2G
G

2 1 1 2
地表震动
纵 波 横 波
表面波
震中的确定 Locating the Epicenter
震中的确定 Locating the Epicenter
震害（Earthquake-Related Hazards）
地表破坏：由于震动和液化引起饱水砂土强度的丧失导致地表水平 （横向）运动。建筑规范要求对可液化土或土层采用深基础。 地表震动：由剪切波和表面波引起的破坏性地面运动。减灾措施－ 抗震区划、建筑规范以及诸如剪力墙、抗震缝、基础锚固等建筑技 术。
地震成因 地震波 震级与烈度 地震活动性判断依据
返回
地震成因
力源：现代构造应力。
我国位于欧亚板块东南部，受东部太平洋板块向西俯冲挤压， 西南印度洋板块向北东方向挤压，成为我国大陆邻近地区强震 活动的力源。
中国历次大地震 2008年5月12日四川汶川地震（8.0级） 2007年6月3日云南普洱（6.4级） 2004年5月4日青海省德令哈地区发生(5.5级) 2001年11月14日青海昆仑山地区(8.1级) 1999年9月21日台湾花莲西南地震（7.6级） 1998年1月10日河北尚义地震（6.2级） 1996年5月3号内蒙古包头市地震（6.4级） 1996年2月3日云南丽江地震（7.0级） 1976年8月16日四川松潘—平武地震（7.2级） 1976年7月28日河北唐山地震（7.8级）死亡24万人 1976年5月29日云南龙陵地震（7.4级） 1975年2月4日辽宁海城地震（7.3级） 1974年5月11日云南大关地震（7.1级） 1973年2月6日四川炉霍地震（7.6级） 1970年1月5日云南通海地震（7.7级） 1969年7月18日渤海湾地震（7.4级） 1966年年3月8日至29日河北邢台地震（7.2级） 1950年8月15日西藏墨脱地震（8.6级） 1920年12月16日宁夏回族自治区南部海原县地震（8.5级）死亡23万人 1556年中国陕西华县地震（8.0级）死伤达83万人
地质构造类比－构造外推
地震构造类比原则：在与发生地震构造条件 类似的地区具有同样的发震可能性。
地震预报Earthquake Prediction
统计学方法：根据某一区域历 史地震资料，对发生破坏性地 震的时间间隔和概率进行预测。 用于长期规划。Statistical Methods 地球物理方法：对地球的物理 异常进行监测以确定地震的预 兆。可用于短期预报。 Geophysical Methods 地质学方法：对活断层进行研 究以确定震级和发生的间隔。 可用于长期预报。Geological Methods
一翼为倒转层序（上老下新） 直立褶皱
倒转褶皱
平卧褶皱
断层
按枢纽产状分类：
水平褶皱－枢纽水平 倾伏褶皱－枢纽倾斜
倾向 倾伏角
按平面形态分类：
Dome－穹隆；Basin－构造盆地
如果褶皱轴向不明显，形成长轴与短轴比 小于3:1时，若是背斜则称穹隆，向斜则称 构造盆地。
穹隆
构造盆地
褶皱构造的识别
通用地震烈度表
烈度 描述 1：无感。震动强度在人的感觉之下。 2：微有感。个别在室内休息的，特别是居住在楼上的人，有一定震动感觉。 3：少有感。少数在室内室外有利环境的人，感觉地震如轻型货车驶过；注意到 悬挂的人可见其有些摆动；楼上感觉较大。 4：多有感。室内多数，室外少数人有感，一些睡觉的人醒了，但不惊慌；震动 似有重型货车驶过；门窗、碗碟 震响，家具动摇，悬挂物轻摆，盆中水荡 漾。 5：惊醒。室内所有人，室外少数人有感，许多睡着的人惊醒，有些人往外奔； 动物显得不安；房屋普遍动摇，悬挂物摆幅很大，不稳定物翻到或移位，门 窗自行开闭，震动似有重物坠下。 6：惊慌。室内人人，室外多数人有感，许多人从室内往室外惊逃，有些人立脚 不稳；家禽奔出圈外；玻璃杯偶有碰撞，书从书架掉下；家具可能移动。 7：房屋破坏。大多数人惊逃户外，多数人行走不稳，驾驶员亦感觉地震。 8：建筑物破坏。惊惶失措，驾驶员受干扰。重家具推移，部分翻到，吊灯摇坏。 9：建筑物普遍破坏。普遍惊慌号哭；家具损坏很大；动物惊叫，来回乱跑。 10：建筑物普遍摧毁。 11：毁灭。建筑、桥梁、水坝、铁路等严重破坏。公路不能使用。 12：山川易景。
活动中等 0.1~1mm/a， 6M<7 活动微弱 <0.1mm/a， M<6
活断层标志
1、地层标志：第四系新地层被错断、第四系地层和老地层 成Ft接触。
2、地貌特征：Ft两侧地形差异很大，沟谷、河流转向，山谷、 山脊错开 3、沿Ft有地震分布：中强地震震中分布（常呈线状）。 4、水文地质标志：水系呈折线状、泉呈线状分布，地热异常。
工程烈度标准
1，基本烈度 一个地区在今后100年内可能普遍遭遇到的 最大地震烈度，也称区域烈度。 2，抗震设防烈度 按国家规定的权限批准作为一个地区抗震 设防依据的地震烈度。 3，设防烈度与加速度间的关系 设防烈度 6 7 8 9 加速度/g 0.05 0.10(0.15) 0.20(0.30) 0.40
