第二章 活断层工程地质研究PPT课件
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中国地质大学工程地质学基础精品PPT课件
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。
• 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。板块 在软流层之上漂移，不断地运动。
• 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。
研究夷平面、阶地、水系、断崖、土层等，通过测量错 动量及相对年龄，可以计算出平均错动速率。
等级
错动速率 (㎜/a) 活动性
AA >10 极强
A
B
C
D
1－10 0.1－1 0.01－0.1 <0.01
强
弱
微
非活动
2、错动周期
断层两次错动之间的时间间隔定义为活断层错动周期R。 断层运动是地质体能量积累释放的结果，显然能量积累 要经历一个时期，积累的过程断层处于平静期（休眠期）， 释放的过程为活动期。断层表现为活动——平衡——再活动 的周期恢复。断层应变速率、锁固段深度等不同，表现了不 同的错动周期。对于粘滑型断层，一次错动对应的是一次地 震活动。
（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。
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。
• 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。板块 在软流层之上漂移，不断地运动。
• 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。
研究夷平面、阶地、水系、断崖、土层等，通过测量错 动量及相对年龄，可以计算出平均错动速率。
等级
错动速率 (㎜/a) 活动性
AA >10 极强
A
B
C
D
1－10 0.1－1 0.01－0.1 <0.01
强
弱
微
非活动
2、错动周期
断层两次错动之间的时间间隔定义为活断层错动周期R。 断层运动是地质体能量积累释放的结果，显然能量积累 要经历一个时期，积累的过程断层处于平静期（休眠期）， 释放的过程为活动期。断层表现为活动——平衡——再活动 的周期恢复。断层应变速率、锁固段深度等不同，表现了不 同的错动周期。对于粘滑型断层，一次错动对应的是一次地 震活动。
（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。
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。
活断层工程地质研究PPT文档共67页
活断层工程地质研究
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我 续拼搏 。
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我 续拼搏 。
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
2024版《工程地质》PPT课件
0102工程地质是研究工程建设与地质环境相互作用及其影响规律的学科。
为工程建设提供地质依据，预测和防治工程地质问题，保障工程建设的顺利进行。
定义任务工程地质定义与任务研究区域地质构造、地壳稳定性及地震活动对工程的影响。
地质构造与地壳稳定性研究地下水的分布、运动规律及其对工程的影响。
水文地质条件研究岩土体的物理力学性质、分类及工程特性。
岩土体性质与分类研究滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象的成因、发育规律及防治措施。
不良地质现象工程地质研究内容为土木工程建设提供地质依据，确保工程建设的安全性和经济性。
与土木工程关系为水利工程建设提供水文地质资料，预测水库渗漏、溃坝等工程地质问题。
与水利工程关系为交通线路选线、桥隧位置选择等提供地质依据，保障交通工程建设的顺利进行。
