工程地质活断层
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印度洋板块
研究表明，印度板块与欧亚于大约3800万年前相互碰撞，此后印度板块仍 以每年约5cm的速度向北北东方向推进，强力地推挤着欧亚板块, 板块接触带 的两个端点位于察隅和伊斯兰堡附近。在碰撞挤压过程中欧亚板块内产生了塑 性或粘性流动变形。
• 关于活断层的定义，目前为止没有完全统 一。主要关于过去活断层历史时间的上限 界定问题看法不一，不同部门、不同国家 都存在差别。
工程地质学 基础
第四章
活断层与地震工程地 质研究
活断层 提纲
• 1.概述 • 2.活断层基本特征 • 3.活断层鉴别标志 • 4.活断层调查研究方法 • 5.活断层区建筑原则
第一节 概述
• 活断层和地震密切相关，90%的地震是由于活断 层而引起。
• 根据活断层的活动方式分为粘滑断层和蠕滑断 层： 断层错动—突发错动（产生地震的粘滑）和缓慢 错动（不产生地震的蠕滑）。粘滑往往和地震相 伴随，蠕滑达到一定强度时可引起地面破坏,产生 地裂缝、崩塌、滑波等。
• 活断层:一般是指现今正在活动的断层，或 近期曾活动过、不久将来可能重新活动过 的断层。后者也称为潜在活断层。
• 《岩土工程勘察规范》
全新活动断裂：全新世（10000）年内有过活动或近期正 在活动，在将来（100年）可能继续活动的断裂。
发震断裂：近期（500年）发生过5级以上地震，或在未来 100年内预测可能发生5级以上地震的断裂。
• 断层是地壳构造运动的重要形 迹。有的断层形成于较晚时期， 在形成以后受到晚期构造背景 条件控制，仍保持着活动的特 征。
早在十八世纪，人们从地震活 动与断层活动的关系渐渐意识 到断层的活动性特征，经过几 个世纪的研究，对活断层的特 征有了比较深入的认识。
• 在世界许多地区，对活断层的辨认和研究最初是 从地震断层开始的。如日本1891年浓尾地震，美 国1905年旧金山地震，都产生了明显的地震地表 断层，从而推动了对活断层的研究。
• 浓尾地震：一条通往岐阜城的大路被断层崖切断， 断层东侧的地面升高约6米，并向北滑动约4米。 在日本政界和学术界引起震动，并促成在日本成 立了世界上最早的震害预防研究机构。
• 旧金山地震：圣安德列斯断层，476公里长 。这 样等级的地震是第一次被清楚地以相片记录下来， 也使得后来活断层科学研究蓬勃发展。
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。
El Centro, CA,1979
.
海啸（ Tsunami）
第二节 活断层的基本特征
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。
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Leabharlann Baidu分支断裂。
二、活断层的活动方式
（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。
三、断层活动段的长度和断距
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。
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。
• 活断层受控于板块构造 , 全球构造（板块构造） 理论的基本点是，全球划分为六个刚性的岩石 圈板块在软流层之上漂移，不断地运动。
在研究某一个 地域的大陆构 造变形时需要 从活动论的观 点，从全球构 造框架或区域 构造框架出发
来自板块边界的作用力是中国大陆新生代和现今构造变形的主要动力源
青藏高原
Cypress Freeway Structure, Oakland — Loma Prieta Earthquake, 1989
振动液化（ Liquefaction ）
San Andreas Fault offsetting streams On the Carrizo Plain
Loma Prieta, CA,1989
• 《水利水电工程地质勘察规范》
活断层：最后一次错动距今10-15万年（晚更新世）的断 层。
美国原子能委员会 （USNRC）的定义 是：
（1）在3.5万年内有 过一次或多次活动的 断层
（2）与其他活动断层 有联系的断层
（3）沿该断裂发生过 蠕动或微震活动
活断层工程地质研究意义
• 活断层的活动可视为一类地质病害，可以 对建筑物产生破坏作用而致害。从这个意 义上讲，活断层的工程地质研究就是要研 究活断层与工程建筑的关系，评价其对建 筑物的破坏作用。
• 活断层错动变形对建筑物的直接破坏;活断 层对区域地质环境的影响，如地震、区域 地壳稳定、水库地震等。
活断层决定多数破坏性地震的发震位置, 活断层的规 模、大小、位置和活动时代属性决定了地震震级大 小，同时对地震的地面运动具有复杂的影响。
