活动断层探察野外地质调查

黎益仕，中国地震局震害防御司副司长，副研究员，从事管理和研究的主要领域有地震标准化、防震减灾科普、防灾基础探测等。

参与编制《地震应急避难场所 场址及配套设施》《地震行业标准体系表》等10余项标准，独著或合著有《话说地震那些事》《地震知多少》《防震减灾基础知识问答》《防震减灾基础知识问答（第二版）》，译或编译有《英汉灾害管理相关基础术语集》《欧洲地震烈度表》。

国内外众多的大地震现场考察及其灾害现象分析研究表明，活动断层是地震的根源，也是地震灾害的元凶。

查明地震活动断层的准确位置并对其属性和地震危险性做出科学评价，是地震灾害预防的重要基础性工作，备受世界各国政府和科学家重视。

截至2017年年底，我国已经对141条活动断层实施1⁚50000地质填图（见图1），占全国活动断层总数495条的28.5%；已经开展城市活动断层探测工作的地级及以上城市合计97座，总投资8.98亿元。

其中，全国共计有8893千米的活动断层填图和43条断层活动性的鉴定结果建立了数据库。

随着工作力度的加大，地震活动断层探测的工程规模和参与队伍越来越大，产出成果的数量和推广应用的精细化、信息化程度也在不断提升，探测工作的快速发展对制定和实施相关技术标准提出了迫切需求。

近年来，中国地震局震害防御司在推进地震活动断层探测工作过程中，把标准化工作放在与技术研发、项目实施同等重要位置，并取得了很好的成效。

地震活动断层探测标准化思路吸取唐山地震和国内外其他一些地震惨痛灾害损失的教训，我国对活动断层及其危害性给予了极大的重视，地震部门自“七五”期间逐渐深化定量研究，并以1⁚50000活动断裂地质填图为主开展工程实践。

随着研究的深入和工程实践经验的不断积累，地震活动断层探测技术方法越来越丰富，解决工程问题的能力不断增强，产出成果的种类不断增多，应用领域不断扩展，同时也地震活动断层探测标准化探索与实践黎益仕 于贵华1415CITY AND DISASTER REDUCTION本科学内涵，评估和验证其主要技术指标，有利于形成共识，促进方法的广泛应用。

地震行业标准《活动断层探察遥感调查》征求意见稿编制说明一、标准制定背景及任务来源（一）任务来源2011年，中国地震局地壳应力研究所首次向中国地震局震害防御司提出了“高分辨率遥感活动构造调查工作规范”的编制任务，中国地震局震害防御司综合考虑本年度规范的申请与批准情况，于2012年度批准了该规范编制任务，编制工作于2013年1月份开始启动。

（二）重要性和必要性中国大陆及其邻近海域地处印度板块、太平洋板块、欧亚板块和菲律宾海板块相互作用的交接部位，孕震活动构造众多，破坏性地震频发。

20 世纪 70 年代以来，随着新技术、新方法的引入，活动构造研究也从定性研究阶段发展到定量研究阶段，通过获取活动断层的几何学、运动学和地震学等各个方面的定量参数来评价断层的危险性。

活动构造定量化研究除了对具体断裂带的详细研究外，也包括国家从公共安全出发分批实施的活动构造大比例尺地质填图、重要城市活动断层探测等，以获取国家战略规划和城市发展必需的地震危险性评价定量数据。

遥感技术因其宏观性、直观性和非接触性，为活断层的定性、定量研究提供了一种重要的手段。

特别是最近 20 年来，随着高分辨率卫星遥感数据源的逐步丰富，更加促进了活动构造定量研究的深入。

活动构造学研究与地形地貌密切相关，通过对相关地形地貌的目视解译，遥感技术在活动构造研究中的应用越来越深入，逐渐成为活动构造研究中不可或缺的重要技术方法，为活动构造研究提供了丰富的定量化数据。

自 2009 年开始，中国地震局启动了“我国地震重点监视防御区活动断层地震危险性评价”和“中国地震活断层探察”（喜马拉雅计划）项目，组织数十个研究单位和部门开展重点监视防御区和南北地震带的1 /5 万活动断层地质地貌填图。

在项目实施过程中，各子课题大量采用卫星遥感数据( 如、Quick Bird、SPOT、IRS-P5 等) ，开展野外详细调查前的室内解译成图工作，并取得了很好的效果。

