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9第十三章新构造运动

其中对王良断层活动性评价曾有很大争议。王良断层 在大坝下游6.5km处,走向北300东,长约10km,可见露 头断续延伸5km。根据王良断层错动了砾石层(N2~ Q1),1960年曾记录到两次小地震,故王良断层被认为 是一条活断层,还可能诱发水库地震。
6.5km
300 长10km
因此应如何评价该断层的活动性? 经调查并在断层北段秦家门作了断层探槽,
三、新构造运动的类型和强度
(一)新构造运动的类型
1.垂直运动
以 mm/a 计
2.水平运动
以 cm/a 计
3.板块的旋转运动
4 . 关于垂直运动与水平运动的关系的讨论
(二)新构造运动的强度 1.新构造运动的似速度 (1)似速度是一种平均值 (2)似速度是一种综合值 (3)似速度通常小于真速度 2.新构造运动的真速度:瞬时速度
我国地震空间上的带状分布(图13-5)
东南沿海及台湾省地震带。 属环太平洋地震带
郯城---庐江地震带 华北地震带 横贯中国的南北地震带 西藏--滇西地震带。
属地中海-印度尼西亚地震带
(四)地震标志
1.地震分布带 2.地震与断层
地震开始约经过50秒后,第一个 断层开始移动,10秒后第二个断 层开始持续约60秒的移动,摇晃 可能持续了约2分钟。因为断层 的移动距地表很近,从而加大了 灾害。在震中附近地表出现了约 7米的地面错位。
(一)地质表现 (二)地貌标志 (三)沉积物标志 (四)地震标志 (五)火山活动 (六)大地测量与地球物理异常
二、新构造运动的表现
(一)地质表现 1.新地层的变形和变位 2.构造破碎带疏松,未胶结,构造岩新鲜 (二)地貌标志 1.新构造运动的直接地貌标志 图13-2 2.新构造运动的间接地貌标志
层状地形 图13-3
第四纪分期
全新世
Q4
晚更新世 Q3
新 第四纪Q 更新世 中更新世 Q2

