第三章 新构造运动与新构造
1989年10月17日LomaPrieta地震造成的圣弗兰西斯科市的破坏
1995年日本神户地震造成的破坏
1989年10月17日美国加利福尼亚
LomaPrieta地震造成的喷沙现象
中国及邻区1500年-1971年强震震中分布图
2003年8月16日内蒙赤峰5.9级地震征兆
1.干涸了多年的新泉河突然喷出泉水,水柱高达 两米,几小时后发生地震; 2.地震前十几个小时内,林西县城部分手机信号 中断,震前地磁波的异常变化干扰了通信; 3.8月14日凌晨2点至5点,县地震台监测到4次小 震,如此短的时间内连续发生多次小震是十分 罕见的; 4.成群的麻雀、燕子飞着撞墙,不知道东西南北; 5.猪表现狂躁,不进窝,一个劲儿地想跳墙逃跑
3.断块构造
断块构造是指新构造运动产生的盆、岭 相间的地貌-构造形态,与大面积隆起相 比,断块构造的两相邻断块具有地形高 度和沉积两方面的明显差异。 祁连山山地顶部保存有抬升的不同时期 夷平面,或同一时期夷平面被断开后处 于不同高度。
4.挤压褶皱和断裂构造
在新近系-第四系沉积盆地区,因 受山地新构造时期的挤压,常沿盆 地边部产生一系列挤压小褶皱和逆 断层。
(2)新构造运动的间接地貌标志
主要由河流地貌反映出来的构造运动。如 反映间歇性抬升运动的地貌有多级夷平面、 阶地、多层溶洞等;水系的同步弯转、汇
流和洪积扇顶点的线状排列等。
阿尔金断裂造成的水系向同方向偏转现象(卫星图片)
裂
断
尔 金
阿
新构造运动造成的洪积扇顶点线性排列现象(卫星影像)
• 洪积扇的线状排布显示的断层信息
• 间接地貌标志——夷平面
• 夷平面的变位
北天山东段哈尔里克山三级夷平面
觉洛塔格山上新世夷平面的垂直变位
地壳的垂直升降运动是新构 造运动表现最明显、最易于 观察和研究的形式。多级夷 平面、夷平面的变形、变位 反映新构造的间歇性抬升。
3.沉积物标志
沉积物分布与新构造运动
厚度较大的、面积较广的新近系(上第三系)第四系分布区反映新构造运动以沉降为主与新
5.活动断层
近代地质时期(第四纪)和历史时期有过 活动(位移或古地震),现代正活动或将 来有可能活动的断层。 一般大型工程要求了解5万年来断层活动史 一般根据断层活动速率、断层的构造地质 和地貌标志的显示程度、近5~50ka重复活 动次数和活动速率对活动断层分类
五、新构造运动、新构造与地质灾害
中国地处环太平洋构造带和喜马拉雅构造带 聚汇部位,太平洋板块的俯冲和印度板块向 北与亚洲板块的碰撞使中国大陆具有较强的 构造活动性,地质灾害比较频繁。 当前主要的地质灾害有:活动断层、崩塌、 滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂 缝和地震等。
第三章 新构造运动与新构 造
背景图片为
夏威夷Kilauea火山的喷发
一、新构造运动
内力引起的地壳乃至岩石圈变形、变位的作用,叫作构造运动。
1、新构造运动的概念
目前对新构造运动发生的时限认识不一致,主要有:
① ②
第四纪时期发生的构造运动是新构造运动; 从新第三纪(新近纪)开始至现代的构造运动为新构造运 动; 新第三纪和第四纪前半期发生的构造运动是新构造运动;
5.火山活动
火山活动也是新构造运动的主要表现 形式之一,是确定构造活动带的重要 依据之一。
冰岛以南 由1963年 火山活动 造成的 Surtsey岛
尼加拉瓜
CerroNegro 火山1968年
喷发
热点和板块边界处活火山分布图
6.大地测量与地球物理异常
(1)重力异常
(2)磁异常 (3)大地测量 (4)地形形变和地壳形变图
运动的强度和方式、岩土体的工程地质类型、 地质构造的复杂程度等;
(2)水文气象条件:降水量和强度、水
流量和流速
(3)植被发育程度
(4)人类工程、经济活动
3.地面塌陷
地面塌陷在我国可以分为岩溶塌陷、采空塌 陷和黄土湿陷三种。 岩溶塌陷:由于地下岩石被溶解流失造成的 地面塌陷,主要发育于碳酸盐岩地区,在我 国分布广泛,但华南最严重。 采空塌陷:由于地下采矿而引起的地面塌陷
近系(上第三系)-第四系堆积区相邻的物源剥
蚀区则是新构造运动的相对抬升区
• 沉积物的成因类型和岩相受一定的自然地理环 境的控制,而自然地理环境则主要是由构造运 动和气候因素决定的。所以,在排除了气候因 素对沉积物的成因类型和岩相影响后,才可以 用于新构造运动的研究。 • 新构造运动决定着外力过程的性质和强度,如 在强烈抬升的高原和山岳地区,地形切割强, 坡度大,所以常形成重力堆积物、山岳冰川堆 积物和洪积物等;而在沉降运动的平原和盆地 • 区,则以湖沼沉积物和冲积物等最为发育。
四、新构造
由新构造运动所造成的地层、地貌和构
造变形或变位就是新构造,又叫新地质
构造。
活动构造是现今仍在活动的构造。
新构造与老构造相比,其最大特点是可
