活断层和地震
第4章活断层与地震
名词回顾和解释 3．在许多活动断层上都发现了古地震（指有仪器记录以 前的地震）及其重复现象。每一发震断层上的重复时间 从几百年至上万年。我国建国以来受灾损失最大的唐山 地震，在断层上也发现了古地震现象。这告诉我们：不 仅是现在， 而且过去的地震也是沿断层分布的。 4．大多数强震的极震区和等震线的延长方向和当地断 层 走向一致。大地震的前震和余震也沿断层线性分布。
我国规定潜在活断层的时间上限，铁路为1万年，高 坝和核电站为5万年。 活断层对工程建筑物的影响表现为两个方面： （1）活断层的地面错动和伴生的地面变形损坏地表建筑 物； （2）活断层伴有地震发生，强烈的地面震动对较大范围 内建筑物造成损害。
2.活断层的基本特征 （1）活断层的继承性与反复性 我国活断层的特点是，在现代地应力场的作用下， 东部地区以正断层和走滑-正断层为主，西部地区则以走 滑和逆冲-走滑断层为主。 （2）活断层是深大断裂复活运动的产物 研究表明，活断层往往是地质历史时期产生的深大 断裂，在挽近期及现代地壳构造应力条件下重新活动而 产生的。 深大断裂指的是切穿岩石圈、地壳或基底的断裂， 其延伸长度达数十、数百、甚至数千公里，切割深度为 数公里至百余公里。 复活运动的标志是地震活动和地热流异常等，尤其 是那些走滑型活断层最易伴生强震，形成地震带。
4.1概述 活断层和地震是两种密切相关的工程动力地质作用。 在工程地质领域，将活断层和地震活动所产生的工程地 质问题称为区域地壳稳定性问题。 活断层划分为蠕滑断层和粘滑断层。一般而言，粘 滑断层会发生地震，因此称之为地震断层。蠕滑断层和 粘滑断层的活动都会导致工程建筑物的直接损害，而后 者的损害往往更为严重。 活断层和地震是工程地质问题的基本内容之一，也 是工程地质学研究的重要课题之一。
（2）历史地震和历史地表错断资料 历史上有关地震和地表错断的记录，也是鉴别活断 层的证据；利用考古学的方法，可以判定某些断陷盆地 的下降速率。
地质学知识：活断层与地震预测研究
地质学知识：活断层与地震预测研究地震是地球表面上最常见的自然灾害之一，它的发生给人类带来了极大的破坏和损失。
然而，地震是一个复杂的地球物理现象，目前还无法完全预测和控制。
为了减少地震带来的损失，科学家们一直在努力探索各种地震预测方法。
其中，研究活断层是地震预测的一个重要方向。
活断层是指地球上相对活跃的断层带，通常是地震活动的主要区域。
在活断层上，岩石分裂和移动会导致地震发生。
通过对活断层的研究和监测，可以更好地理解地震的发生机制，提高地震预测的准确性和可靠性。
地震破坏主要集中在地壳上部，活断层的深度一般不超过20千米。
地震的预测主要考虑活断层的地质构造和地震历史，以及断层上的地震监测数据。
活断层的结构、活动性、位移和滑动速率等信息对于预测地震有着至关重要的作用。
地震预测的难点在于，活断层的结构和活动特征非常复杂，且难以直接观测。
科学家们通过采用各种手段来获取和分析活断层的信息。
其中，地球物理勘探、地震地质、地形测量和卫星遥感等技术是比较常用的手段。
地球物理勘探是一种通过探测地下结构来获取活断层信息的方法。
该方法可以测量地震波速度、密度和弹性模量等参数，从而获取震源、震源深度、断层参数和地下介质信息等。
地震地质是一种通过分析岩石样本和地貌变化等，来研究活断层历史和特征的方法。
地形测量则是通过高精度的测量和图像分析等技术，来获取地表和地形变化的信息。
相比之下，卫星遥感则可以提供更广阔的信息范围和更高的数据精度。
通过以上方法获取的活断层信息，需要进行整合和分析，以判断地震的概率和可能的震级等信息。
科学家们可以根据历史地震数据库来预测相同地区和活断层的地震，还可以通过模拟地震等方式来扩大研究深度和范畴等。
当前，地震预测已经成为震后救援工作和地震安全评估的重要组成部分。
通过深入研究活断层的地质构造和变化过程，科学家们不断提高地震预测的准确性和可靠性。
未来，地震预测的技术和方法还将不断更新和改进，以应对地球表面上越来越频繁和严重的地震灾害。
第四部分 活断层与地震PPT课件
1、活动断裂与地震的关系
1.5 活断层的参数
活断层错动速率是相当缓慢的，两盘相对位移平均达到 1mm／a，已属相当强的活断层。
世界上最著名的活断层，为美国的圣安德烈斯断层，两盘 间年平均最大相对位移也只有5cm。
所以，即使是现今还在蠕动的断层，也不能用一般的观测 方法取得它活动的标志，而需采用重复精密水准测量(水准环 测或三角、三边测量)。近年还采用全球定位系统或超长基线 (VIBI)测量法测得两盘相对位移。
1、活动断裂与地震的关系
我国6级以上地震的发展构造条件
构造条件
地震数 百分比 （%）
断裂 交汇 99 52
断裂 弯曲 29 15
活动强烈 地段 27 14
断裂 端地震烈度区划工作报告》，1981
1、活动断裂与地震的关系
1.3 断层的运动 两种形式:
• 蠕动(-间断、缓慢如1cm/年 蠕动仪--地下管道变成弓形, 长大建筑物错开等灾害)
1、活动断裂与地震的关系
1.5 活断层的参数
产状
断层面的走向、倾向、倾角
长度和断距
地震时地表断裂带长度和断层最大位移量 一般：震级越大，震源深度越浅，地表断裂越长，断距越大。 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。
1、活动断裂与地震的关系 1.5 活断层的参数
错动速率
现今错动速率：精密地形测量确定