与交通工程关系预测和评估工程建设对环境的影响，提出相应的防治措施。
与环境工程关系工程地质与相关领域关系01岩浆岩由岩浆冷凝形成，包括深成岩、浅成岩和喷出岩，具有结晶质结构和块状构造。
02沉积岩由风化产物、生物遗骸和火山物质等在地表或水下沉积形成，具有层理构造和化石。
03变质岩由已形成的岩石在高温高压下发生变质作用形成，具有片理构造和变质矿物。
残积土由岩石风化后残留在原地的碎屑物质组成，结构松散，力学性质较差。
坡积土由山坡上的碎屑物质在重力作用下堆积形成，具有分选性和层理构造。
洪积土由洪水携带的碎屑物质堆积形成，具有分选性和交错层理。
冲积土由河流携带的碎屑物质堆积形成，具有层理构造和较好的力学性质。
01020304表示岩石和土体的质量和体积之间的关系，影响工程建设的荷载计算。
密度与重度描述岩石和土体中孔隙的发育程度和连通性，影响工程建设的排水设计和地基稳定性。
孔隙性与渗透性表示岩石和土体在压力作用下体积减小的性质，影响工程建设的沉降计算和地基稳定性。
压缩性与变形性描述岩石和土体抵抗剪切和压缩破坏的能力，影响工程建设的边坡稳定性和地基承载力。
抗剪强度与抗压强度岩石与土体物理力学性质03岩层在地质作用下形成的波状弯曲现象，分为背斜和向斜两种基本形态。
地质课件-活断层工程地质研究
石崗大壩全長700m, 臺灣 1999.9.21地震中被斷層切錯
• 上述三種活斷層的位移向量都分別是單純走滑或 傾滑，其產生的應力場是三個主應力方向中的兩個 是水準的而另一個是垂直的。
• 實際應力場往往是複雜的，三個主應力方向既不完 全水準也不完全垂直，而是由不同的水準和垂直分 量所合成。因之，斷層的位移向量也多由不同的傾 滑、走滑分量所合成。而活斷層的類型也就可以是 左(或右)旋走滑逆沖斷層或左(或右)旋走滑正斷層 等多種形式。
• 大多學者認為，“近期”的概念應遵循兩大原則：（1）應從 斷裂活動的延續性考慮；（2）應考慮對工程建設最有利、最 合適。
1.1 基本概念與研究意義
• 從工程建築來看，時間界限定得靠前，比較安全，但是太靠前， 會增加很多不必要的處理措施，經濟上不合理；定得靠後，又 會冒險，對許多大型建築工程不妥。定在中更新世較為合適。
1-正斷層;2-逆斷層;3-正走滑斷層;4-共軛斷層;5-逆走滑斷層;6-走滑斷層;7-張破裂;8-性質不 明斷層;
1.2 活斷層的基本特徵
一般說來，地震震級愈大，震源深度愈淺， 則地表錯斷就愈長。大於7.5級的淺源地震均 伴有地表錯斷，而小於5.5級的地震則除個別 特例外均無地表錯斷。
同樣震級的地震則由於震源深度不同或鎖 固段岩體強度不同而地表斷裂的長度各不相 同。
海城縣析木公社近SN向和近EW向鋸齒 狀地裂縫,具有左旋扭動性質,位移36cm
靠近三藩市第六街的布魯克桑姆 街路面出現了深深的地裂縫並有 明顯的垂直位錯
某水電站活斷層監測裝置，監測水準方 向移動，固定在斷層兩側
主要內容：
1.1 基本概念與研究意義
1.2 活斷層的基本特徵
1.3 活斷層的鑒別標誌 1.4 我國活斷層的分佈 1.5 活斷層的調查與研究方法 2.6 活斷層區的建築原則
第二章活断层工程地质研究v2
八、断层的工程地质评价
（1） 大多数情况下，断层面两侧一定宽度范围内的岩石破 碎，对场地的稳定性影响极大； （2） 在新构造运动强烈的地区，有的断层可能有活动性，甚 至有产生地震的可能性，这将对其附近的工程带来极大的事故 隐患； （3） 断层与地下水常紧密相连，给地下工程造成事故隐患 （河南平顶山二矿某井下巷道施工中遭遇的断层透水事故）； （4） 断层是软弱结构面； （5）断层上、下盘岩石的性质一般不同，跨越其间的建筑物 可能因不均匀沉降而产生破坏； （6）断层的存在对采矿工程会往往会造成极大困难，尤其是 机械化程度较高的矿山，因地质构造的存在造成的工作面搬迁 既浪费时间、影响正常生产，又造成许多安全隐患。 因此，在选择建筑物场地时，最好避开断层地带。采矿生产也 应加强对断层影响的考虑。
（三）按定义分类
•《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)规定：抗震设 防烈度大于或等于7度的重大工程应进行活动断裂勘 察。这里所指的重大工程场地包括大型工业建设场地或 者《建筑设计规范》(GB50011-2001)规定的甲类、乙类 及部分重要的丙类建筑。并规定： •全新活动断裂为在全新地质时期(一万年)内有过地震 活动或近期正在活动，在今后可能继续活动的断裂；
