《区域地壳稳定性》PPT课件

(2)我国区域地壳稳定性研究的新进展 区域地壳稳定性研究是工程地质学中与地质
力学和构造地质学关系密切的一个分支学科。近 10年来，随着国家大型工程建设的高速发展，区 域地壳稳定性研究取得了长足的进步，逐步形成 了自己的学科理论——区域地壳稳定性工程地质 学。
我们从两个方面介绍这门学科在基础理论、 研究思维方法等方面的一些新进展。
第四章 区域地壳稳定性
•主要内容：
1.区域地球动力学环境条件 2.活动断裂工程地质研究 3.地震工程地质研究 4.诱发地震
第一节 区域地球动力学环境条件
一、区域稳定性 1.定义:指工程建设区域的现今地壳,由于天然或 工程因素引起的地应力变化,主要产生构造,火山, 地震等活动所造成的具有区域性地壳表层位移和 破坏的程度. 2.建筑措施: (1)区域地壳稳定性分析; (2)合理选址,避开火山,构造,地震等活动强烈 地区; (3)分析构造发育史,近期构造活动情况;
广义上,能动的断层,过去3.5万年内活动过; 过去50万年内反复活动过,与之有联系
的断层; 有地震活动记录的断层;
在我国:分铁路1万年内; 核电站5万年内;
Hale Waihona Puke Baidu
3.活断层的基本特征: (1)深大断裂反复活动的产物;
(2)具有继承性,反复性;
(3)具有两种活动方式: a.粘滑断层:由突发性滑动完成,滑动迅速;
b.错动周期: 活断层每两次突然错动的时间间 隔.其主要取决于断层周围地壳应变速率和断层面 锁固段的强度,与地壳应变速率和断层走向长度有 关.
4.活断层的年龄判据: 其主要判据有错断地层年龄和断层物质绝对
年龄法. a.错断地层年龄:此法适用于错断断层带及其
所在地质体上覆盖第四纪沉积物的条件上;
b.此法是从断层内采取样品,并用专门仪器测 定样品重某些矿物,岩石,化石的物理,化学性质和 显微结构的变化等,用以确定绝对年龄.如下图所 示：
过的;将来可能会活动的断层.
2.对活断层的有关讨论: (1)近期曾经活动的以及现在活动的没有任何 意义;
(2)潜在的活动断层:对其时间上限有争议;
对于曾经活动的断层,主要有: 第四纪以来活动过; 晚更新世之内活动过; 是近3.5万年以来活动过; 全新世以来活动过;
美国原子能委员会: 狭义上,是全新世一万年以内;
1.地球动力学环境 对工程建设至关重要影响的地应力,地质作用,
地形地貌演化的过程。
2.地球动力学 例如:选择在区域稳定性条件较好，地质构造
简单，断裂不发育的地段，桥线方向应与主要构 造线垂直或大交角通过。
桥墩和桥台尽量不置于断层破碎带和褶皱轴 线上，特别在高地震基本烈度区，必须远离活动 断裂和主断裂带。
(1)学科理论体系的建立和完善。重点论述地 壳稳定性分析、主要地质灾害风险估算和地壳稳 定性评价3个层次的基础理论。
(2)研究思路和方法不断更新。主要论述系统 的、多层次的研究思路；动态的、发展演化的研 究思路和多种方法相互补充验证的研究思路。
二、区域地球动力环境 区域地球动力环境稳定控制因素:地应力
4.区域稳定性及边坡稳定性的工程地质研究 区域稳定性重点研究抗震和抗断问题，关键
是找出控制区域稳定性的优势断裂和优势段，在 应用显微构造包裹体分析确定隐伏优势断裂和应 用概率分析法评价区域稳定性方面独具特色，实 现了抗震抗断的数值评价。在岩坡破坏机理和系 统分析和评价可靠度方面也得进行研究.
(1)中国区域地壳稳定性定量化评价与分区 中国地处环太平洋构造带与地中海构造带交
3.地壳表层位移及破坏 (1)现代发生发展的地壳升降,翘起,褶皱,断裂; (2)有区域分布的物理地质作用:如岩崩,滑坡,砂 土液化,粘土塑硫,地面不均匀沉降; 诱发因素:应力平衡被打破(地应力变化) 对工程的影响程度: (1)新构造运动在较长地质年代里大范围内 进行,易于避免; (2)活断层危害严重; (3)地震将造成灾难性损失; (4)产生滑坡,泥石流;
第二节 活动断裂工程地质研究
一、区域地壳稳定性问题 1.区域地壳稳定性问题主要有:活断层,地震具
有区域性,突发性,大灾难等性质,并且90%以上的 地震是由活断层所引起的.
2.活断层并一定诱发地震,主要分:粘滑地震和 濡滑地震,其中粘滑地震是发震断层,而濡滑地震 是非发震断层.
二、活断层 1.活断层定义:现今仍在活动的;近期曾经活动
5.活断层研究举例:
四、活断层鉴别 1.地质,地貌,水文地质特征: a.地质特征:最新沉积物的地层错开,是活断
层最可靠的地质特征. 一般来说,只要见到第四纪 中晚期的沉积物被错断,一般其断裂带由松散的破 碎物质组成,滑坡,新断层中的胶结物较少.
b.地貌特征: 活断层往往构成两种截然不同 的地貌单元的分界线,并加强各地貌单元之间的差 异性.
接部位，地质构造复杂，活动性较为强烈，各种内 动力地质灾害比较严重，总体看来中国区域地壳稳 定性相对较差。为了使区域地壳稳定性评价与分区 获得定量化认识， 更好地服务于经济建设和减灾 防灾，应着重分析中国现今活动的主要构造体系与 内动力地质灾害的分布规律的基础上，首先进行区 域地壳稳定性定量化评价待评区的划分；其次进行 定量化评价指标的选定、取值、权重分配及评价标 准的定；最后运用模糊数学进行中国区域地壳稳定 性定量化评价与分区。
典型的地形是:一边是断限区,一边是隆起区,两 者界线孑然分明.
c.水文地质特征: 活动断裂带的透水性和导 水性较强,因此当地形,地貌条件合适时,沿断裂带 泉水常呈现状分布,且植被发育.
2.资料鉴别: 历史地震和历史地表错断资料,记录,佐证,考
b.濡滑断层:由持续性滑动完成,滑动缓慢;
三.活断层研究 1.产状:考虑走向,倾向,倾角; 2.断层长度,断距: M=3.3+2.1LgL M---断层震级; L---相应的最长
地面断裂长度(以km计);
3.错动速率和错动周期 a.错动速率: (mm/a)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得测定活断层不同 地段得现今错动速率,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.