• 突然滑动(地震) • 运动特点: • 不连续，受断层泥控制
• 破坏性地震是在已发育的断层带上发生的，往往是重复的。
• 这说明断层是发展的，在发展过程中发生地震。需要指出的 是其发展不是一个均匀的连续过程。断层运动，有时极慢， 似乎未动，不见地震，形同锁住。实际上可能正处于酝酿过 程中，待其成熟，先在一些最弱点开始破裂，引起小震，继 续发展到最后大破坏，发生大震，随后渐次平静，恢复如前， 又酝酿一次新的大震。这些都是震源断层的物理状态所决定 的，其特点是运动不连续，慢时如锁住，急时发生地震。断 层锁住，主要由于断层泥的胶结。断层在长期活动中，两壁 岩石磨成粉底，渗以地下水，日久成为很厚的断层泥，阻碍 断层运动，若胶结牢固，可使断层完全不动。当断层活动力 强时，断层泥起润滑作用，在特殊条件下，可使断 层不停地 滑动，成为蠕动。一般断层的运动则受断层泥控制，当构造 应力弱时，断层不动如锁住，这是暂时的，待构造应力成长， 克服了断层泥的阻抗时，便以弹性反跳方式，突然滑动
地震、活动断层
1、地震是如何发生的?我们赖以生存的地球，内部有地壳、地幔、地核三部分组成。
由于地球内部每时每刻在孕育发生着各种复杂的运动，地震便是地壳剧烈运动的一种表现形式。
地球在运动和发展过程中，由于内部物质组成的不均匀以及宇宙间星体引力对地球的影响，使得内部存在大量能量，产生巨大的作用力，时刻推动着地壳中的岩石，使地壳岩石发生形变，这种力量逐渐积累、加强，当岩石承受不了强大的应力作用时，就会发生突然破裂或沿原有的破裂猛烈错动，从而引发震动，当震动传到地面上时，便形成了地震。
地下岩石中的应力积累越多，释放能量越大、越集中，地震也就越强烈。
据统计约有92%的地震发生在地壳中，其余的发生在地幔上部。
避震：1、在家庭怎样避震：躲在室内易于形成三角空间的地方。
2、在学校怎样避震：正在上课时，要在教师指挥下迅速抱头、闭眼、躲在各自的课桌下。
在操场或室外时，可原地不动蹲下，双手保护头部，注意避开高大建筑物或危险物。
震后应当有组织的撤离。
必要时应在户外上课。
3、在公共场所怎样避震：听从现场工作人员的指挥，不要慌乱，不要拥向出口，要避免拥挤，要避开人流，避免被挤到墙壁或栅栏处。
4、在户外怎样避震：就地选择开阔地避震；避开高大建筑物或构筑物；避开危险物、高耸物或悬挂物。
蹲下或趴下，以免摔倒；不要乱跑，避开人多的地方；不要随便返回室内。
5、在野外怎样避震：避开山边的危险环境；躲避山崩、滑坡、泥石流。
避开山脚、陡崖，以防山崩、滚石、泥石流等；避开陡峭的山坡、山崖，以防地裂，滑坡等。
遇到山崩、滑坡，要向垂直于滚石前进方向跑，切不可顺着滚石方向往下跑；也可躲在结实的障碍物下，或蹲在地沟、坎下；特别要保护好头部。
6、地震时遇到特殊危险怎么办：（1）燃气泄露时：用湿毛巾捂住口、鼻，千万不要使用明火，震后设法转移。
（2）遇到火灾时：趴在地上，用湿毛巾捂住口、鼻。
地震停止后向安全地方转移，要匍匐，逆风而进。
（3）毒气泄露时：遇到化工厂着火，毒气泄露，不要向顺风方向跑，要尽量绕到上风方向去，并尽量用湿毛巾捂住口、鼻。
地质活动对生态系统的影响
地质活动对生态系统的影响地质活动是指地球内部的构造变动和地表的地理过程，包括地震、火山喷发、地壳变动等。
这些地质活动不仅对地球的地貌和自然环境产生重要影响，也对生态系统的形成和发展起到重要作用。
本文将探讨地质活动对生态系统的影响，并分析其它环境因素与生态系统的相互关系。
1. 活断层对生态系统的影响活断层是地壳中的断层，在地震过程中会发生错动与滑移。
这种地质活动对生态系统产生了直接和间接的影响。
首先，活断层活动导致地表的地貌变动，如山脉的抬升和下降，河流的改道等，这对生态系统的空间格局产生重要影响，影响了物种的分布和迁移。
其次，地震会引发土壤液化和土壤沉降，导致土壤中的水分和养分流失，影响植物生长和生态系统的恢复。
此外，地震还会破坏地下水系统，导致水源减少或水质恶化，影响生态系统中的水生生物。
2. 火山活动对生态系统的影响火山活动是地球内部能量释放的表现之一，它给生态系统带来了机会和挑战。
火山喷发时释放出大量的岩浆和火山灰，这些物质在火山口附近形成了新的岩石地形，为兴起新的生态系统提供了土壤和养分。
一些特殊的火山环境，例如温泉及温泉周边地区，形成了独特的生态系统，生活着各类热水生物。
然而，火山喷发也会带来气候变化和大规模的环境破坏，火山灰的释放可导致大面积植被死亡，埋没水域，对生态系统造成严重影响。
3. 地壳变动对生态系统的影响地壳变动是指地球表面的变动，例如抬升、沉降、地表变形等。
这种地质活动不仅改变了地表的地形，而且对生态系统产生了长期而重要的影响。
地壳的抬升会形成新的山脉和高原，这些地形带来了多样化的气候和生境，促进了生物多样性的形成。
与此同时，地壳的沉降会引起海平面上升，海洋沿岸地区的生态系统受到威胁。
地表变形还可能导致地下水的渗漏和地下通道的形成，影响地下水系统和洞穴生态系统。
4. 环境因素与生态系统的相互关系除了地质活动，生态系统的形成和发展还受到其他环境因素的影响，如气候、水文和土壤状况等。
地震概论整理
地震会考什么呢?不知道啊...那就打在下面的会考，没有看的不考吧！绪言：1.地震灾害具有频度高、强度大、分布广、震源浅、灾害重的特点。
2.地震学的应用：（1）地震观测是研究地球内部结构最基本的方法。
（2）利用地震波在不同岩层分界面上所产生的反射、折射或衍射来确定这些几何界面的几何关系，从而寻找地下的地质构造，特别是储油构造。
