第四部分-活断层与地震课件

第六章第六章第六章第六章 活动断裂与地震活动断裂与地震活动断裂与地震活动断裂与地震1、活动断裂与地震的关系活动断裂与地震的关系2、活动断裂的鉴定与观测活动断裂的鉴定与观测1.1 活动断裂的概念活动断裂的概念 活动断裂：又名活断层(active fault)，是第四纪期间，尤其是早更新世以来有过活动，正在活动或断续活动着的断裂，或者今后仍可能活动的断层。但是对于活断层活动时间的上限看法不一，不同部门，不同国家都存在差别，工程建筑部门倾向于全新世（10万年）以来，而地质部门更倾向于早更新世（约200万年）以来。活断层可以是在老断层基础上继续活动的结果，也可以是在岩石中新形成的破裂构造。活动断裂有的是一条断层，但多数是几条断层组成的活动断裂带。1、活动断裂与地震的关系活动断裂与地震的关系复活运动的标志是地震活动和地热流异常等 活断层是深大断裂复活运动的产物 国内外大量的研究结果表明活断层往往是地质历史时期产生的深大断裂，在挽近期及现代地壳构造应力条件下重新活动而产生的。深大断裂指的是切穿岩石圈、地壳或基底的断裂其延伸长度达数十、数百、甚至数千公里，切割深度数公里至百余公里。复活运动的标志是地震活动和地热流异常等尤其是那些走滑型活断层最易伴生强震形成地震带。例如，我国川西的安宁河地震带和则木河地震带。（二）活断层的继承性和反复性 研究资料表明，活断层往往是继承老的断裂活动的历史而继续发展的，而且现今发生地面断裂破坏的地段过去曾多次反复地发生过同样的断层运动。活动标志：地震活动和地热流异常。我国活断层的分布总体来说是继承了老的断裂构造，尤其是中生代和第三纪以来断裂构造的格架。1、活动断裂与地震的关系活动断裂与地震的关系孕震层的概念 也叫多震层，强震的发震深度与地壳中上部P波速度为6km/s的层关系密切。这一层主要是由深变质和花岗岩石组成的相对弹性模量较高的地壳中上部层。这一层在适当的温度、压力条件下，易于发生粘滑式的错动。1.2 活动断裂上极易发生强震的部位活动断裂上极易发生强震的部位活动断裂的交汇部位活动断裂带曲折最突出的部位活动断裂带端部和闭锁段深大断裂带的强烈活动的地段活动断裂带呈雁列分布时的错列部位1、活动断裂与地震的关系活动断裂与地震的关系我国6级以上地震的发展构造条件构造条件地震数百分比（%）断裂交汇9952断裂弯曲2915活动强烈地段2714断裂端部21不 明3318引自中国地震烈度区划工作报告，19811、活动断裂与地震的关系活动断裂与地震的关系1.3 断层的运动断层的运动两种形式:蠕动(-间断、缓慢如1cm/年 蠕动仪-地下管道变成弓形,长大建筑物错开等灾害)突然滑动(地震)运动特点:不连续，受断层泥控制1、活动断裂与地震的关系活动断裂与地震的关系破坏性地震是在已发育的断层带上发生的，往往是重复的。这说明断层是发展的，在发展过程中发生地震。需要指出的是其发展不是一个均匀的连续过程。断层运动，有时极慢，似乎未动，不见地震，形同锁住。实际上可能正处于酝酿过程中，待其成熟，先在一些最弱点开始破裂，引起小震，继续发展到最后大破坏，发生大震，随后渐次平静，恢复如前，又酝酿一次新的大震。这些都是震源断层的物理状态所决定的，其特点是运动不连续，慢时如锁住，急时发生地震。断层锁住，主要由于断层泥的胶结。断层在长期活动中，两壁岩石磨成粉底，渗以地下水，日久成为很厚的断层泥，阻碍断层运动，若胶结牢固，可使断层完全不动。当断层活动力强时，断层泥起润滑作用，在特殊条件下，可使断 层不停地滑动，成为蠕动。一般断层的运动则受断层泥控制，当构造应力弱时，断层不动如锁住，这是暂时的，待构造应力成长，克服了断层泥的阻抗时，便以弹性反跳方式，突然滑动1.5 1.5 活断层的参数活断层的参数l产状 断层面的走向、倾向、倾角l长度和断距 地震时地表断裂带长度和断层最大位移量 一般：震级越大，震源深度越浅，地表断裂越长，断距越大。