中国地质矿产部（1995）发布的《区域地质调查中遥感技术规定（1：50 000）》以及中国地质调查局发布的（2001）《遥感地质调查技术规定（1:250000）》对遥感技术应用于地质学调查研究做了相应的规定，为遥感技术初步应用于我国区域地质学调查，起到了重要的指导作用。

I项目背景青藏铁路是国家西部大开发的标志性工程，具有重要的社会、经济和战略意义。

但青藏铁路横穿平均海拔4500米的青藏高原，属世界上海拔最高的铁路工程，面临冻土、活动断层、地震与地质灾害的长期威胁，减灾防灾任务十分繁重。

国家和有关部门为修建青藏铁路作了大量前期准备工作。

1975-1977年，国家组织铁道部第一勘察设计院、地质部地质力学研究所与水文地质工程地质研究所、中国科学院兰州冻土研究所、青海省地质局第一水文地质大队等单位，联合开展青藏公路格尔木—那曲段沿线1:20万水文地质与工程地质普查、冻土与冻胀灾害调查研究及青藏铁路初步选线工作。

20世纪80-90年代，铁道部第一勘察设计院、铁道科学院西北分院、交通部和中国科学院寒区与旱区研究所分别对青藏高原冻土分布及冻土灾害开展了系统调查，积累了高寒冻土保护和冻土灾害防治的宝贵经验；西藏自治区科委和国家地震局组织专家，对青藏公路沿线7.5-8级历史地震和重要活动断层进行了调查研究，编制了小比例尺地震烈度分布图。

在国家做出修建青藏铁路重大决策后，铁道部委托铁道第一勘察设计院，于2001-2002年先后组织实施了青藏铁路线路初测、全线定测、补充勘测、线路方案比较研究和野外现场实验研究，完成了青藏铁路沿线工程地质勘察、冻土区划与工程稳定性分析、地震安全评价等任务，为青藏铁路设计奠定了重要基础。

为了攻克技术难题，完善设计施工方案，确保青藏铁路施工质量和工程安全，铁道部组织国内相关部门的专家队伍，开展了大量技术攻关和专题研究工作。

高原寒区活动断裂（层）及伴生地质灾害在我国乃至世界范围内研究比较薄弱。

为保障青藏铁路建设的顺利完成及安全运营，中国地质调查局受铁道第一勘察设计院委托，地质力学研究所于2001-2002年承担了青藏铁路沿线地质灾害评估、活动断层勘测、隧道地应力测量及工程应用项目。

国土资源部、中国地质调查局、中国地质科学院对青藏铁路沿线活动断层与地质灾害调查研究十分重视，将青藏铁路沿线活动断层研究、地质灾害调查与地应力测量列为国土资源大调查重要内容，并对相关工作给予了长期稳定的经费支持和必要的条件保障。

构造断层的野外观测和分析摘要】断层分析研究有不同的内容、方法和手段，但野外观测一直是断层研究的基础和主要方式。

断层观测主要内容包括：断层的识别(确定断层的存在)、断层性质的确定和断层形成时代、活动演化等方面。

主题词：构造断层；野外；观测[Abstract] The fault analysis research has the different content, the method and the method, but the open country observation always is the fault research foundation and the fundamental mode.The fault observation primary coverage includes: Fault recognition (determination fault existence), faultage aspects and so on archery target determination and faulting time, active evolution.Keyword: Structure fault；open country；observation1 断层野外识别地质工作者野外观测断层并加以识别，判断方法如下：1.1 地貌标志确定断层是否存在，构造地貌为一项重要标志，主要包括挽(晚)近时期出现断层活动而形成的动态构造地貌；地质历史时期形成的静态构造地貌，其为外营力的作用下形成。

这些都为断层的观察和确定提供了有效参考。

（1）断层崖：挽近活动断层面形成，主要发育于盆地、平原与山地(脉)的陡崖。

如：滇池断层崖。

（2）断层三角面：挽近活动断层面形成，受到垂直水流侵蚀切割，形成三角形陡崖。

主要于盆地、平原与山地(脉)接合部发育而成。

（3）错断山脊：挽近平移活动断层，由于出现平移错动使某一方向的山脊突然错断。

第一章概述1.1 目的任务工作的目的任务是：”利用实测剖面内电性分布,推断测线通过地段的地层、地质构造分布情况,控制深度大于2000米”。

此项工作属于北京市活动断层勘查的一部分。

1.2 任务完成情况实际完成3条剖面（353个测深点），测线总长为17.55km，完成合同规定的野外工作任务。

第二章工作区概况2.1 剖面地理位置本次勘查分三个地区，它们分别是韩村河地区，高丽营地区和密云水库南地区。

测区为北京市平原区，地势起伏不大。

这三个工区的交通位置见图1、图2。

图内红线框内为测区范围。

图1韩村河工区交通位置示意图图2高丽营工区及密云水库南工区交通位置示意图（K2为高丽营工区，K3为密云水库南工区）2.2 地质概况北京平原位于华北平原的西北部，北依军都山和燕山，西邻太行山及北京西山。

