第二章 活断层工程地质研究PPT课件
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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
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
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
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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
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• 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。
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• 《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。
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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
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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）
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（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