活动断裂特点
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影响断裂富水性、导水性的主要因素包括断裂的时间性、断裂的规模和空间结构、断裂的力学性质、断裂两盘的岩性等。
(1)断裂的时间性优势面理论把断裂按形成年代分为“老”、“新”、“活”3类,所谓“老”断裂是指燕山期 (J--K)及燕山期以前所产生的,且近期无明显再活动的断裂;“新”断裂是喜马拉雅期(E~Q)形成和活动的断裂;“活”断裂是影响到全新世(Q4)的断裂。
断裂有其自身的演变历史,在不同阶段,其活动特点不同。
断裂形成愈早,其断裂面胶结愈好;而断裂形成愈新,断裂的切割性与连通性愈好,充填物少,断裂带胶结差,富水及导水性强。
断裂的走向与活动性有密切的关系。
(2)断裂的规模及空间结构新构造断裂控水,但不一定富水,只有在断裂长度、深度具有一定规模时,方可具有地下水运动和储集的空间,这时才可能富水。
当断裂既是含水层又是导水通道时是这样的。
但当断裂只作为导水通道时,就不一定要具备很大的规模才发生突水事故。
即使是富水优势断裂,也往往只是某些段或某些部位含水,而不一定全部都含水,含水的部位也不是各处富水性都相同。
大断裂的各个部位一般受力不均匀,所以其各部位发育的裂隙性也不相同,富水性也就不均匀,这就存在断裂富水性的分段特性。
例如压性断裂,在其断裂面的某些部位也有受局部张应力影响的松动带,诸如舒缓波状断裂的平缓段、断裂面转弯的地方、主干断裂与分支断裂交会的地方。
另外,当一条断裂切穿不同岩性的多种地层时,由于岩性的不同导致断裂不同部位裂隙的发育差异明显。
不同方向的断裂构造或同一断裂构造不同部位的地下水由于断裂两盘的岩性、后期充填和胶结程度的不同而出现明显的差异。
断裂透水性差成为阻水断层,而某些阻水断层十分发育的旁侧伴生构造裂隙往往成为储水场所;对于同一条断层而言,上盘较下盘旁侧裂隙发育、岩层破碎程度高;硬脆岩石和层理发育岩石所在断层盘裂隙也相对发育;在断裂复合部位,其导水性增加,因而其突水危险性也大为增大。
(3)断裂的力学性质张性断裂一般是导水和富水的,扭性断裂次之,而压性断裂一般是不导水的。
49科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工 程 技 术1 研究意义活动断层作为构造地质学的术语是本世纪初由Lawson、Wood、Wilis和李四光等先后提出的,将第四纪(240万年)以来,阿尔卑斯-喜马拉雅运动以后再次有过活动或者新产生的断层称为活动断层[1]。
城市活动断层与地震灾害,常常带来大规模的人员伤亡和经济损失。
而城市地震的元凶往往就是隐伏在城市地下的活动断层。
活动断层与地震灾害之间密切的联系,要求我们尽快加强对城市活动断层的探测和研究,科学地进行城市总体规划和合理有效地抗震设防、减轻地震对城市造成的破坏和损失。
这对于保障生命财产安全、促进社会经济可持续发展有积极意义。
2 特点和难点城市活动断层探测目的是准确查明地表附近活动断层的空间分布,确定深部延伸情况,揭示地下介质的特性和深部构造环境,为活动断层地震危险性评价提供依据[2]。
城市中往往岩石露头极少,断层痕迹不明显,建筑和公共设施也制约了探测工作的设计和施工,城市生产生活对探测工作有很强的干扰。
因此,在城区开展活动断层研究,需要对传统的技术方法进行改进和调整,综合应用地质地貌、地球化学和地球物理的各种探测方法进行综合研究与解释,得到更加可靠的地质构造和活动断层分布图像。
3 研究方法3.1地质地貌方法主要包括断错地质地貌制图法、钻探与槽探方法。
前者是对各种地质地貌,尤其是断错地质地貌特征进行实地调查,对断裂几何学和运动学参数,最新断裂错动面和断错地貌,地震地表破裂带,地裂缝带等进行实地详细调查。
后者是利用钻探和槽探手段来对地层结构、地质岩性进行揭露,得到活动断层详尽的地质信息,确定地球物理探测界面的地质含义及其年龄,确定断裂最新活动带的空间位置和宽度。
3.2地球化学方法城市活动断裂带中,某些高挥发性元素(气体)从地球内部持续释放,且沿着渗透性相对较强的断裂带或裂隙带向地表迁移,在地表浅部的相应部位形成这些气体的异常分布。