7.5级以上地震均出现地表错断，而小于5.5级的较少出现。1、活动断裂与地震的关系活动断裂与地震的关系l错动速率现今错动速率：精密地形测量确定平均错动速率：最新沉积物的错动位移与沉积年代之比1.5 活断层的参数活断层的参数1、活动断裂与地震的关系活动断裂与地震的关系 活断层错动速率是相当缓慢的，两盘相对位移平均达到活断层错动速率是相当缓慢的，两盘相对位移平均达到1mm1mma a，已属相当强的活断层。，已属相当强的活断层。世界上最著名的活断层，为美国的圣安德烈斯断层，两世界上最著名的活断层，为美国的圣安德烈斯断层，两盘间年平均最大相对位移也只有盘间年平均最大相对位移也只有5cm5cm。所以，即使是现今还在蠕动的断层，也不能用一般的观所以，即使是现今还在蠕动的断层，也不能用一般的观测方法取得它活动的标志，而需采用重复精密水准测量测方法取得它活动的标志，而需采用重复精密水准测量(水准水准环测或三角、三边测量环测或三角、三边测量)。近年还采用全球定位系统或超长基。近年还采用全球定位系统或超长基线线(VIBI)(VIBI)测量法测得两盘相对位移。测量法测得两盘相对位移。活断层的现今活动速率大小与地震大小、活动程度有一活断层的现今活动速率大小与地震大小、活动程度有一定的相关性，活动速率较大的一、二级断裂，往往是近年来定的相关性，活动速率较大的一、二级断裂，往往是近年来强震活动的地带。强震活动的地带。1.5 1.5 活断层的参数活断层的参数1、活动断裂与地震的关系活动断裂与地震的关系l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，积累的过程活动期平静期活动期的周期循环。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。可按以下方法确定错动周期1、按地壳应变速率S及一次地震错动量D计算R2、根据两次地震条件、时间间隔确定3、根据地震震级及错动速率，由经验统计式计算，如日本的松田时彦对日本断层错动与地震震级关系进行统计，得到：1.5 活断层的参数活断层的参数1、活动断裂与地震的关系活动断裂与地震的关系l错动周期 4、根据第四纪地层、地质错动证据，结合年龄测定确定周期 据研究，活断层活动周期一般在1-2千年左右，少数上万年或几百年。1.5 活断层的参数活断层的参数1、活动断裂与地震的关系活动断裂与地震的关系l年龄判据 直接法：断层物质绝对年龄法 C14,热释光法 间接法：错动地层年龄法1.5 活断层的参数活断层的参数1、活动断裂与地震的关系活动断裂与地震的关系汶川地震断层 汶川地震地震与地表断裂汶川地震地震与地表断裂l经科学家实地考察:l汶川地震地震造成地表破裂带长度达约250KM,l最大垂直位移约6.2M,l最大水平位移4.9M1.5 1.5 活断层的参数活断层的参数1、活动断裂与地震的关系活动断裂与地震的关系 2010年4月14日早晨7时49分，在青海省玉树藏族自治州玉树县(北纬33.1，东经96.7)发生了7.1级地震，震源深度33公里。这次地震灾害的基本情况经初步调查，青海省玉树县、称多县的部分地区受到了比较严重的灾害，涉及人口约10万人，重灾区主要在玉树县，灾区的烈度达到了度。地震给灾区的人民群众生命财产造成了严重损失。据中国地震局地震现场应急工作队的初步调查，灾区的房屋结构类型主要有土木结构、砖木结构、砖混结构和框架结构，其中农村地区大部分为土木结构房屋，城镇房屋土木结构占到了70%以上，砖木结构和砖混结构约占20%左右，框架结构占10%左右。