其处于阴山纬向构造带的南缘与祈吕-贺兰山山字型东翼反射弧构造带及新华夏系的复合部位。

本次勘查地区仅占平原地区的极少一部分，而且彼此间距离很远，各自的情况不同。

下面分区作简要介绍。

2.2.1 韩村河地区2.2.1.1 地层区内出露的地层有元古界蓟县系（Jx）、青白口系（Qn）及第四系（Q）。

据韩村河北的钻孔揭露，该位置第四系下覆白垩系（K）、寒武系（∈）、青白口系（Qn）、蓟县系（Jx）地层。

蓟县系（Jx）硅质白云岩为主，夹硅质白云质灰岩青白口系（Qn）页岩、石英砂岩、泥质白云质灰岩及大理岩寒武系（∈）泥质白云质灰岩白垩系（K）砂岩、页岩、泥岩及泥灰岩第四系（Q）：粘质砂土、砂砾石。

2.2.1.2 构造本地区地质构造以北东向为主2.2.2 高丽营地区2.2.2.1 地层第四系（Q）覆盖全区。

下覆侏罗系（J）、石炭-二叠系（C-P）奥陶系（O）、寒武系（∈）、青白口系（Qn）、蓟县系（Jx）等地层。

蓟县系（Jx）硅质白云岩为主，夹硅质白云质灰岩青白口系（Qn）页岩、石英砂岩、泥质白云质灰岩及大理岩寒武系（∈）泥质白云质灰岩奥陶系（O）白云质灰岩夹灰岩石炭-二叠系（C-P）砂页岩砾岩夹煤系地层侏罗系（J）安山岩、安山角砾岩、安山集块岩第四系（Q）：粘质砂土、砂砾石。

断层构造的知识点、野外观测方法、典型图片赏析断层构造的知识点、野外观测方法、典型图片赏析一、断层概念及分类（一）概念岩层或岩体在构造运动影响下发生破裂，若破裂面两侧岩体沿破裂面发生了明显的相对位移，这种构造就称为断层。

断层的种类繁多，形态各异，规模大小相差十分悬殊，规模大的断层延伸长度可达几百～一千多公里，而小的断层可在岩石标本上见到。

断层的切割深度也不相同，有的可切穿地壳至上地幔。

断层破坏了岩石的连续完整性，对岩体的稳定性、渗透性、地震活动和区域稳定性都有重大影响，从而影响工程的稳定性，与工程建设有着密切的联系。

（二）断层要素1、断层面：构成断层的破裂面，也就是断层两侧岩体沿之产生显著滑动位移的面，叫做断层面，产状可用走向、倾向和倾角确定。

断层一般不是单个的面，而是由一系列的破裂面或次级断层所组成的带，即断层带或断裂带。

2、断层线：是指断层面与地面的交线，即断层面在地表的出露线，断层线延伸方向即是断层走向，延伸的消失点，称为断层的端点。

3、断盘：断层面两侧发生相对位移的岩体，称为断(层)盘。

当断层面倾斜时，位于断层面上方的称为上盘、下方的称为下盘；当断层面近于直立时，则以方位相称，如东盘、西盘等；也可根据两盘相对移动的关系，把相对上升的称为上升盘，把相对下降的称为下降盘。

4、断距：断层两盘岩体沿断层面发生相对滑动的距离，称为断距。

断距的大小常常是衡量断层规模的重要标志，断距又分为总断距、水平断距及垂直断距。

（三）断层分类1、按断层面产状与岩层产状的关系分类走向断层：断层走向与岩层走向一致的断层；倾向断层：断层走向与岩层倾向一致的断层；斜向断层：断层走向与岩层走向斜交的断层。

2、按断层面走向与褶皱轴向或区域线之间的关系分类纵断层：断层走向与褶皱轴向或区域构造线方向平行的断层；横断层：断层走向与褶皱轴向或区域构造线方向垂直的断层；斜断层：断层走向与褶皱轴向或区域构造线方向斜交的断层。

