9第十三章新构造运动
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可以清楚地看到三叠纪紫红色粉砂岩、灰绿色砂 岩 约逆 10冲m（在图砾2岩）层，（但N断2～层Q上1）又之上上覆，了挤黄压土破层碎带宽 （ 王Q良2）断，层未在受早断更层新扰世动末和有错过断活。动因，此但，至可少以自断晚定更 新 断世 层作（了Q3）ES以R测来年，，王断良层断活层动已大停致止发活生动于。距后今对该 15.4万～18.3万年和37.4万～53.2万年两个时期， 证明王良断层自晚更新世以来没有再活动。水文 地质钻孔资料也得到了佐证。经过地震台网记录 复核，原定震中在孟津和新安的二次小地震，是 在离王良断层较远的山西夏县一带。因此，可以 认为王良断层不属于工程活动断裂。
1）在过去3.5万年内，在地表或近地表处至少发生过一次运动， 或在过去50万年内发生过重复性质的活动；
2）有足够精确的仪器测定的记录证明大地震活动与断层有直接 关系；
3）与由1）和2）的特征确定的能动断层有构造联系，当已知能 动断层运动时，它会预期伴随活动。
这一定义已经在我国核安全局、国家地震局有关规定中采用。
我国地震空间上的带状分布（图13-5）
东南沿海及台湾省地震带。 属环太平洋地震带
郯城---庐江地震带 华北地震带 横贯中国的南北地震带 西藏--滇西地震带。
属地中海-印度尼西亚地震带
（四）地震标志
１．地震分布带 2．地震与断层
地震开始约经过50秒后，第一个 断层开始移动，10秒后第二个断 层开始持续约60秒的移动，摇晃 可能持续了约2分钟。因为断层 的移动距地表很近，从而加大了 灾害。在震中附近地表出现了约 7米的地面错位。
图13-3
高差越大、距离越近
３．沉积物的厚度与新构造运动 沉积物厚度越大 取决物源剥蚀区与堆积区的相对高差和距离
（四）地震标志
地震基本概念
震源 岩石圈内发生震动 的地方
震中 震源在地面的垂直 投影
震中距 地震能量的量度 地震烈度 地震对地面及
建筑物的破坏程度。 地震波 体波 在地球内部传递，是弹
性波。分纵波和横波。 面波 体波传到地面成面波。
１．活断层的定义
活断层或称活动断裂，是指现今仍在活动， 在人类历史记载时期或近代地质时期曾有过活 动，不久的将来还可能从新活动的断层。后一 种情况也可称潜在活断层。
目前，活断层的时间界限不很明确，有代 表性的观点有：
活断层的定义及其活动年代的确定
(1)艾伦将活断层限定为10万年或1万年来有过活动的 断层；
三、新构造运动的类型和强度
（一）新构造运动的类型
１．垂直运动
以 mm/a 计
２．水平运动
以 cm/a 计
３．板块的旋转运动
4 . 关于垂直运动与水平运动的关系的讨论
（二）新构造运动的强度 １．新构造运动的似速度 （１）似速度是一种平均值 （２）似速度是一种综合值 （３）似速度通常小于真速度 ２．新构造运动的真速度：瞬时速度
断裂
美國加州聖安得烈(San Andreas)斷層
海 岸 山 断 层
对马暖流经过日本海，渔场发 育，且具战略意义。
汶川地壳的断层将原本平整 的路面分解为明显的两段
5、活断层对工程建筑的影响及应采取的对策
活断层对工程建筑物安全的威胁主 要来自断层错动—突发错动,因而对活断层进 行工程地质研究和工程安全评价非常必要。
(2)活断层的特征
1)活断层的长度和断距 在活断层区修建大坝和核电站等重要建筑物 时，需要活断层最大错距的资料；在地震预报、 水库诱发地震和场地危险性评价时，也需要了 解地震震级与地表断裂长度和错距的关系。
第二节 活断层的工程地质研究
(2)活断层的特征