San Francisco City Hall, 1906
研究表明，印度板块与欧亚于大约3800万年前相互碰撞，此后印度板块仍 以每年约5cm的速度向北北东方向推进，强力地推挤着欧亚板块, 板块接触带 的两个端点位于察隅和伊斯兰堡附近。在碰撞挤压过程中欧亚板块内产生了塑 性或粘性流动变形。
• 关于活断层的定义，目前为止没有完全统 一。主要关于过去活断层历史时间的上限 界定问题看法不一，不同部门、不同国家 都存在差别。
工程地质学 基础
第四章
活断层与地震工程地 质研究
活断层 提纲
• 1.概述 • 2.活断层基本特征 • 3.活断层鉴别标志 • 4.活断层调查研究方法 • 5.活断层区建筑原则
第一节 概述
• 活断层和地震密切相关，90%的地震是由于活断 层而引起。
• 根据活断层的活动方式分为粘滑断层和蠕滑断 层： 断层错动—突发错动（产生地震的粘滑）和缓慢 错动（不产生地震的蠕滑）。粘滑往往和地震相 伴随，蠕滑达到一定强度时可引起地面破坏,产生 地裂缝、崩塌、滑波等。
• 活断层:一般是指现今正在活动的断层，或 近期曾活动过、不久将来可能重新活动过 的断层。后者也称为潜在活断层。
• 《岩土工程勘察规范》
全新活动断裂：全新世（10000）年内有过活动或近期正 在活动，在将来（100年）可能继续活动的断裂。
发震断裂：近期（500年）发生过5级以上地震，或在未来 100年内预测可能发生5级以上地震的断裂。
• 断层是地壳构造运动的重要形 迹。有的断层形成于较晚时期， 在形成以后受到晚期构造背景 条件控制，仍保持着活动的特 征。
早在十八世纪，人们从地震活 动与断层活动的关系渐渐意识 到断层的活动性特征，经过几 个世纪的研究，对活断层的特 征有了比较深入的认识。
• 在世界许多地区，对活断层的辨认和研究最初是 从地震断层开始的。如日本1891年浓尾地震，美 国1905年旧金山地震，都产生了明显的地震地表 断层，从而推动了对活断层的研究。
• 浓尾地震：一条通往岐阜城的大路被断层崖切断， 断层东侧的地面升高约6米，并向北滑动约4米。 在日本政界和学术界引起震动，并促成在日本成 立了世界上最早的震害预防研究机构。
• 旧金山地震：圣安德列斯断层，476公里长 。这 样等级的地震是第一次被清楚地以相片记录下来， 也使得后来活断层科学研究蓬勃发展。
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。
El Centro, CA,1979
.
海啸（ Tsunami）
第二节 活断层的基本特征
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。
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Leabharlann Baidu分支断裂。
二、活断层的活动方式
（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。
三、断层活动段的长度和断距
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。
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。
• 活断层受控于板块构造 , 全球构造（板块构造） 理论的基本点是，全球划分为六个刚性的岩石 圈板块在软流层之上漂移，不断地运动。
在研究某一个 地域的大陆构 造变形时需要 从活动论的观 点，从全球构 造框架或区域 构造框架出发
来自板块边界的作用力是中国大陆新生代和现今构造变形的主要动力源
青藏高原
Cypress Freeway Structure, Oakland — Loma Prieta Earthquake, 1989
振动液化（ Liquefaction ）
San Andreas Fault offsetting streams On the Carrizo Plain
Loma Prieta, CA,1989
• 《水利水电工程地质勘察规范》
活断层：最后一次错动距今10-15万年（晚更新世）的断 层。
美国原子能委员会 （USNRC）的定义 是：
（1）在3.5万年内有 过一次或多次活动的 断层
（2）与其他活动断层 有联系的断层
（3）沿该断裂发生过 蠕动或微震活动
活断层工程地质研究意义
• 活断层的活动可视为一类地质病害，可以 对建筑物产生破坏作用而致害。从这个意 义上讲，活断层的工程地质研究就是要研 究活断层与工程建筑的关系，评价其对建 筑物的破坏作用。
• 活断层错动变形对建筑物的直接破坏;活断 层对区域地质环境的影响，如地震、区域 地壳稳定、水库地震等。
活断层决定多数破坏性地震的发震位置, 活断层的规 模、大小、位置和活动时代属性决定了地震震级大 小，同时对地震的地面运动具有复杂的影响。
San Francisco City Hall, 1906