（四）活断层的年龄判据
错断地层年龄法（间接法）和断层物质绝对年龄法（直 接法）两大类。 （1）错断地层年龄法：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下。 （2）断层物质绝对年龄测定法：是从断层带内采取样 品，并用专门仪器测定样品中某些矿物、岩石、化石的 物理、化学和显微结构的变化等，用以确定绝对年龄。 目前，有效的方法有：14C法、热发光法、铀系法、电子 自旋共振法和石英表面显微结构法等。这些方法精度 高，结果可靠，但取样有特殊要求。 若将上述两种方法结合起来使用，活断层年龄判据的可 信度是很高的。
CH7活断层和地震工程地质研究-2-PPT文档资料
1900－20起大坝破坏(台中石岗)
地震引起大坝破坏(台中石岗)
地震引起埠 丰桥断裂， 河床抬高8m, 形成叠水 (石岗)
青海玉树Ms7.1级地震
2019年4月14日7时49分，青海省玉树藏族自治州玉树县发生 7.1级地震(北纬33.1°，东经96.7°)，震源深度33km，9时25分又
工程地质学
ENGINEERING GEOLOGY
主讲人：刘岁海
lecturer：Liu Suihai
地震工程地质研究
主要内容
概述 地震基础知识 地震效应 场地工程地质条件对震害的影响 震区抗震原则及措施
第一节
概述
地震：在地壳表层，因弹性波传播所引起的振 动作用或现象。
分类
按成因分类
构造地震
火山地震 陷落地震 诱发地震 浅源地震：0<70 km 大陆地震多属此类，占73%， 30km以内更多 中源地震：70~300 km 深源地震：>300 km 占23%
我国位于环太平洋和地中海-南亚两个地震带
之间，是一个多地震活动的国家。
在我国三千多年的历史资料中，记录地震近万次，其中上世纪
以来破坏性地震达6000 多次；据1200～1989年资料统计，7级地震 147次， 8级及其以上巨大地震共 19 次。建国以来发生 >=7级的地震 12次。 我国地震分布以西南、西北、华北、东南沿海和台湾省区破坏 性地震最多。其中台湾尤甚，大震多，频度高；新疆和西藏次之。 若以地震烈度6度为轻微以上破坏性标准，我国约575万平方公
集中，在超过岩块强度极限的时候，产生突然破裂，引起
大地剧烈振动，地震波向四周发射。产生地面变形、开裂
和建筑物的严重破坏。
构造地震最严重一类，数量多规模大，波及面广，破 坏性大，世界90%以上属于此类。
工程地质第2章03PPT课件
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29
上盘下降
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30
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31
地堑和地垒
地垒
地堑
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32
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33
逆断层
主要受地壳水平挤压应力形成，上盘相对上升或下盘 相对下降的断层常与褶皱伴生。按断层面倾角，可将 逆断层划分:
逆冲断层:指断层面倾角大于45 度的逆断层。
逆掩断层:指断层面倾角在 25～45度之间的逆断层。
（1）是地下水的通道。加速岩石的溶解破坏， 尤其在可溶盐地区易形成溶洞，发育成为地下 暗河； （2）加速风化作用和冻胀作用； （3）降低岩石力学强度，降低工程的稳定性； （4）降低爆破效率； （5）降低地基承载力。
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2、断层
断层是
指岩石在
构造应力
圈闭的较老地层。飞
来峰常常成为陡立的
山峰。
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飞来峰
产状陡立的上寒武统灰岩沿平缓的断层面推掩在下
奥陶统贾旺组泥岩之上，在山顶残留成飞来峰。