2)活断层的错动幅度和速率 蠕变型活断层 （圣.安德烈南段44mm/a, 一般20~30mm/a） 突变型活断层 （可达0.5-1m/s ;唐山地震）
（2）间接标志 1）地貌标志
a.两大地貌单元长距离直线相接；
b.深切的直线型河谷或沉陷谷），断层陡坎，断层 三角面新鲜；
c.夷平面解体
d.同级阶地的高程在断层两侧发生突然变化，有时可 相差数十米；
e.陡坎山山前经常分布有大规模的崩塌或滑坡；
f.山脊、山谷被错开，这是平移断层的标志；
g.水系作规律变迁。
(6)我国《水利水电工程地质勘察规范》（99年） 根据第四纪构造运动的研究，应力场的变迁和地质年 龄的测定，把晚更新世（距今10~15万年）以来活动过 的断层定义为活断层。
(7)美国垦务局在1976年勘察设计规范中， 提出以晚更新世早期（10万年）以来活动过的断层 定为活断层。
2 . 活断层的分类及特征
其中对王良断层活动性评价曾有很大争议。王良断层 在大坝下游6.5km处，走向北300东，长约10km，可见露 头断续延伸5km。根据王良断层错动了砾石层（N2～ Q1），1960年曾记录到两次小地震，故王良断层被认为 是一条活断层，还可能诱发水库地震。
6.5km
300 长10km
因此应如何评价该断层的活动性？ 经调查并在断层北段秦家门作了断层探槽，
（三）沉积物标志
上升区 物源剥蚀区
１．沉积物分布与新构造运动 下降区 第四纪堆积区
２．沉积物成因类型和岩相与新构造运动
上升区 重力堆积、山岳冰川堆积、洪积物等
下降区 湖沼沉积、冲积物等
二元结构 新构造运动稳定 平原河流冲积层 多元结构 新构造运动间歇式沉降
巨厚层的河床相 新构造运动连续沉降
Байду номын сангаас
山前洪积物
在进行工程建设时，一般应避开活动断 裂带，特别是重要的建筑物更不能跨越在活 断层上。
《实例二》
黄河小浪底水库周围存在三条重要地震带，历史上 对水库影响较大的地震有3次，即1303年山西洪洞8级地 震，震中距160公里；1556年陕西华县8级地震，震中距 240km，1695年山西临汾8级地震，震中距140km，上述 地震对坝址影响烈度在VI～VII度。坝址外围的主要活断 层有中条山北麓断层、华山北麓断层、宫前断层、封门 口—五指岭断层、盘古赤—新乡断层等，坝址区30km 范围内发育了8条活断层（图1）。
第四纪分期
全新世
Q4
晚更新世 Q3
新 第四纪Q 更新世 中更新世 Q2
生
早更新世 Q1
代
Kz
第三纪R
晚第三纪 新近纪
N
上新世 N2 中新世 N1
早第三纪
渐新世 E3
古近纪
E 始新世 E2 古新世 E1
1.1万年 13万年 新
构 73万年 造
运 260万年 动
2330万年
6500万年
二、新构造运动的表现
(2)华莱士将时间限定为1万年或晚第四纪以来；
(3)松田时彦将时间限定为第四纪或晚第四纪以来；
(4)邓起东把晚第三纪活动过的断层也包括在活断层中；
(5)美国核管理委员会将3.5万年作为时间界限
1973年提出能动断层这一术语代替活断层。美国核管理委员会 和国际原子能委员会规定，具有下列一个或几个特征的断层，即可 认为是能动活断层：
四、新构造 （一）隆起构造 １．简单的拱形隆起 ２．跷起或单斜断块隆起 ３．拱形隆起边缘伴有断裂 ４．地块隆起 ５．补偿性地堑 ６．波状隆起
（二）坳陷构造 １．均匀坳陷 ２．地堑式坳陷 ３．不对称坳陷 ４．复杂坳陷
（三）断块构造 １．强烈差异断块 ２．微弱差异断块
（四）挤压褶皱和断裂构造 （五）活动断层
(1)活断层的类型 按两盘相对错动方向分类 1）走向滑动型（平移断层） 走向滑动断层（平移断层） 主要是沿断层面两侧相对的水平运动，相 对的垂直升降很小；