（3）地震波还可以用作传递信息的工具。
（4）科学家用地震波资料研究地球内部结构，用地震波探测地下矿产资源，并形成了一门应用科学——地震勘探。
（5）地震学者还在核爆监测及维护世界和平中做出了重要贡献。
【地震学，即对地震的科学研究，与化学、物理学或地质学相比较是一个年轻的学科；然而在仅仅100年里，它在解释地震成因、地震波的性质、地震强度的显著变化以及整个地球的地震活动明显的分区特征等方面取得了显著进步。
地震学是探测地球内部的嘴有效的深部探测器。
近年来，通过地震波可以探测出地球内部岩石密度和刚度小到10％的变化，这些新研究进展大多依靠层析成像方法。
】第一章。
地震队人类社会的重大影响1.华县地震——有历史记载伤亡之最※损失巨大的原因：（1）震中区位于河谷盆地和冲积平原，松散沉积物厚，地下水位高，地基失效，黄土窑洞极易倒塌；且地震发生在午夜时分，人们丝毫没有准备。
（2）地震前两年关中地区大旱，岁荒粮歉，地震后完全丧失了抗御灾害的能力，疾病等次生灾害严重。
（3）位于华县地震极震区东西两端的是渭南和潼关两个黄土塬，在地震的触发和强烈振动作用下，造成沿黄土塬边缘发生了巨大的构造滑坡。
（4）黄土崩塌了窑洞造成伤亡。
（5）震中区的地裂缝吞噬民众。
（6）地裂缝、砂土液化和地下水系的破坏，使灾情进一步扩大，水灾、火灾等次生灾害严重，加上社会治安混乱，谣言四起，灾民惶惶不可终日。
2.海城地震——世界上唯一成功准确预报的主震型地震。
3.减轻震害措施（1）减轻震灾的工程性措施：①加强工程结构抗震设防，提高现有工程结构的抗震能力。
台湾活断层研究与地震预测现况
福
建
地
质
Ｇｅ ｌｇ ｆ ｕｉ ｏｏ ｙｏ ｊ ｎ Ｆ ａ
增刊 １
台湾活 断层 研 究 与地 震 预 测 现况
一 ｃ ｎｔ Ｓ ａ ｕｓ ０ｎ ａｃ ｉ Ｒ ｅ ｅ ｔ ｔ ｔ 士 ｕｌ ｔ ’ ● ｖｅ ａ ■ ｓ ｕｄｙ ｔ
ａ １ ｅ ｒ ｈｑｕａｋｅ ｐｒ ｄｉ ｔ ｏｎ ｎ 上ａ ａ ｎｄ ａ ｔ １ ｅ ’ｃ ｉ ’ ● ０ … １ ｌ ｗ ｎ
对 短 程 地 震 预 测 已无 信 心 ，转 而 强 调 地 震 防 灾 的 重 要 性 。 台 湾 地 震 界 著 名 学 者 蔡 义 本 教 授 ，
特别 强调地震 既然不 可预测 ，则地震 防灾工 作就变得 很重要 。地震 防灾 工作首 重事先 的地震
灾 害 评 估 ，其 深 入 程 度 可 从 工 程 界 常 做 的 地 震 灾 害 分 析 （ｅ ｍｉ ｈ ｚｒ ｎ ｌｓ ）及 出版 各 ｓｉ ｃ ａａｄａ ａｙ ｉ ｓ ｓ
李 锡 堤
（ 中央 大 学应 用 地 质 研 究所 ， 坜 ，３ ０ １ 中 ２０）
台湾 海峡及 福建被认 为是地 震极稀少 的地 区 ，但 考察 史 料却 可发 现 ，公元 １ ０ ６ ４年 在 泉
州外海发 生过 震 级 达 ８ ０的 大地 震 。河 北 省 唐 山市 附近 也 是 地 震 极 稀 少 的地 区 ，但 却 在 ．
ｔ ｎ 、短 程 预 测 （ｈ ｒ－ｅｍ ｐｅ ｉ ｉｎ ｉ ） ｏ ｓ ｏ ｔ ｒ ｒｄｃ ｏ ）及 预 警 （ ｔ ｔ ｉ ｍｍｅ ｉ ｅａｅｔ ｄａ ｌ ）４种 （ ｃ ｏｚ ０ ２ 。 长 ｔ ｒ Ｓ ｈ ｌ，２ ０ ）
程地震 预测的 时距为是 １ ～３ Ｏ ０年 ，须调 查每一 条断层 的滑移 速率 （ｌ ａｅ ｓ ｐｒｔ）及 上次 滑动距 ｉ 今时间 （ｌｐ ｅ ｍｅ ，并 据 以计算 其活 动几率 。 中程地 震预测 的时距 是 １个月 至 １ ｅａ ｓｄｔ ） ｉ ０年 ，须 调 查地震前 兆现象 决定 。短程地震 预测 的时距是 数小时 至数周 ，有一些 可 以由前震 推论 。地
活断层的基本特征
活断层的基本特征活断层是地球上一种重要的地质构造，它是指地壳中发生变动的断层。
活断层的基本特征包括断层构造、地震活动、地表地貌和地质变形等。
下面将逐一介绍这些特征。
一、断层构造活断层的构造特征是其最基本的特征之一。
断层是地壳中两块岩石块体之间相对运动的界面，可以是垂直、倾斜或水平的。
活断层通常由断裂带组成，断裂带是一个较宽的区域，包括了主断层及其周围的次级断层。
活断层的构造特征可以通过地质调查和地震监测等手段进行研究。
二、地震活动地震活动是活断层的重要表现形式。
当断层发生滑动时，会引起地震。
地震是地球内部能量释放的结果，也是活动断层最直接的表现。
活断层上的地震活动可以通过地震仪和地震监测网络进行监测和记录。
地震活动的强弱可以用震级来表示，震级越大，地震活动越强烈。
三、地表地貌地表地貌是活断层的另一个特征。
活断层的滑动会导致地表的变形，形成不同的地貌特征。
例如，地表出现断裂、塌陷、隆起、裂缝等现象，形成断崖、地堑、地裂等地貌特征。
地表地貌的形成与断层的运动方式和速率有关，也与地质条件和地表水体等因素相互作用。
四、地质变形地质变形是活断层的重要特征之一。
断层的滑动会导致岩石的变形和破裂，形成断层带和断裂岩体。
断层带是指断层周围发生变形的岩石带，通常具有明显的断层面和走向。
断裂岩体是指断层两侧的岩石块体，它们在断层的作用下发生滑动和位移。
活断层具有以上基本特征，它们之间相互关联、相互作用，共同构成了活断层的综合特征。
活断层的研究对于地震预测、地质灾害防治和资源勘探等具有重要意义。
因此，科学家们通过地质调查、地震监测、遥感技术等手段，对活断层进行深入研究，以提高人们对地震和地质灾害的认识和预防能力。
工程地质学_第7章 活断层和地震工程地质研究1