3、按断层力学性质分类压性断层：由压应力作用形成，其走向垂直于主压应力方向，多呈逆断层形式，断面为舒缓波状，断裂带宽大、常有断层角砾岩。

地震行业标准《活动断层探察野外地质调查》（征求意见稿）编制说明一、任务来源、计划编号等基本情况该项任务是在“活动断层调查与探测系列标准的相关研究项目”课题—“活动断层野外地质调查与实际材料图编制标准”的基础上于2017年重新启动的“活动断层探察标准编制”专题。

其目标是在活动断层填图、探测、地震安全性评价、地震现场考察以及国际上主要断层研究以及2016年提交的《活动断层野外地质调查标准》验收稿的基础上，完善《活动断层探察野外地质调查》，并作为行业标准对外发布。

二、编制标准的背景、目的和意义野外地质调查是活动断层填图、城市活动断层探测、地震安全性评价、地震现场考察等的重要内容。

地质记录是最宝贵的原始资料，是进行综合分析和进一步研究的基础，也是地质工作成果的表现之一。

1989年在国家地震局震害防御司的组织下，由邓起东院士主持制定了《活动断裂地质填图工作大纲》，经过三年的实践，于1992年制定了《活动断裂地质填图（1:50000）工作规范》。

该规范从课题申请、批准和组织，填图工作内容和要求，资料整理和总结、验收等几方面具体、明确地规定了活动断裂地质填图的相关技术要求。

1999年，为规范工程场地地震安全性评价的技术要求和技术方法，由中国地震局胡聿贤院士主持编制了《工程场地地址安全性评价技术规范》，2005年又修订为《工程场地地震安全性评价》。

该标准划分了工程场地地震安全性评价的工作分级，增加了“发震构造”等术语，修订了内容和技术要求，使其与相关标准的协调性更强。

鉴于城市直下型地震的重大危害，我国开展了大城市活动断层探测工作，为保障工作质量，中国地震局先后出台了《中国地震活动断层探测技术系统技术规程》、《城市活动断层探测与地震危险性评价工作大纲》， 2005年颁布了DB/T 15－2005《活动断层探测方法》，2009年修订为DB/T 15－2009《活动断层探测》。