2）倾向滑动型（正断层和逆断层）
逆断层（压性或断层） 在上冲时，上盘往往拌以多个分支或次级断 层的错动，断层线往往是波状起伏弯曲的，断层 带宽。逆断层如重新活动，确切的位置难以确定 和预测，错动的不位往往也不固定。 正断层（张性活断层）的变形和分支断层错 动，主要集中于下降盘；
（ 2）间接标志
2）水文地质标志 a.地下水位在断层两侧有明显的变化; b.沿断层带温泉、地热异常带呈带状分布； c.水化学成分异常；
3）历史地震标志 a.沿断层带历史上有发生地震的记录，震中呈有规 律的带状分布； b.沿断层带有发生地震断层的历史记录；
4）地球物理场分布和变化异常；
4.活动周期（重复间隔和逼近时间） 5.活断层的分段
3.活断层的判别标志 (1)直接标志 中国标准GB 50287 -99《水利水电工程地质勘察规范》
规定，具下列标志之一的断层，可判定为活断层：
①错断晚更新世以来地层者。
②断裂带中构造岩（又称动力变质岩）或被错动的脉体，经绝 对年龄测定，其最后一次错动的年代距今10万年~15万年以内者。
③据仪器观测，沿断层有位移和地形变（大于0.1mm／a）者。 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，或密集而频繁的近期弱震活动者。 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。
（一）地质表现 （二）地貌标志 （三）沉积物标志 （四）地震标志 （五）火山活动 （六）大地测量与地球物理异常
二、新构造运动的表现
（一）地质表现 １．新地层的变形和变位 ２．构造破碎带疏松，未胶结，构造岩新鲜 （二）地貌标志 １．新构造运动的直接地貌标志 图13-2 ２．新构造运动的间接地貌标志
层状地形 图13-3
（３）曾发生过多次强烈地震的大断裂，大多为深大断裂 （４）我国绝大多数强烈地震的极震区和等震线的延长方 向与当地大断裂的走向一致
３．断层活动方式：
１）相对稳定的滑动：蠕动 ２）相对快速的错动：粘滑
海啸
（五）火山活动 火山带与前两大地震带一致： （１）环太平洋地震带 （２）地中海——喜马拉雅地震带 （六）大地测量与地球物理异常 １．重力异常 ２．磁异常 ３．大地测量 ４．地形形变和地壳形变图
等震线 震中距 震中
震源深度
震源
等震线 震中距 震中
震源深度
构造地震---90%
火山地震(火山喷发)——7%
1972年黑龙江五大连池。
陷落地震— 3%
地层塌陷、山崩、巨型滑坡。
人工地震----
水库、采矿、油田抽水或注水、核试验
（四）地震标志
１．地震分布带 （１）环太平洋地震带 （２）地中海——喜马拉雅地震带 （３）大洋中脊地震带 （４）大陆裂谷地震带
首先是长约100公里、宽约 30公里的断层位移，最大幅 度约达7米，接着，在东北 方长约150公里、宽约30公 里的断层又移动了4米。
标黄色的部分为龙门山断 裂带，震中用红星标注
（四）地震标志
２．地震与断层 诱震断层
（１）绝大多数的强震分布于活动的大断裂上或其附近
（２）许多破坏性强震形成的地震断层与主断裂走地向震一断致 层
Q31以5来.4，万王～良18断.层3万已年停和止3活7.动4。万断～层53活.2动万大年致两发个生时于期距，今
宽约10m
小浪底水库原为中美联合设计，美方基 于王良断层属于活断层考虑，水库蓄水后 可能诱发6.5级水库地震，场址峰值加速度 用0.30g，经前述论证，后降为0.215g，使 设计更合理，工程造价降低5%以上，节约 投资4亿元。
第十三章新构造运动
一、新构造运动的概念 二、新构造运动的表现 三、新构造运动的类型和强度 四、新构造