以从地貌上反映出来。
1. 新构造的主要类型
(1)隆起构造
大面积长期上升运动所形成的构
造,面积可达数百平方公里或更 大。
2.拗陷构造
大区域长期下降运动所形成的构造,方向 与大面积隆起相反,这一类构造主要由分 析平原(或盆地)上第三系-第四系沉积厚 度等值线或被上述地层掩埋的古地形面起 伏来识别。
七、新构造运动的研究方法
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 地质构造法 地貌方法 考古法 地球物理探测 地球化学测量 形变测量 地震学
思考题
• 新构造运动的含义是什么?有何特点? • 新构造主要有哪些类型? • 如何应用地貌法判断新构造的升降运动? • 城市的地面沉降、地裂缝可能是由哪些因
• (六)大地测量与地球物理异常
•新都桥-新店现代地壳垂直形变剖面图(引自四川地震 局测量队资料,以新都桥为零点起算)
• 重力失常
大量的测量结果表明 ,地球表面的重力异 常随地而异其变化与 地球的运动、地壳物 质密度的大小及物质 的运移有关。因而重 力异常也是地壳新构 造运动的反映。 1--实测、推测形变 等值线(mm,18-20 年累计); 2--水准路线
令人欣慰的现状
随着地质灾害调查工作的普遍开展和 各省群测群防网络的逐渐形成,对地 质灾害的预报成功率不断提高。
据统计,仅2001年,全国就成功预报地质 灾害231起,至少避免4200多人伤亡
六、火山
公元79年维苏威火山喷发时6米多厚的火山灰吞噬了附近的庞贝城。考古学 家在一个洞中发现的已腐烂的尸体的印痕。
③
④
新构造运动不应给予时间限制,只要是造成现代地形基本 特点的构造运动都应叫新构造运动。
目前大多数研究者认为,新构造运动是新 近纪以来发生的地壳构造运动,其中有人 类历史记载以来的构造运动称为现代构造 运动。
2. 新构造运动的特点
① 新构造运动可以直接观察和测量; ② 新构造运动有一套特定的研究方法,如地貌 学、考古学、大地测量学、地震学、地球物 理学和空间遥测技术等
2001年11月14日昆仑山口以西8.1级地震造成的 五雪峰北侧的地震塌陷(据党光明等,2002)
2001年11月14日昆仑山口以西8.1级地震造成的五雪峰 北侧破裂带上的冲沟左旋扭错(据党光明等,2002)
2001年11月14日昆仑山口以西8.1级地震 中被震毁的房屋(据党光明等,2002)
新疆乌恰县 境内阿图什 组(N2)的 倾斜变形
• 2. 地貌标志
(1)新构造运动的直接地貌标志
即新构造地貌,它是新构造运动
直接作用的结果,如断层崖、断 块山、山脊被错断等。
• 地貌标志——直接地貌标志
断
裂
尔
阿
金
祁连山西端被阿尔金断裂截断的现象
天山南部 山前巴楚 地区的走 滑断层错 断山脊的 现象(卫 星影像)
在崩塌、滑坡和泥石流中,以泥石流造成的损失 最大。
1925年美国怀俄明州GrosVentre滑坡 堵塞河道淹没Jackson宾馆房屋
1989年1月塔吉克斯坦由地震和持续大雨引发的泥石流 造成的破坏情景,当时泥石流从15m高处快速下滑
崩塌、滑坡和泥石流的控制因素:
(1)地质背景:包括地形地貌、新构造
• 上新世至早更新世地层沉积相变化
• 沉积物标志——厚度 • 沉积物的厚度与新构造运动 沉积物的厚度 取决于堆积区与其物源区(剥蚀区)的相对高 差和两者之间的距离,高差越大,距离愈 近,其沉积厚度也就越大。地形的高差是 更新构造运动控制的,所以新第三纪一第 四纪沉积物的堆积速度与厚度,一定程度 上代表新构造远动的速度与幅度。
三、新构造运动的类型和强度
1. 垂直升降运动
• • 地壳的垂直升降运动是新构造运动表现
最明显、最易于观察和研究的形式。
河谷的谷中谷、多级河流阶地、多级夷 平面和多层溶洞等。
2.水平运动
板块构造学说根据古地磁、海底钻探、海 底热流及海底地质等成果的分析,证实了 岩石圈板块在作长距离的水平位移,其幅 度以数百公里计。 现代地壳运动的测量结果也表明,地球表 面的最大位移是水平位移,其速度以cm/a 计,而垂直运动速度以mm/a计。水平位移 一般是垂直位移的2~5倍。
黄土陷:黄土遇水软化而造成的地面塌陷
煤矿采空区引起的地面沉降模式图
美国怀俄明州Tongue河煤矿自1914年废弃以来形 成的地面沉降坑(图右上角的公路大约6m宽)
2001年11月14日昆仑山口以西8.1级地震造成的 五雪峰北侧的地震塌陷(据党光明等,2002)
4.地面沉降与地裂缝
地面沉降:地面缓慢下沉的现象。 绝大多数由地下水超量开采所致,西安是 新构造运动所致,大庆、任丘、塘沽等是 由于石油开采所致。 地裂缝:地面上延伸较长、深度较大而且 往往呈带分布的缝隙。 成因也较多,基本有抽排水、采矿、新构 造运动和岩土体变形等,以后一种最为主 要。西安、大同、广西宣县城等都比较严 重