该标准规定了活动断层探测的主要工作内容、工作流程、探测方法、数据管理和产出成果等技术要求。

如何进行地质断层测绘与分析地质断层是地壳中的重要构造特征，它们在地球表面的表现形式各异，但对地质过程和资源分布起着重要的控制作用。

因此，进行地质断层测绘与分析对于地壳构造和资源勘探有着重要意义。

本文将介绍如何进行地质断层测绘与分析的方法和技术。

一、地质断层测绘方法1.1 野外地质调查方法进行地质断层测绘的第一步是进行野外地质调查。

通过野外观察、采样和测量，可以分析地表地貌特征、张拉破裂等断层特征，确定地质断层的分布范围和运动方向。

1.2 地震测量方法地震测量是测定地质断层位置和运动情况的重要方法。

通过测定地震波传播速度、方向和振幅等参数，可以推断地下断层的位置和性质。

常用的地震测量方法包括地震波观测、地震剖面测量和地震震源机制分析等。

1.3 遥感影像技术遥感影像技术可以获取大范围地质断层的纹理和形态信息，是地质断层测绘中重要的手段之一。

通过对高分辨率卫星遥感影像的解译，可以获取地表特征、地貌变形和断层走向等信息，辅助地质断层测绘与分析。

二、地质断层分析方法2.1 断层数据处理与分析获取地质断层的各种数据后，需要进行数据处理和分析。

这包括数据整理、数据融合、数据解释和数据分析等环节。

通过断层数据的处理与分析，可以进一步确定断层性质、活动程度和运动方式等。

2.2 地质断层模拟地质断层模拟是将已知的地质数据和断层信息输入模型，通过计算机模拟的手段来模拟地质断层的形态、运动和变形等。

地质断层模拟可以帮助预测地质断层的分布和变形情况，为地质工程和资源勘探提供重要参考。

2.3 地质断层相互作用分析地质断层不仅仅是单独存在的，它们之间存在相互作用。

地质断层相互作用分析可以研究不同断层之间的关联以及相互影响的规律。

通过地质断层相互作用分析，可以揭示地质断层体系的演化历史和构造模式。

三、地质断层测绘与分析的意义地质断层测绘与分析不仅对于地壳构造与地质过程的研究具有重要意义，还可以为资源勘探和灾害预测提供支持。

3.1 资源勘探地质断层是控制矿产资源形成和分布的重要因素之一。

第1篇一、实验背景地震带是地球上地震活动频繁的区域，其地质构造复杂，断层活动频繁。

断层探测是地震带研究的重要内容，对于地震预测、地震灾害防范具有重要意义。

本实验旨在通过实地探测，了解地震带断层的分布特征、活动性质和构造背景，为地震带的科学研究提供数据支持。

二、实验目的1. 探测地震带断层的空间分布特征；2. 分析断层活动性质及与地震的关系；3. 了解地震带构造背景，为地震预测提供依据。

三、实验区域实验区域位于我国某地震带，该地震带地质构造复杂，断层活动频繁，历史上发生过多起地震。

四、实验方法1. 地震勘探法：采用地震勘探技术，利用地震波在地下介质中传播的速度差异，探测地下断层的位置和规模；2. 地质调查法：通过野外实地考察，收集断层露头、构造地貌等地质资料，分析断层的活动性质和构造背景；3. 物探探测法：利用地球物理方法，如重磁法、电法等，探测地下断层的位置和规模。

五、实验过程1. 实地踏勘：在实验区域进行实地考察，了解地震带的地质构造背景，记录断层露头、构造地貌等地质资料；2. 地震勘探：布设地震测线，进行地震勘探，获取地震剖面图，分析断层的空间分布特征；3. 物探探测：采用重磁法、电法等方法，探测地下断层的位置和规模；4. 数据处理与分析：对实验数据进行整理和分析，得出地震带断层的分布特征、活动性质和构造背景。

六、实验结果与分析1. 地震带断层的空间分布特征：实验结果表明，实验区域地震带内断层分布较为密集，主要呈北北东向展布，局部呈北西向和北东向展布。

断层规模较大，长度可达数十公里，宽度在几十米至数百米之间；2. 断层活动性质：实验结果表明，实验区域地震带内断层活动性质以走滑为主，部分断层兼有逆冲和正断性质。

活动断层的最新活动时代为晚更新世，表明断层活动较为活跃；3. 地震带构造背景：实验结果表明，实验区域地震带位于我国某构造带，受印度板块与欧亚板块的挤压作用，地质构造复杂，断层活动频繁。

地震带内的断层与区域构造背景密切相关，是地震活动的主要发源地。

使用测绘技术进行地质断层勘探的步骤地质断层是指地壳中断裂带的一部分，是地震活动的重要来源之一。

为了更好地了解断层的性质和活动状况，科学家们利用测绘技术进行地质断层勘探。

本文将介绍使用测绘技术进行地质断层勘探的步骤。

第一步：调查研究进行地质断层勘探前，科研人员首先需要进行调查研究。

他们会查阅相关的地质资料，了解所研究区域的地质背景，收集现有的地质地貌、地震活动等数据。

此外，还需进行野外考察，观察地表特征，如断层地貌、破碎带、露头等，以确定断层的存在和分布。

第二步：数据采集数据采集是地质断层勘探的重要环节。

科研人员会利用各种测绘仪器和技术手段进行数据采集。

其中，地震勘探是常用的方法之一，通过布设地震仪器并观测地震波传播情况，获取地下地质结构信息。

另外，还可以利用重力测量、磁力测量等方法获取地质断层的相关数据。

此外，还可以使用卫星遥感技术获取区域地形地貌信息，为后续工作提供参考。

第三步：数据处理与分析数据采集完成后，科研人员需要进行数据处理与分析。

他们会利用计算机软件对采集到的数据进行处理，进行数据滤波、采样等环节，确保数据质量，并提取出关键信息。

然后，通过地理信息系统（GIS）等技术分析数据，绘制地质地图、剖面图等，并结合其他地学数据进行综合分析，以确定断层的性质、规模和活动情况。

第四步：地震活动监测地震活动监测是地质断层勘探的关键步骤之一。

科学家们会在研究区域布设地震仪器，进行地震活动的实时监测。

通过记录和分析地震波数据，可以了解到断层的应力状态，从而预测地震活动的可能性和强度，并为地震预警和防灾减灾提供依据。

第五步：模拟与预测通过前期的数据采集、处理和分析，科研人员可以对断层进行模拟与预测。

他们利用地质力学等理论建立地震模型，模拟断层的运动和活动状况。

然后，结合历史地震资料等，进行地震风险评估，为地震灾害的防治提供科学依据。

第六步：监测和跟踪地质断层勘探是一个长期的过程，在调查研究和数据处理分析之后，科学家们还需要进行地质断层的实时监测和跟踪。