阿尔⾦断裂昌马⼤坝_宽滩⼭段全新世活动特征_陈柏林第82卷第4期2008年4⽉地质学报 ACT A GEOLOGICA SINICAV ol.82 N o.4A pr . 2008注:本⽂为中国地质调查局地质调查项⽬(编号⽔[2003]018-02)和国家重点基础研究发展计划项⽬(编号2007CB411305)资助的成果。
收稿⽇期:2007-12-27;改回⽇期:2008-02-12;责任编辑:郝梓国。
作者简介:陈柏林,男,1962年⽣。
博⼠,研究员。
从事构造地质学和新构造研究。
通讯地址:100081,北京市海淀区民族学院南路11号;电话:010-********;E-mail:****************。
阿尔⾦断裂昌马⼤坝)宽滩⼭段全新世活动特征陈柏林1),刘建⽣2),王春宇1),张永双1),刘建民1),董诚1),吴乃芬1)1)中国地质科学院地质⼒学研究所,北京,100081; 2)中国地震局兰州地震研究所,兰州,730000内容提要:阿尔⾦断裂是我国西部著名的巨型⾛滑断裂带之⼀,也是全新世活动断裂和发震断裂。
该断裂昌马⼤坝)宽滩⼭段运动⽅式为以左⾏⾛滑占主导,伴有弱的垂直运动;在距今2.7ka 以来发⽣过明显的新构造活动(和地震)。
在沙坪)宽滩⼭段全新世左⾏⾛滑位移速率为0.9~ 2.2mm/a,明显低于阿尔⾦断裂东段昌马⼤坝以西地区4~5mm/a 和中西段9~11mm/a 的位移速率。
阿尔⾦断裂东段在肃北和昌马⼤坝出现⼆次位移速率的锐减,锐减的部分分别转化为海原活动断裂西段(党河南⼭断裂)和祁连⼭北缘活动断裂西段的左⾏⾛滑和逆冲,且在位移速率数值上相互之间具有⾮常好的对应性。
阿尔⾦断裂在肃北位移速率减少部分(4.6mm/a)与海原活动断裂西段(党河南⼭断裂)的位移速率(4~5mm/a)⾮常接近,同样阿尔⾦断裂在昌马⼤坝位移速率减少部分(3.2mm/a)与祁连⼭北缘活动断裂的位移速率(3.0mm/a)也⾮常接近。
复杂地质条件下铁路隧道修建技术与对策肖广智(中国国家铁路集团有限公司工程管理中心,北京100844)摘要:结合既有铁路隧道工程经验,针对高地应力软岩大变形、岩爆、活动断裂带、高地温、高压富水断层等典型复杂地质条件,分析其特点并提出修建技术对策。
高地应力软岩的特点是围岩变形量大、变形速率高、变形持续时间长,主要对策为主动控制围岩变形、机械化施工、优化工艺工法、快速封闭成环等;岩爆的特点是预测难度大、对施工安全和工效影响大,主要对策为微震监测、释放地应力、加强支护、设备和人员防护等;高地温的特点是恶化作业环境、降低工效,主要对策为按照温度分级采取洒水、加强通风、冰块或机械制冷等降温措施;活动断裂带的特点是地质破碎、断裂带错动直接破坏结构,主要对策为大刚度环形衬砌、预留变形及补强空间、组合宽变形缝等;高压富水断层的特点是施工易产生突泥突水,主要对策为加强超前地质预报、超前泄水、加固地层、加强支护等。
相关修建技术对策可为川藏铁路隧道建设提供借鉴。
关键词:川藏铁路;高地应力;软岩;岩爆;高地温;活动断裂带;高压富水断层;修建技术中图分类号:U455文献标识码:A文章编号:1001-683X(2020)12-0035-08 DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.12.0350引言近年来,随着铁路隧道建设数量和规模的不断扩大,铁路隧道修建技术也在逐步提高,我国已成为名副其实的隧道大国和隧道强国[1]。
赵勇等[2-3]通过工程试验和现场实践研究提出软岩大变形铁路隧道的变形机制和处治措施,在贵广铁路天平山隧道得到成功应用;韩侃等[4]依托拉林铁路巴玉隧道分析岩爆典型特点,确定防治岩爆的动态施工技术;雷俊峰[5]从拉日铁路吉沃希嘎典型地热隧道产生高地温的原因与特征着手,从多个方面制定工程对策;耿萍等[6-7]通过数值计算和工程试验,研究穿越活动断裂带的隧道响应特性和设防措施;张金夫等[8]在大瑞铁路大柱山隧作者简介:肖广智(1964—),男,正高级工程师。
中国新构造运动特征与分区浅析地貌学及第四纪地质学结课报告班级:勘查0902学号:24姓名:刘正道引言新构造运动系指新第三纪以来的构造运动, 属喜马拉雅运动的中后期, 在时间和内容上相当于李四光教授所提出的挽近构造运动。