五、中国新构造运动特征与分区
一、新构造运动的概念
１．新构造运动 （１）第四纪时期发生的构造运动为新构造运动 （２）从新近纪(新第三纪开)始至现代的构造运动 （３）从新近纪至第四纪前半期发生构造运动 （４）新构造运动不应给予时间上的限制，只要造成现 代地形基本特点的构造运动都为新构造运动 ２．现代构造运动 ３．新构造
1）在过去3.5万年内，在地表或近地表处至少发生过一次运动， 或在过去50万年内发生过重复性质的活动；
2）有足够精确的仪器测定的记录证明大地震活动与断层有直接 关系；
3）与由1）和2）的特征确定的能动断层有构造联系，当已知能 动断层运动时，它会预期伴随活动。
这一定义已经在我国核安全局、国家地震局有关规定中采用。
我国地震空间上的带状分布（图13-5）
东南沿海及台湾省地震带。 属环太平洋地震带
郯城---庐江地震带 华北地震带 横贯中国的南北地震带 西藏--滇西地震带。
属地中海-印度尼西亚地震带
（四）地震标志
１．地震分布带 2．地震与断层
地震开始约经过50秒后，第一个 断层开始移动，10秒后第二个断 层开始持续约60秒的移动，摇晃 可能持续了约2分钟。因为断层 的移动距地表很近，从而加大了 灾害。在震中附近地表出现了约 7米的地面错位。
图13-3
高差越大、距离越近
３．沉积物的厚度与新构造运动 沉积物厚度越大 取决物源剥蚀区与堆积区的相对高差和距离
（四）地震标志
地震基本概念
震源 岩石圈内发生震动 的地方
震中 震源在地面的垂直 投影
震中距 地震能量的量度 地震烈度 地震对地面及
建筑物的破坏程度。 地震波 体波 在地球内部传递，是弹
性波。分纵波和横波。 面波 体波传到地面成面波。
１．活断层的定义
活断层或称活动断裂，是指现今仍在活动， 在人类历史记载时期或近代地质时期曾有过活 动，不久的将来还可能从新活动的断层。后一 种情况也可称潜在活断层。
目前，活断层的时间界限不很明确，有代 表性的观点有：
活断层的定义及其活动年代的确定
(1)艾伦将活断层限定为10万年或1万年来有过活动的 断层；
三、新构造运动的类型和强度
（一）新构造运动的类型
１．垂直运动
以 mm/a 计
２．水平运动
以 cm/a 计
３．板块的旋转运动
4 . 关于垂直运动与水平运动的关系的讨论
（二）新构造运动的强度 １．新构造运动的似速度 （１）似速度是一种平均值 （２）似速度是一种综合值 （３）似速度通常小于真速度 ２．新构造运动的真速度：瞬时速度
断裂
美國加州聖安得烈(San Andreas)斷層
海 岸 山 断 层
对马暖流经过日本海，渔场发 育，且具战略意义。
汶川地壳的断层将原本平整 的路面分解为明显的两段
5、活断层对工程建筑的影响及应采取的对策
活断层对工程建筑物安全的威胁主 要来自断层错动—突发错动,因而对活断层进 行工程地质研究和工程安全评价非常必要。
(2)活断层的特征
1)活断层的长度和断距 在活断层区修建大坝和核电站等重要建筑物 时，需要活断层最大错距的资料；在地震预报、 水库诱发地震和场地危险性评价时，也需要了 解地震震级与地表断裂长度和错距的关系。
第二节 活断层的工程地质研究
(2)活断层的特征
2)活断层的错动幅度和速率 蠕变型活断层 （圣.安德烈南段44mm/a, 一般20~30mm/a） 突变型活断层 （可达0.5-1m/s ;唐山地震）
（2）间接标志 1）地貌标志
a.两大地貌单元长距离直线相接；
b.深切的直线型河谷或沉陷谷），断层陡坎，断层 三角面新鲜；
c.夷平面解体
d.同级阶地的高程在断层两侧发生突然变化，有时可 相差数十米；
e.陡坎山山前经常分布有大规模的崩塌或滑坡；