早更新世 Q1

Kz
第三纪R
晚第三纪 新近纪
N
上新世 N2 中新世 N1
早第三纪
渐新世 E3
古近纪
E 始新世 E2 古新世 E1
1.1万年 13万年 新
构 73万年 造
运 260万年 动
2330万年
6500万年
二、新构造运动的表现
第十三章新构造运动
一、新构造运动的概念 二、新构造运动的表现 三、新构造运动的类型和强度 四、新构造
五、中国新构造运动特征与分区
一、新构造运动的概念
1.新构造运动 (1)第四纪时期发生的构造运动为新构造运动 (2)从新近纪(新第三纪开)始至现代的构造运动 (3)从新近纪至第四纪前半期发生构造运动 (4)新构造运动不应给予时间上的限制,只要造成现 代地形基本特点的构造运动都为新构造运动 2.现代构造运动 3.新构造
首先是长约100公里、宽约 30公里的断层位移,最大幅 度约达7米,接着,在东北 方长约150公里、宽约30公 里的断层又移动了4米。
标黄色的部分为龙门山断 裂带,震中用红星标注
(四)地震标志
2.地震与断层 诱震断层
(1)绝大多数的强震分布于活动的大断裂上或其附近
(2)许多破坏性强震形成的地震断层与主断裂走地向震一断致 层
1.活断层的定义
活断层或称活动断裂,是指现今仍在活动, 在人类历史记载时期或近代地质时期曾有过活 动,不久的将来还可能从新活动的断层。后一 种情况也可称潜在活断层。
目前,活断层的时间界限不很明确,有代 表性的观点有:
活断层的定义及其活动年代的确定
(1)艾伦将活断层限定为10万年或1万年来有过活动的 断层;
Q31以5来.4,万王~良18断.层3万已年停和止3活7.动4。万断~层53活.2动万大年致两发个生时于期距,今
宽约10m
小浪底水库原为中美联合设计,美方基 于王良断层属于活断层考虑,水库蓄水后 可能诱发6.5级水库地震,场址峰值加速度 用0.30g,经前述论证,后降为0.215g,使 设计更合理,工程造价降低5%以上,节约 投资4亿元。
(2)华莱士将时间限定为1万年或晚第四纪以来;
(3)松田时彦将时间限定为第四纪或晚第四纪以来;
(4)邓起东把晚第三纪活动过的断层也包括在活断层中;
(5)美国核管理委员会将3.5万年作为时间界限
1973年提出能动断层这一术语代替活断层。美国核管理委员会 和国际原子能委员会规定,具有下列一个或几个特征的断层,即可 认为是能动活断层:
等震线 震中距 震中
震源深度
震源
等震线 震中距 震中
震源深度
构造地震---90%
火山地震(火山喷发)——7%
1972年黑龙江五大连池。
陷落地震— 3%
地层塌陷、山崩、巨型滑坡。
人工地震----
水库、采矿、油田抽水或注水、核试验
(四)地震标志
1.地震分布带 (1)环太平洋地震带 (2)地中海——喜马拉雅地震带 (3)大洋中脊地震带 (4)大陆裂谷地震带
在进行工程建设时,一般应避开活动断 裂带,特别是重要的建筑物更不能跨越在活 断层上。
《实例二》
黄河小浪底水库周围存在三条重要地震带,历史上 对水库影响较大的地震有3次,即1303年山西洪洞8级地 震,震中距160公里;1556年陕西华县8级地震对坝址影响烈度在VI~VII度。坝址外围的主要活断 层有中条山北麓断层、华山北麓断层、宫前断层、封门 口—五指岭断层、盘古赤—新乡断层等,坝址区30km 范围内发育了8条活断层(图1)。
(3)曾发生过多次强烈地震的大断裂,大多为深大断裂 (4)我国绝大多数强烈地震的极震区和等震线的延长方 向与当地大断裂的走向一致
3.断层活动方式:
1)相对稳定的滑动:蠕动 2)相对快速的错动:粘滑
海啸
(五)火山活动 火山带与前两大地震带一致: (1)环太平洋地震带 (2)地中海——喜马拉雅地震带 (六)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
(2)间接标志 1)地貌标志
a.两大地貌单元长距离直线相接;
b.深切的直线型河谷或沉陷谷),断层陡坎,断层 三角面新鲜;
c.夷平面解体
d.同级阶地的高程在断层两侧发生突然变化,有时可 相差数十米;
e.陡坎山山前经常分布有大规模的崩塌或滑坡;
f.山脊、山谷被错开,这是平移断层的标志;
g.水系作规律变迁。
(三)沉积物标志
上升区 物源剥蚀区
1.沉积物分布与新构造运动 下降区 第四纪堆积区
2.沉积物成因类型和岩相与新构造运动
上升区 重力堆积、山岳冰川堆积、洪积物等
下降区 湖沼沉积、冲积物等
二元结构 新构造运动稳定 平原河流冲积层 多元结构 新构造运动间歇式沉降
巨厚层的河床相 新构造运动连续沉降
山前洪积物
断裂
美國加州聖安得烈(San Andreas)斷層
海 岸 山 断 层
对马暖流经过日本海,渔场发 育,且具战略意义。
汶川地壳的断层将原本平整 的路面分解为明显的两段
5、活断层对工程建筑的影响及应采取的对策
活断层对工程建筑物安全的威胁主 要来自断层错动—突发错动,因而对活断层进 行工程地质研究和工程安全评价非常必要。
图13-3
高差越大、距离越近
3.沉积物的厚度与新构造运动 沉积物厚度越大 取决物源剥蚀区与堆积区的相对高差和距离
(四)地震标志
地震基本概念
震源 岩石圈内发生震动 的地方
震中 震源在地面的垂直 投影
震中距 地震能量的量度 地震烈度 地震对地面及
建筑物的破坏程度。 地震波 体波 在地球内部传递,是弹
性波。分纵波和横波。 面波 体波传到地面成面波。
可以清楚地看到三叠纪紫红色粉砂岩、灰绿色砂 岩 约逆 10冲m(在图砾2岩)层,(但N断2~层Q上1)又之上上覆,了挤黄压土破层碎带宽 ( 王Q良2)断,层未在受早断更层新扰世动末和有错过断活。动因,此但,至可少以自断晚定更 新 断世 层作(了Q3)ES以R测来年,,王断良层断活层动已大停致止发活生动于。距后今对该 15.4万~18.3万年和37.4万~53.2万年两个时期, 证明王良断层自晚更新世以来没有再活动。水文 地质钻孔资料也得到了佐证。经过地震台网记录 复核,原定震中在孟津和新安的二次小地震,是 在离王良断层较远的山西夏县一带。因此,可以 认为王良断层不属于工程活动断裂。
(2)活断层的特征
1)活断层的长度和断距 在活断层区修建大坝和核电站等重要建筑物 时,需要活断层最大错距的资料;在地震预报、 水库诱发地震和场地危险性评价时,也需要了 解地震震级与地表断裂长度和错距的关系。
第二节 活断层的工程地质研究
(2)活断层的特征
2)活断层的错动幅度和速率 蠕变型活断层 (圣.安德烈南段44mm/a, 一般20~30mm/a) 突变型活断层 (可达0.5-1m/s ;唐山地震)
(6)我国《水利水电工程地质勘察规范》(99年) 根据第四纪构造运动的研究,应力场的变迁和地质年 龄的测定,把晚更新世(距今10~15万年)以来活动过 的断层定义为活断层。
(7)美国垦务局在1976年勘察设计规范中, 提出以晚更新世早期(10万年)以来活动过的断层 定为活断层。
2 . 活断层的分类及特征
( 2)间接标志
2)水文地质标志 a.地下水位在断层两侧有明显的变化; b.沿断层带温泉、地热异常带呈带状分布; c.水化学成分异常;
3)历史地震标志 a.沿断层带历史上有发生地震的记录,震中呈有规 律的带状分布; b.沿断层带有发生地震断层的历史记录;
4)地球物理场分布和变化异常;
4.活动周期(重复间隔和逼近时间) 5.活断层的分段
1)在过去3.5万年内,在地表或近地表处至少发生过一次运动, 或在过去50万年内发生过重复性质的活动;
2)有足够精确的仪器测定的记录证明大地震活动与断层有直接 关系;
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