新构造运动的发生、发展在时间上距人类活动最近, 与人类的生产、生活关系最为密切。
地球演化中最新的构造运动。
它在现代地形的形成中起着重要作用。
В. А.奥布鲁切夫于1948年首先提出。
对限定新构造运动的起始时间还存在着不同的意见,如第四纪以来、晚第三纪以来等。
新构造运动在不同的岩石圈板块、地块以及地球的各个圈层中有着不同的运动形式及机制,水平运动与垂直运动的强度以及各自所占的比值也不同。
现代板块的边界是俯冲作用、碰撞挤压、张裂、剪切滑动以及地震和火山等各种不同形式新构造活动最为强烈的地带。
板块间的俯冲、碰撞会聚或相对走滑活动的速率每年可达几到十几厘米。
在板块内部,由于岩石圈结构的不均匀,以及来自地球深部或板块间相互作用的影响,形成了各种复杂的新构造变形。
但运动的幅度及速率一般较活动板块边界要小一至二个数量级。
在北欧、北美等第四纪冰盖区,由于冰川融溶释重引起的地壳均衡补偿运动亦是新构造运动的一种重要形式。
新构造运动影响了沉积、地层、岩相的特征和组合,控制了夷平面、阶地、海岸线等地貌形态的变形和发展以及地震、火山的活动和分布。
因此,研究和正确评价新构造运动,对解决一系列与人类活动有关的实际问题,如大坝、核电站等重大工程的稳定性,城市、港口规划、土地利用、地震、火山等灾害事件的预报及其防御性减灾具有重要的意义。
中国新构造运动的主要特征是西部为隆起东部为沉降。
这种地势地貌的差异决定和影响着整个大陆地区的气候、植被、动物群落、古人类的演化以及现代经济、文化的发展, 新构造运动使大批断裂带重新活动、岩浆侵人、喷溢和诱发一系列地质灾害, 新构造运动还形成了一些矿产资源, 可供我们开发和利用。
控制新构造运动的因素是地应力场。
活动走滑断裂上断塞塘沉积特征及其构造含义——以西秦岭北缘断裂带断塞塘为例李传友;张培震;袁道阳;王志才;郑德文【期刊名称】《地质学报》【年(卷),期】2010(084)001【摘要】活动断裂与地震和地质灾害紧密相关,对与其相关的沉积记录进行研究可以认识其活动习性与规律.通过揭露并分析典型断裂地貌--断塞塘的沉积建造特征,能够帮助识别活动走滑断裂作用的信息.选取青藏高原东北缘的西秦岭北缘断裂带黄香沟段,利用组合探槽对沿其发育的断塞塘及其沉积进行研究,分析其沉积特征,并建立断塞沉积序列.研究发现:断塞塘沉积层序由几个沉积韵律组成,一个沉积韵律组合分为下部的粗粒层与上部的细粒层,粒度下粗上细;粗粒层一般为细砂、粗砂和砾石层,具快速堆积的特征;细粒层均为含炭的粘土、亚粘土和粉砂,具湖塘相沉积的特点.断塞沉积层序是分期的,一个沉积韵律组合是一期断塞作用沉积.分析认为,断塞沉积粗细组合的韵律性结构是断裂周期性活动的产物.这一研究是揭示走滑断裂的构造演化与活动习性,反演断裂走滑活动历史并预测其未来行为的基础.【总页数】16页(P90-105)【作者】李传友;张培震;袁道阳;王志才;郑德文【作者单位】中国地震局地质研究所,北京,100029;中国地震局地质研究所,北京,100029;中国地震局兰州地震研究所,兰州,730000;山东省地震局,济南,250014;中国地震局地质研究所,北京,100029【正文语种】中文【相关文献】1.莫里青断陷西北缘走滑断裂带特征及油气地质意义 [J], 杨玲;鲍志东;杜宜静;侯鹏飞;刘保磊2.陆相断陷湖盆陡坡断裂带沉积响应及充填过程——以东营断陷湖盆北部陡坡断裂带古近系为例 [J], 谭先锋;田景春;白建平;王艳碧;邱桂强;张守鹏3.伊通盆地岔路河断陷西北缘断裂带构造特征研究 [J], 孙丽娜;黄光明4.夏垫断裂带古地震事件在断塞塘沉积物中的响应 [J], 于晓辉; 沈军; 戴训也; 王昌盛5.哈拉哈塘地区走滑断裂与断溶体油藏特征 [J], 郑晓丽; 安海亭; 王祖君; 周红波; 张亮亮因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
地震活动的特征郯庐断裂带及其地震郯庐断裂带是东亚大陆上的一系列北北东向巨型断裂系中的一条主干断裂带,在我国境内延伸2400多公里,切穿中国东部不同大地构造单元,规模宏伟,结构复杂。