发育条件：断裂带岩性、结构联结较弱；空隙水压力、地热
高异常，有效应力低、软化；断层形态平直，锁固能力低。一
般无震发生，有时可伴有小震。
典型的蠕滑断层的滑动速率：阿尔卑斯断层系5cm/a 圣安德列斯断层蠕滑段3cm/a
日本典型活断层0.3-0.6mm/a
鲜水河断裂蠕滑段18mm/a
逆断型活断层
在我国逆冲型活断层主要发育于西部地区。
受印度板块年速率约6cm的NNE向俯冲的推挤，自
南而北有喜马拉雅山南麓逆冲推覆断层，天山南
侧，天山北侧逆冲推覆断层等几个长达数百公里 走向近东西的逆冲型活断层，青藏断块东界的北 段，则有走向北东的龙门山逆掩推覆断层；所有 这些断层都是活动性强烈的发震断层。
地震
Cypress Freeway Structure, Oakland — Loma Prieta Earthquake, 1989
San Andreas Fault crossing the Carrizo Plain, North of Santa Barbara
San Andreas Fault offsetting streams On the Carrizo Plain
走向滑动型活断层
最大最小主应力近于水平，所以两者之间的最大剪应力面，
亦即此类断层的断层面，近于直立，因之其地表出露线也就最 为平直；常表现为极窄的直线形断崖。主要是断层面两侧相对 的水平运动，相对的垂直升降很小。 河流最易于沿这种断层发育，水工建筑物也就最易于受到 这种活断层的威胁。如断层与坝轴线小角度斜交，由于断层错 动而造成的心墙拉开宽度可以相当大。有名的走向滑动型活断 层有美国加州的圣安德烈斯断层系 。
活断层与地震
１.５ 工程地质条件
• 工程地质条件的优劣取决于其各个要素是否对工程有利。首先是岩土类型及其性质的好坏。坚硬完整的岩石如花岗
速报）都是出现在由5月12 日主震引起的断裂线上或附近。白色
箭头显示了位于这些区域的ＧＰＳ站点的水平位移，同时显示了
陆地的移动。左手边的箭头比右手边的长，表示左边的大陆块正
在追赶右边的大陆块。
12
• 插入式断裂带(侵入式滑断层与大陆碰到一
起)示意图。两个大陆各自向对方移动，如 红色箭头所示，一个大陆滑到另一个的上 面。
• 工程地质条件是在自然地质历史发展演化过程中形成的，它反映地质发展过
程及后生变化，即内外动力地质作用的性质和强度。工程地质条件的形成受 大地构造、地形地势、气候、水文、植被等自然因素的控制。各地的自然因 素不同、地质发展过程不同，其工程地质条件也就不同。工程地质条件各要 素之间是相互联系、相互制约的，这是因为它们受着同一地质发展历史的控 制，形成一定的组合模式。例如平原区必然是碎屑物质的堆积场所，土层较 厚，基岩出露较少，地质结构比较简单，物理地质现象也不很发育，地下水 以孔隙水为主，天然建筑材料土料丰富石料缺乏。不同的组合模式对建筑的 适宜性相差甚远，存在的工程地质问题也不一致。
地质评价方法、工程地质测试与试验、工程地质监测与预 报和工程地质信息技术。
• 通过本课程的学习，要求掌握对各种工程动力地质作用分
析研究的思路和方法，以便在今后工作中能运用来解决实 际问题。
3
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意大利 比萨基本资料：从地基到钟楼的高度：58.4公尺，地基的直径： 19.6公尺，钟塔向南的倾斜度：5.5度 (即塔顶偏离垂直线3.5米) 。 9
山建筑、海港工程和近海石油开采工程，以及国防工程等。每一类型建筑又由一系列 建筑物群体组成，如高楼大厦、工业厂房、道路、桥梁、隧道、地铁、运河、海港、 堤坝、电站、矿井、巷道、油库、飞机场等。这些建筑物有的位于地面，有的埋于地 下，都脱离不开地壳，无不与地质环境息息相关。它们的型式不同、规模各异，对地 质环境的适应性，以及对地质环境的作用也均一样。随着科学技术的发展，工程建筑 物向着高、深、大、精变化，与地质环境的相互作用也愈来愈强烈，愈来愈复杂。
不良地质条件下的工程地质问题
6.1.2活断层的判别标志
活动断层会破坏建筑场地的稳定，诱发地震，要将它与一般断层 区分开来。
根据以下几方面的证据判断活断层： 1）活断层往往错断、拉裂或扭动全新世以来的最新地层。特别自人类
历史以来所形成的岩层，如黄土层、残积层、坡积层、河床砂砾石层、 河漫滩沉积层等被错断、拉裂或扭动见图6-2，更是活断层的确凿证 据。
其成因可划分为构造地震，火山地震、陷落地震和激发地震。 构造地震： 由于地质构造作用所产生的地震称为构造地震。构造
地震是地震的最主要类型，约占地震总数的90%。 火山地震： 由于火山喷发和火山下面岩浆活动而产生的地面振动
称为火山地震。 陷落地震： 由于洞穴崩塌，地层陷落等原因发生的地震，称为陷
落地震。 激发地震： 构造应力处于相对平衡的地区，由于外界力量的作用，
4、地震激发地质灾害的效应
强烈的地震作用能激发斜坡上岩土体松动、失稳，发生滑坡和崩 塌等不良地质现象。
精品pp
6.3 斜坡的变形及其防治
6.3.1 概述
• 斜坡(slope) 统指地表一切具有侧向临空面的地质体，包括天然斜坡 和人工边坡。
• 天然斜坡(简称斜坡）是指自然地质作用形成未经人工改造的斜坡。
断层诱发的地裂缝，具有方向性
精品pp
地震力震动产生的地裂缝
3、地震液化效应