f.山脊、山谷被错开，这是平移断层的标志；
g.水系作规律变迁。
(6)我国《水利水电工程地质勘察规范》（99年） 根据第四纪构造运动的研究，应力场的变迁和地质年 龄的测定，把晚更新世（距今10~15万年）以来活动过 的断层定义为活断层。
(7)美国垦务局在1976年勘察设计规范中， 提出以晚更新世早期（10万年）以来活动过的断层 定为活断层。
2 . 活断层的分类及特征
其中对王良断层活动性评价曾有很大争议。王良断层 在大坝下游6.5km处，走向北300东，长约10km，可见露 头断续延伸5km。根据王良断层错动了砾石层（N2～ Q1），1960年曾记录到两次小地震，故王良断层被认为 是一条活断层，还可能诱发水库地震。
6.5km
300 长10km
因此应如何评价该断层的活动性？ 经调查并在断层北段秦家门作了断层探槽，
（三）沉积物标志
上升区 物源剥蚀区
１．沉积物分布与新构造运动 下降区 第四纪堆积区
２．沉积物成因类型和岩相与新构造运动
上升区 重力堆积、山岳冰川堆积、洪积物等
下降区 湖沼沉积、冲积物等
二元结构 新构造运动稳定 平原河流冲积层 多元结构 新构造运动间歇式沉降
巨厚层的河床相 新构造运动连续沉降
Байду номын сангаас
山前洪积物
在进行工程建设时，一般应避开活动断 裂带，特别是重要的建筑物更不能跨越在活 断层上。
《实例二》
黄河小浪底水库周围存在三条重要地震带，历史上 对水库影响较大的地震有3次，即1303年山西洪洞8级地 震，震中距160公里；1556年陕西华县8级地震，震中距 240km，1695年山西临汾8级地震，震中距140km，上述 地震对坝址影响烈度在VI～VII度。坝址外围的主要活断 层有中条山北麓断层、华山北麓断层、宫前断层、封门 口—五指岭断层、盘古赤—新乡断层等，坝址区30km 范围内发育了8条活断层（图1）。
第四纪分期
全新世
Q4
晚更新世 Q3
新 第四纪Q 更新世 中更新世 Q2
生
早更新世 Q1
代
Kz
第三纪R
晚第三纪 新近纪
N
上新世 N2 中新世 N1
早第三纪
渐新世 E3
古近纪
E 始新世 E2 古新世 E1
1.1万年 13万年 新
构 73万年 造
运 260万年 动
2330万年
6500万年
二、新构造运动的表现
(2)华莱士将时间限定为1万年或晚第四纪以来；
(3)松田时彦将时间限定为第四纪或晚第四纪以来；
(4)邓起东把晚第三纪活动过的断层也包括在活断层中；
(5)美国核管理委员会将3.5万年作为时间界限
1973年提出能动断层这一术语代替活断层。美国核管理委员会 和国际原子能委员会规定，具有下列一个或几个特征的断层，即可 认为是能动活断层：
四、新构造 （一）隆起构造 １．简单的拱形隆起 ２．跷起或单斜断块隆起 ３．拱形隆起边缘伴有断裂 ４．地块隆起 ５．补偿性地堑 ６．波状隆起
（二）坳陷构造 １．均匀坳陷 ２．地堑式坳陷 ３．不对称坳陷 ４．复杂坳陷
（三）断块构造 １．强烈差异断块 ２．微弱差异断块
（四）挤压褶皱和断裂构造 （五）活动断层
(1)活断层的类型 按两盘相对错动方向分类 1）走向滑动型（平移断层） 走向滑动断层（平移断层） 主要是沿断层面两侧相对的水平运动，相 对的垂直升降很小；
2）倾向滑动型（正断层和逆断层）
逆断层（压性或断层） 在上冲时，上盘往往拌以多个分支或次级断 层的错动，断层线往往是波状起伏弯曲的，断层 带宽。逆断层如重新活动，确切的位置难以确定 和预测，错动的不位往往也不固定。 正断层（张性活断层）的变形和分支断层错 动，主要集中于下降盘；
（ 2）间接标志