是地壳断块差异运动的接合带,是地球物理场平常带和深源岩浆活动带。
它形成于中元古代。
经历了多期构造。
它不仅是一条“长寿”的以剪切运动为主的深断裂带,而且是一条近期仍继承着新构造运动方式,以右旋逆推为主的活断裂带,同时也是一条具有明显分段、活动程度不等的地震活动带。
据统计研究,自公元1400年以来,以郯庐断裂为中心200公里范围内共发生M8.5级地震1次,M7.0- 7.9级地震5次,M6-6.9级地震11次。
其中中段(沈阳-宿迁段)就发生8.5级地震1次,M7.0-7.9级地震7次。
6级以上强震主要集中在郯庐断裂带中段。
其主要地震有1668年7月25日8.5级徼莒县—郯城地震,18 88年6月13日日渤海湾7.5级地震,1975年2月4日海城7.3级地震,1969年7月18日渤海7.4级地震。
北段(肇兴—沈阳):它发育于吉黑断拗,由两条走向30-40。
东的主断袭组成,宽5-20公里,为一中、新生代地堑型断裂带,带内充填4000-5000米厚的火山岩、火山碎屑岩夹煤系地层。
基底刚度较软,结构也较简单,有史记载只发生过5.8级地震。
南段(宿迁—广济):依次发育在扬子断块与华北淮阳断褶的交界处,其介质相对较软,结构比较简单,构造应力量级不高,地震活动强度也不大,其地震活动水平较北段略高一些。
中段(沈阳—宿迁):呈北北东向穿切由太古代结晶基底组成的华北断块区,主要由四条大致平行的主断裂组成,这四条主断裂在鲁中沂、沐河谷地构成了20-40公里的“两堑夹一垒”的构造,称为沂沐深断裂带。
这一段是结构复杂、新活动强、基底介质刚度较高的地区。
历史上1668年莒县一郯城8.5级大震就发生于该段。
研究表明,郯庐断裂带处在强烈挤压并兼有右旋扭动的断裂段。
新疆的断裂构造特征断裂构造是地壳中广泛发育的基本构造类型,是指岩石因受地壳内的动力,沿着一定方向产生机械破裂,失去其连续性和整体性的一种现象。
断裂构造是岩石破裂的总称,包括劈理、节理、断层、深大断裂和超壳断裂等。
它在区域构造演化中起着重要的控制作用,与矿产、能源的富集或地震活动有着密切的关系,可以作为石油天然气二次运移的良好通道,油气沿断裂通道运移比在岩石孔隙中运移更加容易。
因而断裂构造地质研究上受到人们的重视。
新疆地区地质构造复杂,断裂构造十分发育,而且有丰富的有色"贵"稀有金属矿产资源。
矿床的形成和分布与断裂构造有密切的关系。
本文章对新疆地区断裂构造的多重分形特征及其对成矿作用的影响进行了介绍。
新疆准噶尔断块和塔里木断块之间分布有天山—阴山带,准噶尔盆地的东边是吐鲁番—哈密盆地,塔里木的东南是柴达木盆地。
围绕着这些断块之间展布着不同走向的断裂带,也就是地槽地背斜区域断裂活动比较发育,控制这些断裂的是区域性的深大断裂,研究断裂构造对找矿勘探、水文地质与工程地质以及了解区域构造特点均有实际意义。
所以我们从深断裂开始介绍断裂的特征。
深断裂是区域性的大断、裂规模巨大、切割深、发展时间长、并且多次活动,对沉积构造的岩相、厚度、岩浆活动、变质作用等方面起着控制作用。
主要标志是,地表上表现为大型断裂带(山系走向,盆地轮廓,控制水系发育不同的地貌单元突然接触),身断裂两侧底层,岩相上有比较大的差异。
同时期相邻两地区的地层发育、厚度、岩相、沉积类型、沿某线状条带出现突然变化或不连续、甚至不同时期的地层突然接触,深断裂两侧构造有差异,如构造的组合,构造线方向深断裂往往是岩浆活动带,沿着深断裂、喷出岩、侵入岩分布,特别是超基性岩的分布地带,地球物理上深断裂是重力梯度带,航磁异常带,热流梯度带,地震活动带。
断裂构造对内生矿产、外生矿产的控制作用。
一是断裂对内生矿产的直接控制:岩浆作用提供成矿物质来源形成的矿床,空间分布明显受断裂控制;断裂活动不仅为含矿岩浆侵入开辟了上升通道,而且为侵入岩浆及其伴生矿产创造了冷凝分异和停集赋存场所,导致含矿岩浆岩带、地球化学异常带乃至地球物理异常带的空间分布与断裂构造带相一致。
疲劳断裂的定义和特点
嘿,朋友们!今天咱来聊聊“疲劳断裂”。
啥叫疲劳断裂呢?简单说,就是一个东西被反反复复地折腾,最后突然就断啦!比如说,你有根橡皮筋,你不停地拉它、松它,拉它、松它,次数多了,某一次“啪”的一声,它就断了,这就是疲劳断裂啦!