干的松散粉细砂土受到震动时有变得更为紧密的趋势，但当粉细 砂土层饱和时，即孔隙全部为水充填时，振动使得饱和砂土中的孔隙 水压力骤然上升，而在地震作用的短暂时间内，骤然上升的孔隙水压 力来不及消散，使得砂土的有效压力减小。当有效压力完全消失时， 砂土层完全丧失抗剪强度和承载能力，变得象液体一样，即所谓的砂 土液化。
在岩体（岩质边坡）的变形和破坏中起主导作用的是岩体结构。 在对岩质边坡的变形、破坏及稳定性进行分析评价之前，首先需了解 岩体结构。
回顾与展望——活断层探测与防震减灾
断层 会持 续 活 动 。 或 者 说在 现 代 构造 应 是什 么 ． 不 能 总结 ¨ 识 别 方 法 。 更 ｛ 因此 ， 源 的识 景 相 同 ． 震 别需另辟蹊径。
探槽 开挖 、 层 面 及断 层 泥研 究 等方 法 ； 隐 伏 区 ， 断 在 活 断层探 测 技术 方 法 主要包 括 浅层 地 震探 测 、 磁 电 市 开 展 了 探 测 工 作 重 大 工 程 选 址 与 地 震 安 全 性 评 价 重 大 Ｔ 程 的 地 震 安 全 是 震 害 防 御 丁 作 的 重 点 之 一 。 重 大 在
公 里 长 的地 表 破 裂带 ， 地 震 ． 活 断 层 的 鉴 定 就 变 为 对
进 一 步 升 华 。 这 样 ， 震 的 震 源 不 再 是 “ ” 可 断 层 活 动 时 代 的 判 定 。 即通 过 断 层 与 第 四 纪 地 地 深 不
的 重要 地 质 单 元 。但 地 球 表 层 经 过 数 十 亿 年 演
伤 断 什 够 能 力 预测 它 的 到 来 ， 为 了防 御 它 ， 们 需 要 化 ， 痕 累累 ， 层 密 密麻 麻 ， 么样 的断 层 才 与 但 我
找 到 它 的踪 迹 ， 定 它 ｆ 没 的 区域 锁 ｆ ｛
及 的 ， 是 可 通 过 地 表 断层 找 到 其 踪 迹 。
层 、 貌 面 关 系 调 查 以 及 相 关 地 层 、 貌 和 断 层 地 地
带 物 质测 年 ， 定 断 层 活 动 时 代 。 此 ， 代 学 是 个 省 会 级 大 中 城 市 开 展 了 活 断 层 探 测 和 地 震 危 判 因 年
第二章活断层工程地质研究v2
注意：一条活断层的不同段上，可能反应不同的活动方式。
？
围岩强度差异
五、活断层的判别标志（1.直接标志）
(1) 错断晚更新世(13万a)以来地层的断层。 (2) 断裂带中的构造岩或被错动的脉体，经绝对年龄 测定，最后一次错动年代距今10~15万a。 (3) 根据仪器观测，沿断层有大于0.1mm／a位移。 (4) 沿断层有历史和现代中、强震震中分布，或有晚更 新世以来的古地震遗迹，或有密集而频繁的近期微震 活动。 (5) 在地质构造上，证实与已知活断层有共生或同生 关系的断层。
（三）活断层的错动速率和错动周期 活断层的错动速率，一般是通过重复精密地形测量 和研究第四纪沉积物年代及其错位量而获得的。重 复精密地形测量可以精确地测定活断层不同地段的 现今错动速率。而第四纪沉积物年代及其错位量的 研究，则只能确定活断层在最新地质时期内的平均 错动速率。
错动周期：地震断层两次突然错动之间的时间间 隔。即是活断层的错动周期。 活断层发生大地震的重复周期往往长达数百年至数 千年。 地震断层的错动周期主要取决于断层周围地壳应变 速率和断层锁固段的强度。一般情况是：应变速率 愈小，锁固段强度愈大，则错动周期愈长。即地震 强度愈大的活断层，其错动周期愈长。因此，刚发 生过大地震的地段应该是安全的。
•全新活动断裂中近期(近500年来)发生过地震震级M≥5级，或在今 后100年内可能发生M≥5级的断裂，可定为发震断裂；
•非全新活动断裂：一万年以前活动过，一万年以来没 有发生过活动的断裂。
断 裂 分 级 Ⅰ Ⅱ 强烈全新活动断裂 中等全新活动断裂
活动性 中晚更新世以来有活 动，全新世活动强烈 中或晚更新世以来有活 动，全新世活动较强烈 全新世有微弱活动
一、断层的定义 岩层受构造应力作用发生断裂，沿断裂 面两侧岩层发生了移动或明显错位的断 裂构造被称为断层。该断裂面称作断层 面，其中位于断层面之上的岩体断块被 称为断层的上盘，位于断层面以下的断 块被称为断层的下盘。
断层与地震科普
断层与地震科普
断层和地震之间有着密切的关系。
断层是地壳中由于地壳运动产生的破裂面，当这些断层活动时，会引起地震。
因此，地震往往是断层活动的表现。
断层的形成是长期地质活动的结果，而与地震关系最为密切的是那些在现代构造环境下曾经活动过的活断层。
这些活断层是地震的元凶，因为它们的活动可能引发地震。
根据断层面两盘相对位移的方向，可以将断层分为正断层、逆断层和走滑断层等类型。
地壳运动产生的强大压力和张力超过了岩层本身的强度，从而破坏了岩层，使其沿破裂面发生明显位移，形成了断层。
当这些断层活动时，岩石的相对位移会导致地震的发生。
因此，地震与断层的关系十分密切。
了解断层与地震的关系有助于更好地理解地震的原理和预测地震的发生，从而为减轻地震灾害的影响提供科学依据。
活断层和地震
①土的类型和性质；（疏松饱水的细砂、粉土）
3饱水砂土的埋藏分布条件；（越浅越厚）
4地震动的强度和历时（越强，历时越长）
8.场地工程地质条件对震害的影响
1.岩石类型，从软硬程度、松软土的厚度以及地层结构三个方面 来考察，基岩震害最轻，其次硬土，软土最重。
2.断裂 ①发震断裂，避开
②非发震断裂，若破碎带胶结较好，根据断裂带物质的 性质，按一般岩土对待即可，不应提高烈度。
我国规定潜在a
3.活断层对工程建筑物的影响：
1地面错动直接损害跨越该断层的地标建筑