地震造成大量的房屋破坏，急灾区结古镇的土木、砖木结构几乎全部倒塌或者严重破坏，砖混结构80%以上倒塌，框架结构的房屋约20%倒塌。教育、卫生、电力、通信、公路、水利等基础设施受到了不同程度的破坏。1.5 活断层的参数活断层的参数1、活动断裂与地震的关系活动断裂与地震的关系青海玉树地震青海玉树地震l地震发生在甘孜玉树断裂带上，断裂的整体是呈北西向分布，此次地震的断层是近乎直立的，为左旋走滑运动。此次地震的地震断层的破裂时间为2023秒，断层破裂长度为60公里左右。1.5 1.5 活断层的参数活断层的参数1、活动断裂与地震的关系活动断裂与地震的关系在海滨地区跨圣安德烈斯断裂的篱笆在1906年旧金山地震时 错动了2.6米，远处的土地向右移动 根据大量震源机制解及地震时地表断层错根据大量震源机制解及地震时地表断层错动方式分析，我国广大地区主压应力以近水平动方式分析，我国广大地区主压应力以近水平方向者为主。主压应力仰角小于方向者为主。主压应力仰角小于30度者占度者占80%以上，且以东经以上，且以东经105为界，可区分出两大应力为界，可区分出两大应力系统。系统。西部为近南北向西部为近南北向-北北东向挤压应力场。北北东向挤压应力场。东部为大面积的近东西的水平挤压应力场。东部为大面积的近东西的水平挤压应力场。1.6 1.6 我国大陆地震活动与现代构造应力我国大陆地震活动与现代构造应力场与形变场的关系场与形变场的关系1、活动断裂与地震的关系活动断裂与地震的关系 既然地震与活断层有关，因而研究活断层的活动就成为地震地质学的重要内容，对探索地震成因、地壳运动规律、地球动力学、工程地震学、水温和工程地质学、新构造地质学和地貌学等都有重要意义。对于活断层的鉴定与观测可以通过以下几种方法：2.1、地质学方法 2.2、地貌学方法2.3、历史考古的方法 2.4、地震活动资料分析2.5、地球物理方法 2.6、地壳形变的方法2.7、遥感技术的应用 2.8、地球化学方法2、活动断裂的鉴定与观测活动断裂的鉴定与观测2.1 地质学方法地质学方法 最新沉积物的错断 活断层带上物质结构松散 2、活动断裂的鉴定与观测活动断裂的鉴定与观测第四纪以来沉积物或地表的错断特征2、活动断裂的鉴定与观测活动断裂的鉴定与观测2.2 地貌学方法地貌学方法 伴有地震现象的活断层，地表出现断层陡坎、陡崖、三角面和地裂缝 2、活动断裂的鉴定与观测活动断裂的鉴定与观测2.2 地貌学方法地貌学方法 伴有地震现象的活断层，地表出现断层陡坎、陡崖、三角面和地裂缝 断层崖2、活动断裂的鉴定与观测活动断裂的鉴定与观测2.2 地貌学方法地貌学方法 伴有地震现象的活断层，地表出现断层陡坎、陡崖、三角面和地裂缝 对于走滑型活断层，一系列的水系河谷向同一方向同步移错2、活动断裂的鉴定与观测活动断裂的鉴定与观测2.2 地貌学方法地貌学方法 伴有地震现象的活断层，地表出现断层陡坎、陡崖、三角面和地裂缝 对于走滑型活断层，一系列的水系河谷向同一方向同步移错 泉水或湖泊常沿断裂带呈现状分布，植被发育2、活动断裂的鉴定与观测活动断裂的鉴定与观测2.3 古地震及历史考古的方法古地震及历史考古的方法 古建筑的错断、地面变形 考古 地震记载2、活动断裂的鉴定与观测活动断裂的鉴定与观测2.6 地壳形变的方法地壳形变的方法 水准测量、三角测量2、活动断裂的鉴定与观测活动断裂的鉴定与观测2.7 遥感技术的应用遥感技术的应用 p经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe学习总结结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,Stick To The End演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日