疲劳断裂啊,它有好些特点呢。
首先就是隐蔽性超强!就好像一个隐藏
的小怪兽,你平时根本注意不到它,等它突然冒出来搞破坏的时候,你才惊觉:哎呀,咋回事呀!想象一下,一辆汽车在路上跑着跑着,突然某个零件就因为疲劳断裂出问题了,多吓人啊,这不是害人嘛!
还有呢,它具有累积性。
就跟你存钱似的,一次存一点,时间长了就攒
了好多。
零件也是这样,每一次的使用,每一次的受力,都在给疲劳断裂“存钱”呢,等存够了,“哗啦”,就断掉啦!这不就像是你天天熬夜,一天两天觉得没啥,时间久了,身体就撑不住了,出问题啦!
而且疲劳断裂一旦发生,往往后果很严重啊!你想想,飞机在天上飞着,要是哪个关键部件疲劳断裂了,那不得出大事儿啊!这可不是开玩笑的呀!
咱可得重视疲劳断裂这个事儿呀!在平时就要做好预防,该保养保养,该检查检查。
别等出了问题才后悔莫及!对不?我的观点很明确,那就是一定要对疲劳断裂保持高度警惕,不能让它在我们不知不觉中搞破坏呀!咱得把这个小怪兽给牢牢看住,不能让它得逞!。
轴疲劳断裂的断口特征1. 轴疲劳断裂概述在我们的日常生活中,轴承和机械零件可谓是默默无闻却又不可或缺的角色。
想象一下,你的汽车、摩托车甚至是洗衣机,里面都有很多这样的轴。
当这些轴在长期的运转中遭遇疲劳,咱们就会面临一个不太妙的事情——轴疲劳断裂。
哎呀,听起来有点儿吓人,但其实这个现象很常见,像吃火锅时冒出的泡泡一样,随时可能出现。
轴疲劳断裂通常是因为长期的重复载荷,像一个老妈子总是催着你做事,结果让你透不过气来,最终撑不住了。
2. 轴疲劳断裂的过程2.1 疲劳的起因说到疲劳,首先得聊聊它的“前因后果”。
其实,轴在使用中总是承受着不同的力量,有时候是大力气,有时候是小细节。
时间一久,这种反复的压力就像是无形的手,慢慢在轴上造成微小的裂纹。
没错,就是那种“滴水穿石”的感觉,虽然看似微不足道,但却能在关键时刻给你个“大惊喜”。
有时候,一根轴就像是一个不愿意承认自己老了的演员,拼命在舞台上演出,结果却在关键时刻“哐当”一声倒下,彻底结束了它的表演生涯。
2.2 断裂的过程当裂纹逐渐扩大,最后就会演变成轴的疲劳断裂。
想象一下,一个人撑着撑着,突然一声“咔嚓”,就像在你最期待的时刻被踢了一脚,整个人懵了。
此时,断口的特征就显得特别重要了。
通常,咱们可以看到一些明显的变化,比如断口的表面粗糙不平,还有一些金属的“肌肉线条”,这可是疲劳断裂的独特标志哦!如果你细心观察,还能发现断口上有像锯齿一样的结构,这叫做“疲劳区”,简直就像在跟你说:“嘿,我经历过很多事情!”3. 断口特征分析3.1 典型特征提到断口特征,我们就得来点儿细致的分析。
疲劳断裂的表面一般会有一条明显的“疲劳带”,这就像是一个战士的勋章,经历过无数的战斗后留下的痕迹。
不同于瞬间断裂留下的光滑表面,疲劳断裂的特点可是要你认真观察的。
那种粗糙和层层叠叠的纹路,让人不禁感慨“岁月不饶人”,每一道纹路都是一次经历,每一处细节都在讲述着它的故事。
3.2 形态与光泽再说说断口的光泽度。
下扬子区新生代断陷盆地的断裂构造特征与活动规律徐曦;孙连浦;肖梦楚;李筱;朱晓颖;高顺莉【摘要】下扬子海陆域新生代沉积盆地是中国东部主要含油气盆地之一,成盆断裂特征与活动规律是该区油气勘探研究的基础.文章基于高覆盖率的地震勘探测线,以构造断裂解析为突破口,探究盆地断裂的变形特征与活动规律.依据断裂组合样式与构造活动特征,断裂可分为伸展、走滑、挤压—反转三种样式,构造活动分为伸展断裂与伸展—走滑断裂两种构造体系.成盆断裂显著受控于郯庐断裂右行走滑变形,主要与郯庐断裂带不同构造走向的区段位置和与郯庐断裂带的距离这两个因素或变量有关,盆地断裂呈现了\"东西有别,中部不同\"的特点.下扬子区新生代多变应力场,控制着作为油气运移通道断裂的开闭状态,是油气资源评价的重要依据.