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40
平移断层
两盘主要在水平方向上沿断层走向相对错动的断 层。主要由地壳水平剪切作用形成，断层面常陡 立，断层面上可见水平的擦痕
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，大多无一定方向性。
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2
原生节理
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3
构造节理
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4
表生节理
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5
2．按力学性质分 类
剪节理：一般为构造节 理，由构造应力形成的 剪切破裂面组成。多成 对或X形。
活断层简介ppt课件
贯穿美国加利福尼亚西南部的圣 安地列斯断层(SanAndreas Fault)， 是地球表面最长和最活跃的断层 之一
圣安德烈斯断层与普通断层不同， 一般的断层是两个板块上下错动， 而圣安德烈斯断层是南北走向，两 个板块是水平运动的，北美板块向 西南运动，太平洋板块向西北运动。
· SanAndreas Fault
· 活断层区的建筑原则
• 2、建筑物类型（型式）选择 • 若证实场地中有活断层穿过，或场地位于活动的
逆、正断层上盘有可能产生分支及次级错断，则 应选择在错动下不致破坏的建筑物型式。 • 对于坝来说，在上述情况下均不宜建筑混凝土坝， 而只能建散体堆填坝。
· 活断层区的建筑原则
• 其它类型建筑物的结构措施实例 • 日本山阳新干线的新神户车站，建于两隧道之间
石岗大坝全长700m, 台湾 1999.9.21地震中被断层切错
· 活断层带来问题
活断层与地震灾害的关系 密切，活断层决定着多数破坏 性地震的发生位置，活断层的 规模大小、运动性质和活动时 代等属性决定着地震震级的大 小，同时，对强地震地面运动 具有复杂的影响。
其目的就是要查明活
断层的位置、活动时代、 运动性质、滑动速率以及 该断层上曾经发生地震的 情况。
· 研究方法
某水电站活断层监测装置，监测 水平方向移动，固定在断层两侧
· 实例
世界上有名的走向滑动型活断层有： （1）美国加州的圣安德烈斯断层系；
（2）土耳其安纳托利亚断层系； （3）新西兰的阿尔卑斯断层系等。
城市及附近地震可加重发 震活断层沿线建筑物的破坏和 地面灾害，特别是位于城市之 下的活断层突然快速错动所导 致的"直下型"地震能引起巨大 的城市地震灾害。
对活断层的研究可以
活断层工程地质研究
表4.3
1 活断层工程地质
活断层的特性
3、活断层重复活动周期 活动褶皱与地震有关 活动褶皱受控于深部活动断层 派生断层产生的地震震源浅、 派生断层产生的地震震源浅、震级低 但有较大范围的地表变形和破裂
活断层工程地质 1 活断层工程地质
活断层的判断标志
一、地质标志 地质构造图
图示一 图示二
断层崖、崩积楔 裂隙中的填充物 槽探
表4.1
活断层的特性
1 活断层工程地质
3、活断层重复活动周期 两次突然错动之间的时间间隔 古地震法
表4.2
震级（M）－位移（D）法
1 活断层工程地质 活断层的特性
3、活断层重复活动周期
震级（M）－位移（D）法 经验公式logD=0.55M-3.71 日本 logD=0.6M-4.0
而时间间隔R＝D/S年平均位移量 logR=0.6M-(logs+4.0) M－按断层规模估计震级
2、东部活断层分布 在东部， 在东部，华北地区的活断层以正断层和走滑正断层为 主． 沿鄂尔多斯地块周围断陷盆地的边缘断层，华北平原、 沿鄂尔多斯地块周围断陷盆地的边缘断层，华北平原、 东北平原的边缘和内部的一系列NE NNE向活断层 NE和 向活断层。 东北平原的边缘和内部的一系列NE和NNE向活断层。 郯庐断裂是东部地区的一条巨大断裂带， 郯庐断裂是东部地区的一条巨大断裂带，近期具明显的 压性右旋走滑活动。 压性右旋走滑活动。 华中和华南地区断层活动性较弱， 华中和华南地区断层活动性较弱，它们主要分布于广东 南沿海一带和江汉、洞庭湖、 南沿海一带和江汉、洞庭湖、鄱阳湖和苏北等断陷盆地 的边缘。 的边缘。 台湾地区因是西太平洋岛弧的一部分，区内发育有NNE 台湾地区因是西太平洋岛弧的一部分，区内发育有NNE 向强烈活动的左旋走滑逆断层和逆掩断层。 向强烈活动的左旋走滑逆断层和逆掩断层。