1：元古代后，震旦纪之前 2：奥陶纪之后，侏罗纪之前
5、Ft带内构造岩被错动的脉体尚未胶结
6、沿Ft有位移，>0.1mm/a 7、在构造上证实与已知活Ft有共生联系
Earthquake－地震
地震是构成地壳的一部分岩石，随着地应力的增大，达到岩 石的极限强度时，岩石急剧的剪切错动（走滑Ft)，释放能量， 产生地震波，由此引起地表或地下的震动叫地震。其特点是 突发性和不确定性。 天然地震：构造地震、火山地震、水库诱发地震 人工地震：核爆炸、采矿活动
• 长江三峡：前震旦纪花岗闪长岩及变质岩，处于相对稳定的 地区，历史上无强震记录，无孕育中强地震的发震构造。
• 水库与地震活动：由于蓄水荷载过大引起地震，或孔隙压力 的增高和饱和会使岩体强度降低足以处使地壳应力的释放。震 源浅，震级小，常为群震型。
返回
地 震 的 破 裂 过 程 （ 地 球 所 提 供 ）
第三章 地质构造
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6
Geological Structures
地壳运动与地质年代 岩层产状与地层接触关系 褶皱 断裂构造 区域稳定性 地质图
3.5 区域稳定性 Stability of Earth Crust
工程区域的稳定性评价，主要是论证区域范围内 新构造运动与地震活动性问题，尤其是以地震活 动性为重点，是工程论证与规划选址阶段首先考 虑的问题。
我国的地震情况： 1、我国大陆地震次数约占全球大陆地震1/3； 2、20世纪我国因地震死亡人数占全球地震死亡人 数1/2； 3、我国41％的国土，一半以上城市位于地震基本 烈度7度或7度以上，6度及其以上地区则占国土 面积的79％；
抗震设防的重要性 1， 6级地震时，伤亡1：4，建筑损坏1：4.2，经济损 失1：5.1； 2，地震烈度从6度增至7度，增加造价1.5～2％，7度增 加到8度，增加造价2～3％，8度增加到9度，增加造 价4～5％。
地震波 Seismic Waves
体波(Body waves)：自震源沿各个 方向在地球内部传播，与声波在空 气中的传播类似。纵波和横波。 面波(Surface waves)：自震中沿地 球表面传播 纵波(P waves)：压缩波，岩石质点 的震动与波传播方向平行，传播速 度快。 横波(S waves)：剪切波，岩石质点 的震动与波传播方向垂直，传播速 度较纵波慢。
大连市
1861年在金州东北-瓦 房店附近发生6级地震， 金州断裂被NW向次 级断裂错开部位曾发 生两次5级地震。 大连地区：普兰店（8 度，0.2g）、金州（7 度，0.15g）、其它 （7度，0.10g）。
地震活动性的判断依据
历史地震重复性原则
历史上已发生过多大的地震，将来有可能发生 多大的地震，即历史上发生过地震的地方，同 样强度的地震还可能重现。
一次地震释放出能量大小，是地震大小和强度的一种度量 标志。
Richter 1935
lgE = a + bM(Ergs 尔格）
式中：M－里氏震级 E－释放能量，尔格 a、b－经验数据，一般a = 11.4, b = 1.5 分类 微震 弱震 中强震 强震
震级
1～2
3～4
5～6
7～8.9
烈度（Intensity）
褶皱构造；组成要素；基本类型；形态特征； 构造的识别；形成时代；工程地质评价
褶皱要素
一个弯曲称为褶 曲，是褶皱的基 本单位。 枢纽 翼部 翼部
核部与两翼 枢纽、轴面 与轴线
褶皱构造的 基本类型
背斜
向斜
核部
轴 面
褶皱的形态特征
按轴面产状分类：
直立褶皱和倾斜褶皱－正常层序（上新下老）
倒转褶皱和平卧褶皱－一翼为正常层序，
1：水工专业（水利水电工程地质勘察规范，1991）：晚更新世 以来Q3有过活动的断层，3.5万年； 三峡工程无10万年以来活动 过的断层。 2：发电厂（火力发电厂工程地质勘察规范）：5万年 3：核电站（核电站地震地质工作大纲）：中、晚更新世Q2～Q3 以来无活动的，8km内不允许有50万年多次活动的Ft，其中长度 大于300km的Ft视为可能发震Ft。
区域稳定性分区
地壳稳定性 稳定区 基本稳定区 不稳定区 活动断裂特征 地震活动 不存在活动断裂， 无M ≥ 5 或在 100～200 万年 地震活动 前断裂，长度﹤10km 100～6 万年的活动 5 ≤M ≤7 断裂，长度﹤30km 中强地震 6～1 万年以来活动 M ≥7 或 8 断裂，长度＞10km， 地震活动 与深大断裂有关 地震烈度 无震区 或 I ≤6 中震区 I ＝ 7 强震区 I ≥ 8
滑坡：地震触发有潜在滑坡区域的地区发生滑坡。适当的抗震区划。
地表断裂：断层位移导致断层进一步断裂、地面升高与沉陷。
火灾：通常会造成巨大的损失。如日本3：11大地震。 海啸：由于海床断裂引起多向的海浪。 堰塞湖：大规模滑坡导致河道堵塞，水位雍高。汶川大地震。 核辐射：核电站核泄漏，如福岛核电站。
震级（Magnitude）