【期刊名称】《高校地质学报》【年(卷),期】2018(024)005【总页数】11页(P723-733)【关键词】下扬子;苏北-南黄海盆地;断裂构造;断裂活动【作者】徐曦;孙连浦;肖梦楚;李筱;朱晓颖;高顺莉【作者单位】中国国土资源航空物探遥感中心,北京100083;同济大学海洋与地球科学学院,上海200092;浙江大学地球科学学院,杭州310058;华夏吉泰(北京)科技有限公司,北京 100015;中国国土资源航空物探遥感中心,北京100083;中国国土资源航空物探遥感中心,北京100083;中国国土资源航空物探遥感中心,北京100083;中海石油(中国)有限公司上海分公司,上海200030【正文语种】中文【中图分类】P618.130.2下扬子海陆域新生代含油气盆地是中国东部主要的含油气盆地之一,陆域苏北盆地油气接替储量有限,海域的南黄海盆地则是一直未实现商业开发的近海盆地,因此下扬子区新生代盆地的油气资源潜力一直是国内外学者关注的焦点。
国内外学者对下扬子苏北—南黄海盆地沉积、构造与石油地质等进行了广泛的研究与讨论(能源等,2009; 金之钧等,2013; 刘寅等,2014;徐旭辉等,2014; 吴林等,2015),但油气勘探多年,成效不大,究其原因,盆地断裂体系多样,活动规律复杂,具有明显的差异性和不均衡性。
活动断裂特点-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1关于活动断裂一、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001):5.8.1抗震设防烈度等于或大于7度的重大工程场地应进行活动断裂勘察。
活动断裂勘察应查明活动断裂的位置和类型,分析其活动性和地震效应,评价活动断裂对工程建设可能产生的影响,并提出处理方案。
活动断裂的勘察和评价是重大工程在选址时应进行的一项重要工作。
重大工程一般指对社会有重大价值或者有重大影响的工程,如医疗、广播、通信、交通、供水、供电、供气等工程。
重大工程的具体确定,应按国务院、省级人民政府和各行业部门的有关规定执行。
大型工业建设场地或者《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)规定的甲类、乙类及部分重要的丙类建筑,应属于重大工程。
当前国内外地震地质研究成果和工程实践经验都较为丰富,在勘察和评价活动断裂中一般都可以通过搜集、查阅文献资料、进行工程地质测绘和调查就可以满足要求,只有在必要的情况下,才进行专门的勘探和测试工作。
搜集和研究厂址所在地区的地质资料和有关文献档案是鉴别活动断裂的第一步,也是非常重要的一步,在许多情况下甚至只要搜集、分析、研究已有的丰富的文献资料,就能基本查明和解决有关活动断裂的问题。
在充分搜集已有文献资料和进行航空相片、卫星相片解译的基础上进行野外调查,开展工程地质测绘是目前进行断裂勘察、鉴别活动断裂的最重要、最常用的手段之一。
断裂的地震工程分类应符合下列规定:1.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,在今后一百年可能继续活动的断裂;全新活动断裂中,近期(近500年来)发生过地震震级M≥5级的断裂,或在今后100年内,可能发生M≥5级的断裂,可定为发震断裂;2.非全新活动断裂:一万年以前活动过,一万年以来没有发生过活动的断裂。
全新活动断裂分级指标断裂分级活动性平均活动速率ν(mm/a)历史地震震级MⅠ强烈全新活动断裂中晚更新世以来有活动,全新世活动强烈ν>1?M≥7Ⅱ中等全新活动断裂中晚更新世以来有活动,全新世活动较强烈1≥ν≥7>M≥6Ⅲ微弱全新活动断裂全新世有微弱活动ν<?M<65.8.4断裂勘察,应搜集和分析有关文献档案资料,包括航空相片,区域构造地质,强震震中分布,地应力和地形变,历史和近期地震等。
断裂勘察工程地质测绘,除应符合《岩土工程勘察规范》第八章的要求外,尚应包括下列内容的调查:1.地形地貌特征:山区或高原不断上升剥蚀或有长距离的平滑分界线;非岩性影响的陡坡、峭壁,深切的直线性河谷,一系列滑坡、崩塌和山前叠置的洪积扇;定向断续线形分布的残丘、洼地、沼泽、芦苇地、盐碱地、湖泊、跌水、泉、温泉等;水系定向展布或同向扭曲错动等。