1 活断层工程地质
活断层的特性
3、活断层重复活动周期 活动褶皱与地震有关 活动褶皱受控于深部活动断层 派生断层产生的地震震源浅、 派生断层产生的地震震源浅、震级低 但有较大范围的地表变形和破裂
活断层工程地质 1 活断层工程地质
活断层的判断标志
一、地质标志 地质构造图
图示一 图示二
断层崖、崩积楔 裂隙中的填充物 槽探
表4.1
活断层的特性
1 活断层工程地质
3、活断层重复活动周期 两次突然错动之间的时间间隔 古地震法
表4.2
震级（M）－位移（D）法
1 活断层工程地质 活断层的特性
3、活断层重复活动周期
震级（M）－位移（D）法 经验公式logD=0.55M-3.71 日本 logD=0.6M-4.0
而时间间隔R＝D/S年平均位移量 logR=0.6M-(logs+4.0) M－按断层规模估计震级
2、东部活断层分布 在东部， 在东部，华北地区的活断层以正断层和走滑正断层为 主． 沿鄂尔多斯地块周围断陷盆地的边缘断层，华北平原、 沿鄂尔多斯地块周围断陷盆地的边缘断层，华北平原、 东北平原的边缘和内部的一系列NE NNE向活断层 NE和 向活断层。 东北平原的边缘和内部的一系列NE和NNE向活断层。 郯庐断裂是东部地区的一条巨大断裂带， 郯庐断裂是东部地区的一条巨大断裂带，近期具明显的 压性右旋走滑活动。 压性右旋走滑活动。 华中和华南地区断层活动性较弱， 华中和华南地区断层活动性较弱，它们主要分布于广东 南沿海一带和江汉、洞庭湖、 南沿海一带和江汉、洞庭湖、鄱阳湖和苏北等断陷盆地 的边缘。 的边缘。 台湾地区因是西太平洋岛弧的一部分，区内发育有NNE 台湾地区因是西太平洋岛弧的一部分，区内发育有NNE 向强烈活动的左旋走滑逆断层和逆掩断层。 向强烈活动的左旋走滑逆断层和逆掩断层。
4 活断层的工程地质研究
4.1基本概念及概述
活断层(active fault)概念 • 目前持续活动 • 或在历史时期活动 • 或近期地质时期活动过 • 极可能在不远的将来重新活动 •（潜在活断层 potentially active fault）
近期：
全新世(最近1.1万年) 以内 最近3.5万年 (14C确定绝对年龄的可靠上限)以内 晚更新世(最近10或50万年) 或其他（如第四纪期间有重复活动）
沿活断层产生粘滑或其锁固点、端点破裂而发生错 动，则积蓄的弹性应变能的释放就造成地震。 预测地震危险性或水库诱发地震的可能性都需要首 先研究活断层，判定其活动时代，错动速率、重复活 动的证据和重现周期。 地震地质工作的首要任务：鉴别是否存在能“发震” 的活断层。
近几十年来对活断层的研究取得较大进展。世界各 地都鉴别出了一些活断层，逐步积累了大量实际资料。 编制和出版了系列图件，对活断层的调查、判定、监 测方法也取得了不少经验。
4. 判别标志 地质、地貌、水文地质
历史地震及历史期地震错断 微地震测量及地形变检测 地球物理等标志
地质方面
最新沉积物被错断
只要是见到第四系中、晚期的沉积物被错断，均 视断层为活断层。如汾渭地堑中段的平遥活断层，错 断晚更新世中晚期的黄土，及早中期更新世地层，断 距40-50m。
地貌方面
• 不同地貌单元突然相接，或两边沉积物厚度显著差别
4.2 活断层的特性
包括：活断层的类型和活动方式，活 断层的规模，活断层的错动速率及其分 级，活断层的重复活动周期，以及作为 活断层活动记录的古地震事件等。
历史地震和断层错动记录或强震震中分布判别
稳（蠕)滑错动是持续地平稳地发生的。由于断层两 盘岩体强度低，或由于断层带内有软弱充填物或有 高孔隙水压力，在受力过程中就会持续不断的相互 错动而不能锁固以积蓄应变能，这种活动仅伴有小
第二章-活断层工程地质研究PPT课件
14 石家沟断层
15 驾桑断层
小浪底及邻区第四纪. 活动断层分布图
10
辛庄
沁阳县
35°
赵和
00
9
孟县
11
巩义
偃师县
34°
顾县
40
113°00
37
.