2由此引发的地震所引起的危害
4.活断层的基本特征：
1活断层是深大断裂复活运动的产物。
2活断层的继承性和反复性
3活断层的活动方式 粘滑型：以地震方式产生间歇性地突然滑动。
第七章 活断层和地震工程地质研究
活断层
一．概述
1.地质学科领域内，将由活断层和地震活动所产生的工程地质问题， 称为“区域地壳稳定性问题”
2.地球的构造运动可使地壳和上地幔中积聚构造应力， 当构造应力增 大并超过介质强度时，往往表现为活断层的突然错动，释放应变能， 并以弹性波的形式在地壳表层传播而发生地震。
2.与工程活动的相关性 构造型诱发地震在一定的机制作用下，与工程活动有明显的正相 关性。
3.地震序列特征
2、烈度
衡量地震所引起的地面震动强烈程度的尺寸。 一次地震只有一个震级，但在不同地点，烈度大小可能不一样。 在震源和震中距相同的条件下， 坚硬基岩场地较之松软土场地烈度小 一些。
六．我国地震分布特点 分布广、频度高、强度大、震源浅。
我国的2条主要地震带：
（1）南北地震带（2）东西地震带 我国大致可划分为6个地震活动区：
断层与地震知识点总结
2、活断层的识别标志： 、活断层的识别标志：
3） 水文地质方面 ）
● 导水性和透水性较强
泉水常沿断裂带呈线状分布， ● 泉水常沿断裂带呈线状分布，植被发育
2、活断层的识别标志： 、活断层的识别标志：
4） 历史资料方面 ）
● 古建筑的错断、地面变形 古建筑的错断、 ● 考古 ● 地震记载
2、活断层的识别标志： 、活断层的识别标志：
(2)地质构造 地质构造 离发震断裂越近，震害越大， 离发震断裂越近，震害越大，上盘 尤重于下盘。 尤重于下盘。
3、场地工程地质条件对震害的影响 、
(3)地形地貌 地形地貌 突出、孤立地形震害较低洼、 突出、孤立地形震害较低洼、沟谷 平坦地区震害大
3、场地工程地质条件对震害的影响 、
(4)水文地质条件 水文地质条件
地下水埋深越小，震害越大。 地下水埋深越小，震害越大。
4、地震区抗震设计原则、措施 、地震区抗震设计原则、
(1)场地选择原则 场地选择原则 1)避开活断层 避开活断层 2)尽可能避开具有强烈振动效应和地面效 尽可能避开具有强烈振动效应和地面效 应的地段 3)避开不稳定斜坡地段 避开不稳定斜坡地段 4)尽可能避开孤立地区、地下水埋深浅的 尽可能避开孤立地区、 尽可能避开孤立地区 地区
4、地震区抗震设计原则、措施 、地震区抗震设计原则、
(2)抗震措施 持力层和基础方案的选择 抗震措施(持力层和基础方案的选择 抗震措施 持力层和基础方案的选择) 1)基础砌置在坚硬土层上 基础砌置在坚硬土层上 2)砌置深度应大一些，以防发震时倾斜 砌置深度应大一些， 砌置深度应大一些 3)不宜使建筑物跨越性质不明的土层上 不宜使建筑物跨越性质不明的土层上 4)建筑物结构设计要加强整体强度，提 建筑物结构设计要加强整体强度， 建筑物结构设计要加强整体强度 供抗震性能。 供抗震性能。
第四部分 活断层与地震
1、活动断裂与地震的关系
1.5 活断层的参数
活断层错动速率是相当缓慢的，两盘相对位移平均达到 1mm／a，已属相当强的活断层。 世界上最著名的活断层，为美国的圣安德烈斯断层，两盘 间年平均最大相对位移也只有5cm。 所以，即使是现今还在蠕动的断层，也不能用一般的观测 方法取得它活动的标志，而需采用重复精密水准测量(水准环 测或三角、三边测量)。近年还采用全球定位系统或超长基线 (VIBI)测量法测得两盘相对位移。 活断层的现今活动速率大小与地震大小、活动程度有一定 的相关性，活动速率较大的一、二级断裂，往往是近年来强 震活动的地带。
• 破坏性地震是在已发育的断层带上发生的，往往是重复的。 • 这说明断层是发展的，在发展过程中发生地震。需要指出的 是其发展不是一个均匀的连续过程。断层运动，有时极慢， 似乎未动，不见地震，形同锁住。实际上可能正处于酝酿过 程中，待其成熟，先在一些最弱点开始破裂，引起小震，继 续发展到最后大破坏，发生大震，随后渐次平静，恢复如前， 又酝酿一次新的大震。这些都是震源断层的物理状态所决定 的，其特点是运动不连续，慢时如锁住，急时发生地震。断 层锁住，主要由于断层泥的胶结。断层在长期活动中，两壁 岩石磨成粉底，渗以地下水，日久成为很厚的断层泥，阻碍 断层运动，若胶结牢固，可使断层完全不动。当断层活动力 强时，断层泥起润滑作用，在特殊条件下，可使断 层不停地 滑动，成为蠕动。一般断层的运动则受断层泥控制，当构造 应力弱时，断层不动如锁住，这是暂时的，待构造应力成长， 克服了断层泥的阻抗时，便以弹性反跳方式，突然滑动
1、活动断裂与地震的关系
1.5 活断层的参数
青海玉树地震
地震发生在甘孜—玉树断裂带上，断裂的整体 是呈北西向分布，此次地震的断层是近乎直立 的，为左旋走滑运动。此次地震的地震断层的 破裂时间为20—23秒，断层破裂长度为60公 里左右。
活动断层复习题(解答)
活动断层与地震灾害分析复习题1、描述全球地震时空分布特征的理论是什么？古登堡-里克特定律。
2、造成地震的地质特征描述是什么？断层3、由于海底的垂直运动所形成的海洋波动称为什么？海啸4、对于一垂直断层，由于其两侧水平方向的相互运动，这类断层称为什么断层？走滑断层5、在大洋的俯冲带，主要断层类型是什么？逆断层6、在大洋中脊，断层的主要类型是什么？正断层7、在转换断层中，产生地震的断层类型属于什么？走滑断层8、阐述地震起源的理论是什么？弹性回跳理论9、什么样的力学系统用于记录地震波？弹簧振荡10、体波的两种类型是什么？横波、纵波11、哪一种体波传播的更快？纵波12、哪一种体波在水平方向的地表运动表现得更显著？横波13、两种主要面波的名字是什么？洛夫（Love）波、瑞利（Rayleigh）波14、面波是如何形成的？答：瑞利波是由P波和SV波耦合形成的，它沿地球表面传播，波的位移矢量在垂直于地面的平面内做椭圆振动，波的振幅在地面最大，随着深度增加以指数形式衰减。