2.地质特征:近期断裂活动留下的第四系错动,地下水和植被的特征;断层带的破碎和胶结特征等;深色物资宜采用放射性碳(C14)法,非深色物资宜采用热释光法或铀系法,测定已错动层位和未错动层位的地质年龄,并确定断裂活动的最新时限。
3.地震特征:与地震有关的断层、地裂缝、崩塌、滑坡、地震湖、河流改道和砂土液化等。
大型工业建设场地,在可行性研究勘察时,应建议避让全新活动断裂和发震断裂。
避让距离应根据断裂的等级、规模、性质、覆盖层厚度、地震烈度等因素,按有关标准综合确定。
非全新活动断裂可不采取避让措施,但当浅埋且破碎带发育时,可按不均匀地基处理。
二、《工程地质手册》(第四版):1、活动性断裂划分的时间界限在我国由于第四系的早更新世和中更新世之间的构造运动是一次大范围的,它引起的断裂活动基本上是一直延续至今。
而且,由中更新世至今几十万年间的具体活动部位也没有多大变化,这个时期以来的活动性断裂与现代地震活动在空间分布上大体也相吻合。
所以把中更新世以来有过活动痕迹的断裂,定为划分活动断裂的时间界线比较适宜。
也可根据工程建设的需要,在近代地质时期(一万年)内有过较强烈地震活动或近期正在活动、在将来(今后一百年)可能继续活动的断裂定为全新活动断裂。
2.活动性断裂的判别特征:中更新世以来的第四系地层中发现有断裂(错动)或与断裂有关的伴生褶曲;断裂带中的侵入岩浆其绝对年龄新或者对现场新地层有扰动或接触烘烤剧烈;在实际工作中遇到上述两条有充分依据来判断活动性断裂的情况不多,可寻找一些间接地质现象作为判断活动性断裂的佐证,比如:活动性断裂常常表现为在山区和平原有长距离的平滑分界线;沿分界线常有沼泽地、芦苇地呈串珠状分布;泉水呈线状分布;有的泉水有温度升高和矿化度明显增大的现象;有的有一定规律的形态完整的地表构造地裂缝;有的在断层面上有一种新的擦痕叠加在有不同矿化现象的老擦痕之上。
另外,由断层新活动引起的河流横向迁移,阶地发育不对称,河流袭夺,河流一侧出现大规模的滑坡,文化遗迹的变位,植被被不正常干扰等。
三、《简明岩土工程勘察设计手册》(林宗元):1、深断裂带与活动断裂深断裂带均是高能量的地震震源。
断裂深度愈大,断裂带(面)所受围压愈大,抗剪强度愈高,破坏所需的剪应力值亦愈大。
因此,产生的应变释放能量高,地震震级就高。
高震级地震是由深断裂形变产生的。
因此评价区域地壳稳定性关键是对深断裂的分析与研究。
1.深断裂的地质分析确定深断裂切割深度的地质分析方法,主要是研究火成岩类型、变质岩带的特征和其它特殊的地质标志。
表1深断裂类型及其地质标志断裂类型地质标志基底断裂上部地壳岩浆源的花岗岩、闪长岩、正长岩以及与其成分相应的火山岩带;串珠状沉积盆地的分布地带。
地壳断裂大陆拉斑玄武岩、辉长岩、辉绿岩;中-深变质带;过渡性地壳(相当于冒地槽)残余分布带岩石圈断裂超基性岩、金伯利岩、榴辉岩和幔源辉长岩、玄武岩、细碧角斑岩和蛇绿岩套分布带以及高压变质带(蓝闪片岩带)等;还有幔源火成岩带和标志古大洋地壳(相当优地槽)的残留带2.深断裂的地球物理分析方法深断裂的地球物理特征可显示其现代存在状态和活动性。
其物理特征主要包括重力异常、航磁和地震规律的分析等。
探测深断裂的探测方法主要有重力测量、地震测量(包括天然和人工地震)、航空磁测及大地电磁测深等方法。
3.活动断裂的分类、分级《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)规定:抗震设防烈度等于或大于7度的重大工程场地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《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)规定的甲类、乙类及部分重要的丙类建筑。