2）水文地质标志 a.地下水位在断层两侧有明显的变化; b.沿断层带温泉、地热异常带呈带状分布； c.水化学成分异常；
3）历史地震标志 a.沿断层带历史上有发生地震的记录，震中呈有规 律的带状分布； b.沿断层带有发生地震断层的历史记录；
4）地球物理场分布和变化异常；
4.活动周期（重复间隔和逼近时间） 5.活断层的分段
3.活断层的判别标志 (1)直接标志 中国标准GB 50287 -99《水利水电工程地质勘察规范》
规定，具下列标志之一的断层，可判定为活断层：
①错断晚更新世以来地层者。
②断裂带中构造岩（又称动力变质岩）或被错动的脉体，经绝 对年龄测定，其最后一次错动的年代距今10万年~15万年以内者。
③据仪器观测，沿断层有位移和地形变（大于0.1mm／a）者。 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，或密集而频繁的近期弱震活动者。 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。
（一）地质表现 （二）地貌标志 （三）沉积物标志 （四）地震标志 （五）火山活动 （六）大地测量与地球物理异常
二、新构造运动的表现
（一）地质表现 １．新地层的变形和变位 ２．构造破碎带疏松，未胶结，构造岩新鲜 （二）地貌标志 １．新构造运动的直接地貌标志 图13-2 ２．新构造运动的间接地貌标志
层状地形 图13-3
（３）曾发生过多次强烈地震的大断裂，大多为深大断裂 （４）我国绝大多数强烈地震的极震区和等震线的延长方 向与当地大断裂的走向一致
３．断层活动方式：
１）相对稳定的滑动：蠕动 ２）相对快速的错动：粘滑
海啸
（五）火山活动 火山带与前两大地震带一致： （１）环太平洋地震带 （２）地中海——喜马拉雅地震带 （六）大地测量与地球物理异常 １．重力异常 ２．磁异常 ３．大地测量 ４．地形形变和地壳形变图
等震线 震中距 震中
震源深度
震源
等震线 震中距 震中
震源深度
构造地震---90%
火山地震(火山喷发)——7%
1972年黑龙江五大连池。
陷落地震— 3%
地层塌陷、山崩、巨型滑坡。
人工地震----
水库、采矿、油田抽水或注水、核试验
（四）地震标志
１．地震分布带 （１）环太平洋地震带 （２）地中海——喜马拉雅地震带 （３）大洋中脊地震带 （４）大陆裂谷地震带
首先是长约100公里、宽约 30公里的断层位移，最大幅 度约达7米，接着，在东北 方长约150公里、宽约30公 里的断层又移动了4米。
标黄色的部分为龙门山断 裂带，震中用红星标注
（四）地震标志
２．地震与断层 诱震断层
（１）绝大多数的强震分布于活动的大断裂上或其附近
（２）许多破坏性强震形成的地震断层与主断裂走地向震一断致 层
Q31以5来.4，万王～良18断.层3万已年停和止3活7.动4。万断～层53活.2动万大年致两发个生时于期距，今
宽约10m
小浪底水库原为中美联合设计，美方基 于王良断层属于活断层考虑，水库蓄水后 可能诱发6.5级水库地震，场址峰值加速度 用0.30g，经前述论证，后降为0.215g，使 设计更合理，工程造价降低5%以上，节约 投资4亿元。
第十三章新构造运动
一、新构造运动的概念 二、新构造运动的表现 三、新构造运动的类型和强度 四、新构造
五、中国新构造运动特征与分区
一、新构造运动的概念
１．新构造运动 （１）第四纪时期发生的构造运动为新构造运动 （２）从新近纪(新第三纪开)始至现代的构造运动 （３）从新近纪至第四纪前半期发生构造运动 （４）新构造运动不应给予时间上的限制，只要造成现 代地形基本特点的构造运动都为新构造运动 ２．现代构造运动 ３．新构造