洛夫波是SH型振动的面波，振动方向平行于地面、且垂直于波的传播方向。
这种面波发生的条件是浅地层的S波速度必须小于深层的S波速度。
15、当地震的震级增加时，什么样的物理参数增加的更快：峰值加速度还是峰值位移？峰值加速度16、当你在离震源较近时，为了识别大震，以下哪一种是更好的方法：1）大的地表加速度；对2）长时间的持续地震动。
17、在PSHA中，什么是危险性曲线？答：地震危险性曲线显示了特定地面运动参数的年平均概率值，危险性曲线是PSHA的最终结果。
例如，在某一个超越频度下对应一个峰值加速度，从而由不同的时间段可以计算出不同的概率值。
18、试给出4种主要不同震级的定义，并给出它们的适用范围。
答：地方性震级ML=logA(∆)-logA0(∆)，两个振幅都是应用伍德-安德森地震仪记录的峰值振幅，所选的标准地震是在∆=100km处记录到的地震波水平分量最大振幅A0(∆)=1μm时ML=0的地震。
4章活断层与地震(1)2012
σ σ
2
3
σ
1
σ
2
逆断层
多分布于板块碰撞挤压带。最大主应力近于水平， 最小主应力近于垂直。走向垂直于最大主应力的断层面与 水平面夹角一般小于45°，往往为20-40°，且由于位移 是水平挤压形成的，断层面两侧的点之间的距离总是由于 位移而缩短。上盘除上升外还产生地面变形，往往伴以多 个分支或次级断层的错动。如1971年美国圣费尔南多地震 时使圣费尔南多断层(逆断层)产生逆冲错动。下降盘无地 表变形及破裂，上升盘抬升近2m以上，并有强烈变形，许 多小的次级断层主要集中在距主断面1km之内。
σ
3
σ
2
σ
3
正断层 下降盘分支断层多见，形成地堑式的正断层组合。最大主 应力近于垂直最小主应力近于水平。走向垂直于最小主应 力且与最大主应力呈锐角的断层面与水平面夹角大于45°， 一般为60一80°。在错动过程中，垂直断面走向的水平方
向有所伸长。伴随这类断层活动的变形(下沉)和分支断层
从工程使用时间尺度和断层活动时间测年的准确性来考虑， 活动时间上限不宜太长，应以前两者为适当。可能有重新活
动的不远的将来，一般理解为重要建筑物如大坝、原子能电 站等的使用年限之内，约为100a一200a。
活动断层有不同的活动特性: 持续不断缓慢蠕动的称为蠕滑(creep slip)或稳滑 (stable slip); 间断地、周期性突然错断的为粘滑(stick slip)，粘滑常伴 有地震，是活断层的主要活动方式。一条长大活断层的不同 区段可以有不同的活动方式。活断层的活动强度主要以其错
在海滨地区跨圣安德烈斯断裂的篱笆在1906年旧金山地震时 错动了2.6米，远处的土地向右移动
汶川地震：祸起龙门山断裂带
第七章 活断层和地
第三节 地震
• 工程地质对地震的研究，着重地震波对建 筑物的破坏作用，即地震效应、地震小区 划分、地震区建筑物选址及抗震措施的论 证
• • • • • • • • • •
一、地震地质及地震波基础 1、地震发生的地质条件 介质条件（坚硬脆性岩石）、构造（深大断裂带） 2、地震波： 体波（纵波P、横波S）、面波。 横波、面波振幅大，对建筑物造成破坏。 3震源机制和震源参数 （1）震源机制（发生地震的物理过程） 可以确定地震断层的类型、产状、应力状态等研 究区域地壳稳定分析需要的资料。 （2）震源参数（发生地震的物理过程的物理量） 包括震源断层的走向、倾向、倾角，断层两盘 的错动方位及幅度、断层长度、应力状态等 确定震源参数的方法：地震波研究、地质调查 （等震线特征）、大地测量等
二、地震的震级和烈度
• 一次地震只有一个震级，不同地点烈度不同 • 1、烈度与震源深度及震中距离有关。 • 2、坚硬基岩场地较松软土场烈度要小。 按防震抗震标准，地震烈度分为 基本烈度和设防烈度两种 我国基本烈度Ⅵ度（包括Ⅵ度）以下地区， 建筑物可以不设防。
运动特性
上盘（下降盘）分支 和次生断裂较发育， 岩性破碎，地面变形 强烈。 上盘（上升盘）分支 和次生断裂较发育， 岩性破碎，地面变形 强烈。
活动后果 地震（小）
σ 近直立， 正断层 σ1近水平。 3
倾滑断层
σ 近水平， 逆断层 σ1近直立。 3 走滑断层 (平移断层) 左旋断 层 右旋断 层 σ 1 、σ 3 均 近水平。
海城县析木公社近SN向和近EW向锯齿状 地裂缝,具有左旋扭动性质,位移36cm
靠近旧金山第六街的布鲁克桑姆 街路面出现了深深的地裂缝并有 明显的垂直位错
二、活断层的基本特征
• 基本特征主要包括：活断层的类型与活动方
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第七章活断层和地震工程地质研究
活断层
一．概述
1.地质学科领域内，将由活断层和地震活动所产生的工程地质问题，称为“区域地壳稳定性问题”
2.地球的构造运动可使地壳和上地幔中积聚构造应力，当构造应力增大并超过介质强度时，往往表现为活断层的突然错动，释放应变能，并以弹性波的形式在地壳表层传播而发生地震。
二．活断层
1.什么是活断层：