并规定:a.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,在今后一百年可能继续活动的断裂;全新活动断裂中近期(近500年来)发生过地震震级M≥5级的断裂,或在今后100年内,可能发生M≥5级的断裂,可定为发震断裂;b.非全新活动断裂:一万年以前活动过,一万年以来没有发生过活动的断裂。
表2 全新活动断裂分级指标断裂分级活动性平均活动速率ν(mm/a)历史地震震级MⅠ强烈全新活动断裂中晚更新世以来有活动,全新世活动强烈ν>1?M≥7Ⅱ中等全新活动断裂中晚更新世以来有活动,全新世活动较强烈1≥ν≥7>M≥6Ⅲ微弱全新活动断裂全新世有微弱活动ν<M<64.活动断裂的鉴别与调查判别活动断裂有地质地貌标志、历史标志和古地震标志,其中以地质地貌标志为主。
(1)地质地貌标志a.活动断裂的线形地貌标志:如沿断裂带的断层崖、断层梯形面及三角面、洪积扇、泉水等;b.活动断裂与河流地貌:河谷、溪流、山脊、冲沟的水平位错,河流同步弯曲或直角转折;断裂两盘阶地发育不对称,阶地级数、阶面高程和阶地类型都不一致,基岩型阶地阶面高程的突然变化;c.活动断裂与盆地地貌:一个单独的盆地周围受不同方向的活动断裂围限时盆地边缘山麓线比较直,或呈折线状,且山坡较陡。
由于断层两盘的差异活动,在横剖面上呈阶梯状陷落,构成一系列的地堑、地垒式构造;正断层形成的封闭洼陷或下陷池塘;d.第四系地层中发现断层露头,并连续或断续分布,第四系最新地层被错开;e.在缺失第四系地层的基岩地区鉴别活动断裂时主要靠发现研究断层破碎带,采取断层泥样品实测地质年龄来确定是否属于活动断裂。
(2)历史标志历史上记录的地震证据和说明、地表错断的证据和说明及断层错动的大地测量记录等。
(3)地震标志断裂的错动引起地震,历史上沿发震断裂呈带状分布的多次中强地震也是断裂活动的标志。
古地震所造成的各种残留的地质现象是识别古地震的主要标志,如:古地震断层、古地震沟、古地裂缝、古地震滑坡、古地震崩塌、古地震液化、古地震湖(塘)沉积层弯曲、褶皱、古地震楔等。
古地震一般是指人类历史有记载以前所发生的地震,广义的古地震主要是指第四系以来的史前地震。
古地震的年代确定一般用地质年代学方法,根据古地震遗迹所处层位和上覆地层的年代来加以确定。
5.断裂最新活动年龄的确定断裂最新活动年龄的确定是活动断裂工程评价的基础。
地震危险性分析对各类工程按其重要性不同采用不同的概率标准和风险度。
重大工程概率要求小,相应要求风险度要低,断裂活动周期要求长些。
a.生命线工程和一般的工业与民用建筑(即乙、丙、丁类建筑)只需考虑全新世时期一万年以来有活动的工程活动断裂。
这类工程以全新世作为活动年龄标准。
b.特殊重大工程(即甲类工程)为保证其绝对安全,应延长断裂的活动年龄段,到晚更新世10万年为标准。
以晚更新世作为断裂活动年龄标准,晚更新世以前的不予考虑。
6、断裂发震的标准断裂最强活动是地震,因此,活动断裂工程评价的直接标准是否具有震中烈度I0≥6°的发震断裂条件,特别重要的工程是否具有震中烈度I0≥8°的严重破坏的发震条件。
因为这时既有高烈度影响要抗震设防,同时又将出现地震断层,建筑物要防止位错。
评价活动断裂发震标准的要点是未来工程使用期内可能出现的最大震级和震中烈度,断裂如不在工程区域内的要确定邻近强震影响下的影响场的烈度,作为工程建设抗震设防的依据。
对可能出现的地震断层的发震断裂评价时,要考虑第四系覆盖层厚度对产生地震断层的抑制作用,不同类型建筑对起始覆盖层厚度有不同要求,可按照活动断裂埋藏条件分别进行评价。
必须着重指出:第四系地层厚度是指未经受错动的原状厚度,对于隐伏于第四系地层中的断裂,要以其上断点的埋藏深度作为真实厚度评价依据。
因此这里要求:凡一般的工业与民用建筑可以第四系地层厚度作为评价依据,可不查清断裂上断点的埋深;但是对于甲类工程必须查清第四系地层中有无隐伏断裂及其上断点的埋藏深度,以真实的厚度作为覆盖影响的评价依据。
7.活动断裂位错的工程防裂评价一次地震中,由于场地条件的不同,引起建筑物的反应有很大的差异。
场地的地震效应主要表现在以下几方面:(1)场地土层软硬及厚度的影响一般土层软弱、覆盖厚度大时,反应谱在长周期部分反应突出。