38
.
39
.
40
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。
.
41
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，很少分支断裂。
.
42
二、活断层的基本特征
• 继承性与反复性
1、继承了老的断裂构造尤其是中生代和第三纪以来的断裂构造格架 2、西部地区以走滑和逆冲－走滑断层为主，且强度明显大于东部 3、东部以正断层和走滑－正断层为主。
• 是深大断裂复活运动的产物
1、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 2、深大断裂：切穿岩石圈、地壳或基底的断裂，延伸数十～数千km， 切割深度数公里～百余公里
.
28
San Andreas Fault offsetting streams
On the Carrizo Plain
.
29
San Francisco. City Hall, 1906
30
振动液化（ Liquefaction ）
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3
第一节 概述
• 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。
4
• 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。
第二章 活断层工程地质研究
1
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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2
提要
• 概述 • 活断层基本特征 • 活断层鉴别标志 • 活断层调查研究方法 • 活断层区建筑原则
• 次级块体内部变形微弱或 整体运动
• 边界带常常是地质、地球 化学和地球物理的结构面， 绝大多数大陆地震发生在 活动带上。
8
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
9
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
10
青藏高原
马屯
孟津县
6
新安县
李村
洛阳市
5 1820.10
柳泉
宜阳县 13
112°00 4 王良断层 5 坡头断层 6 霍村断层
龙门
112°30 7 塔底断层 8 封门口断层
12 城崖地断层 13 宜阴断层 14 石家沟断层 15 驾桑断层
10
辛庄
沁阳县
35°
赵和
00
9
孟县
11
巩义
偃师县
34°
顾县
40
113°00
5
• 活断层受控于板块构造
6
• 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。
7
• 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。
• 变形呈弥散型 (千公里以 上)，集中在不同次级块体 的边界上，具相对低的运 动速率(小于10mm/a)。
印度洋板块
研究表明，印度板块与欧亚于始新世末，即大约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11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。
12
13
14
15
• 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。
Q1
T
抗震设计：8级→9级
水平加速度：0.3伽→0.215伽， 节约至少2亿元
31
小浪底及邻区第四纪活动断层分布图
32
33
34
35
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。
36
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，很少分支断裂。
16
• 《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，在将震，或在未
来100年内预测可能发生5级以上地震的断裂。 • 《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。
• 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。
19
地震
20
Cypress Freeway Structure, Oakland —
Loma Prieta Earthquake, 1989
21
22
San Andreas Fault crossing the Carrizo Plain, North of Santa Barbara
30
• 对活断层进行研究，充分掌握 其活动特征，合理评价其对工 程的影响，有时可以安全有效 地降低工程设计标准，节省投 资。
如黄河小浪底工程坝址区半径
Q2
30公里内有8条大断裂
其中王良断裂在坝下游6.5公里
断层发生在Q1－Q2期间
断层泥热释光法测年龄：
15.4-18.3万年，37.4-53.2万年 Q2的中后期，Q3以来再未活动 过
15
安窝
祁家河 14
坡头
三门峡市
渑池县
34° 40
图
例
峡石
断层
6.75
震级
1815.10.23 年月日
隐伏或推测断层 13 断层编号
逆断层
正断层
111°30 1 石井河断层 2 小南庄断层
说明 :10 五指岭断层 盘古寺断层
3 连地断层 11 焦洛断层
8 古城
济源县
7 石井
12
下冶
1
3
2
坡头 5 大坝
. 27
海啸（ Tsunami）
28
（垂直断错1.5米） 29
蠕 滑 ， 左 旋 断 错 十 二 毫 米 （ 碑 前 ）
111°30
112°00
112°30
113°00
图2.1-2 小浪底水库及邻区第四纪活动断层分布图
35° 00
三门
6.75 1815.10.23
5.5 1965.1.13
5.1 1965.1.15
17