指今正在活动的断层，或近期曾活动过、不就得将来可能会重新活动的断层（又称潜在活断层）。
2.活断层时间上限问题：
美国原子能委员会：
①活动断层：全新世（10000a）以来活动的断层，并且未来任
有可能活动，其活动可以找到相应证据。
②能动断层：在过去的35000a内至少有过一次活动证据，或
者在过去的500000a内有过反复活动证据。
我国规定潜在活断层的时间上线：
铁路线为10000a
高坝和核电站为50000a
3.活断层对工程建筑物的影响：
①地面错动直接损害跨越该断层的地标建筑
②由此引发的地震所引起的危害
4.活断层的基本特征：
①活断层是深大断裂复活运动的产物。
②活断层的继承性和反复性
③活断层的活动方式
粘滑型：以地震方式产生间歇性地突然滑动。
围岩强度高，断裂带锁固能力强，能不断积累应变能蠕滑型：沿断层滑动面两侧岩层连续缓慢地滑动。
围岩强度低，断裂锁固能力弱，不能积累较大应变能。
5．活断层参数：
产状；长度；断距；错动速率；错动周期；活动年龄
6. 活断层的鉴别标志
①地质标志
a) 断层两侧地层岩性和产状截然不同，被错断，是最本质最重要最可靠的标志
b) 第四纪沉积层变形，砾石层中的砾石受剪断或压碎，视断层性质而定
c) 断层带的岩石因积压磨碎，变现为松散未胶结的破碎带
d) 在强震过程中沿活动性断裂带常常出现地裂缝
②地貌标志
a) “风口”、“垭口”
b) 夷平面解体
c) 阶地变化
d) 河流弯曲
e) 山脊山谷错动
f) 两种地貌单元直线相接的部位
g) 滑坡、崩塌、泥石流等物理地质现象发育的部位
③水文地质标志
a) 泉水呈线状分布
b) 温泉呈带状分布
c) 地下水压力和化学成分异常
④其他标志
a) 地形变化异常
b) 地球物理场异常
c) 地应力较高，地震活动频繁
三．断层区的建筑原则：
活断层不论是持续地缓慢蠕动，还是周期性突然错动，对附近的工程建筑物造成直接或间接损害。
所以，在活断层区进行工程建设时，对建筑物场址选择、建筑物类型和结构设计等方面，须慎重考虑，保证安全可靠和正常使用。
地震
一．概念
在地壳表面因弹性波传播所引起的振动作用或现象，称为地震。
按照其发生的原因可分为
①构造地震②火山地震③陷落地震④诱发地震
二．地震发生的地质条件（构造地震）
板块构造理论——划分为——环太平洋地震带、地中海-喜马拉雅地震带、大洋海岭地震带。
我国处于欧亚大陆板块、印度洋板块和太平洋板块交接附近，地震活动强烈，是世界上最大的一块版内地震区。
1、强震发生的必要条件：介质条件、结构条件、构造应力场条件。
2、脆硬性的介质材料能积聚很大应变能；软塑性材料的介质多以
塑性变形来调节将应变能逐渐释放出去。
3、活断层的端点、拐点、交汇点、分枝点、错裂点——活动断裂
的锁固段，岩体强度高，两盘互相粘结，应力集中，能积聚很大的应变能。
——锁固段即为控震源
三．地震波
由震源发出的弹性波，分为体波、面波。
体波：通过地球本体传播的波；面波：由体波形成的次生波。
体波分为纵波（P波）和横波（S波）。
纵波振幅小，周期短，速度快；横波振幅大，周期长，速度慢且只能在固体中传播。
一般情况下，当横波或面波达到时，振幅增大，地面振动最猛烈，造成的危害也最大。
四．震源参数
震源断层面的走向、倾向和倾角，震源断层两盘错动的方向、幅度，震源断层的长度，震源主应力状态等
五．地震的震级和烈度
1、震级
是衡量地震本身大小的尺度，由地震所释放出来的能量大小来衡量。
里氏震级M=:距震中100km处的标准地震仪所记录的以微米表示的最大振幅A的对数值。
能量与震级关系,每增加1级，能量约增加32倍。
微感（2级以下）、有感（2-4级）、破坏性（5级以上）和强烈（7级以上）。
2、烈度
衡量地震所引起的地面震动强烈程度的尺寸。
一次地震只有一个震级，但在不同地点，烈度大小可能不一样。
在震源和震中距相同的条件下，坚硬基岩场地较之松软土场地烈度小一些。
六．我国地震分布特点
分布广、频度高、强度大、震源浅。
我国的2条主要地震带：
(1)南北地震带 (2) 东西地震带
我国大致可划分为6个地震活动区：
（1）台湾及其附近海域 (2) 喜马拉雅山脉活动区 (3) 南北地震带(4) 天山地震活动区 (5) 华北地震活动区 (6) 东南沿海地震活动区
七．地震效应
在地震影响所及的范围内，与地面出现的各种震害或破坏。
①
振动破坏效应
② 地面破坏效应
沙土地震液化问题：
饱和沙土因地震收到强烈振动，使砂砾处于悬浮状态，丧失强度，致使地基失效。
（松砂，饱水，动荷）
影响因素：
① 土的类型和性质；（疏松饱水的细砂、粉土）
③ 饱水砂土的埋藏分布条件；（越浅越厚） ④ 地震动的强度和历时（越强，历时越长）
八．场地工程地质条件对震害的影响
1.岩石类型，从软硬程度、松软土的厚度以及地层结构三个方面来考察，基岩震害最轻，其次硬土，软土最重。
2.断裂 ①发震断裂，避开
②非发震断裂，若破碎带胶结较好，根据断裂带物质的
性质，按一般岩土对待即可，不应提高烈度。
3.地形地貌 孤立突出震害加重，低洼平坦震害减轻。
破裂效应
4．地下水饱和的岩土体，使场地烈度增加，；地下水埋深越浅，烈度增加越大。
九．地震区抗震设计原则和建筑物防震、抗震措施
1.建筑场地选择
2.地基持力层和基础方案的选择
3.建筑物结构形式和抗震措施
十．诱发地震
1.空间分布特征：震中常分布于工程活动区及其附件的较小范围内。
2.与工程活动的相关性
构造型诱发地震在一定的机制作用下，与工程活动有明显的正相关性。
3.地震序列特征。