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
18
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。
23
San Andreas Fault offsetting streams
On the Carrizo Plain
24
San Francisco City Hall, 1906
25
振动液化（ Liquefaction ）
26
Loma Prieta, CA,1989
El Centro, CA,1979
37
二、活断层的活动方式
第一节 概述
• 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。
4
• 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。
第二章 活断层工程地质研究
1
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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2
提要
• 概述 • 活断层基本特征 • 活断层鉴别标志 • 活断层调查研究方法 • 活断层区建筑原则
• 次级块体内部变形微弱或 整体运动
• 边界带常常是地质、地球 化学和地球物理的结构面， 绝大多数大陆地震发生在 活动带上。
8
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
9
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
10
青藏高原
马屯
孟津县
6
新安县
李村
洛阳市
5 1820.10
柳泉
宜阳县 13
112°00 4 王良断层 5 坡头断层 6 霍村断层
龙门
112°30 7 塔底断层 8 封门口断层
12 城崖地断层 13 宜阴断层 14 石家沟断层 15 驾桑断层
10
辛庄
沁阳县
35°
赵和
00
9
孟县
11
巩义
偃师县
34°
顾县
40
113°00
5
• 活断层受控于板块构造
6
• 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。
7
• 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。
• 变形呈弥散型 (千公里以 上)，集中在不同次级块体 的边界上，具相对低的运 动速率(小于10mm/a)。
印度洋板块
研究表明，印度板块与欧亚于始新世末，即大约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11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。
12
13
14
15
• 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。
Q1
T
抗震设计：8级→9级
水平加速度：0.3伽→0.215伽， 节约至少2亿元
31
小浪底及邻区第四纪活动断层分布图
32
33
34
35
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。
36
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，很少分支断裂。
16
• 《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，在将震，或在未
来100年内预测可能发生5级以上地震的断裂。 • 《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。
• 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。
19
地震
20
Cypress Freeway Structure, Oakland —
Loma Prieta Earthquake, 1989
21
22
San Andreas Fault crossing the Carrizo Plain, North of Santa Barbara
30
• 对活断层进行研究，充分掌握 其活动特征，合理评价其对工 程的影响，有时可以安全有效 地降低工程设计标准，节省投 资。
如黄河小浪底工程坝址区半径
Q2
30公里内有8条大断裂
其中王良断裂在坝下游6.5公里
断层发生在Q1－Q2期间
断层泥热释光法测年龄：
15.4-18.3万年，37.4-53.2万年 Q2的中后期，Q3以来再未活动 过
15
安窝
祁家河 14
坡头
三门峡市
渑池县
34° 40
图
例
峡石
断层
6.75
震级
1815.10.23 年月日
隐伏或推测断层 13 断层编号
逆断层
正断层
111°30 1 石井河断层 2 小南庄断层
说明 :10 五指岭断层 盘古寺断层
3 连地断层 11 焦洛断层
8 古城
济源县
7 石井
12
下冶
1
3
2
坡头 5 大坝
. 27
海啸（ Tsunami）
28
（垂直断错1.5米） 29
蠕 滑 ， 左 旋 断 错 十 二 毫 米 （ 碑 前 ）
111°30
112°00
112°30
113°00
图2.1-2 小浪底水库及邻区第四纪活动断层分布图
35° 00
三门
6.75 1815.10.23
5.5 1965.1.13
5.1 1965.1.15
17
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
18
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。
23
San Andreas Fault offsetting streams
On the Carrizo Plain
24
San Francisco City Hall, 1906
25
振动液化（ Liquefaction ）
26
Loma Prieta, CA,1989
El Centro, CA,1979
37
二、活断层的活动方式