文档介绍：第四章第四章活断层的工程地质研究活断层的工程地质研究
基本概念及研究意义基本概念及研究意义
活断层活断层(active(active fault)fault)一般理解为目前还在一般理解为目前还在
持续活动的断层,或在历史时期或近期地质时期持续活动的断层,或在历史时期或近期地质时期
活动过、极可能在不远的将来重新活动的断层。活动过、极可能在不远的将来重新活动的断层。
后一种情况也可称为潜在活断层后一种情况也可称为潜在活断层(potentially(potentially
activeactive fault)fault)。。
断层在目前持续活动的标志,当然是判定活断层在目前持续活动的标志,当然是判定活
断层的无可争议的证据。如何判定潜在活断层则断层的无可争议的证据。如何判定潜在活断层则
有各种不同的标准。人类历史时期有过活动记录有各种不同的标准。人类历史时期有过活动记录
的当然是潜在活断层。对近期地质历史时期却有的当然是潜在活断层。对近期地质历史时期却有
不同的理解与限定。不同的理解与限定。
有人将之限于全新世有人将之限于全新世((即最近即最近11000a11000a以内以内)),,
有人则限于最近有人则限于最近35000a35000a ((确定绝对年龄的可确定绝对年龄的可
靠上限靠上限))之内,更有人限于晚更新世之内,更有人限于晚更新世((最近最近100,000100,000
aa 或或500,000a)500,000a)之内,或者根据近期地质历史时期之内,或者根据近期地质历史时期
((例如第四纪期间例如第四纪期间))有重复活动来判定。有重复活动来判定。
从从工程使用时间尺度和断层活动时间测工程使用时间尺度和断层活动时间测
年的准确性来考虑,活动时间上限不宜太年的准确性来考虑,活动时间上限不宜太
长,应以前两者为适当。可能有重新活动的长,应以前两者为适当。可能有重新活动的
不远的将来,一般理解为重要建筑物如大坝、不远的将来,一般理解为重要建筑物如大坝、
原子能电站等的使用年限之内,约为原子能电站等的使用年限之内,约为100a100a一一
200a200a。。
活动断层有不同的活动特性活动断层有不同的活动特性::
持续不断缓慢蠕动的称为持续不断缓慢蠕动的称为蠕滑蠕滑(creep(creep
slip)slip)或稳滑或稳滑,,(stable(stable slip);slip);间断地、周期间断地、周期
性突然错断的为性突然错断的为粘滑粘滑(stick(stick slip)slip),,粘滑常粘滑常
伴有地震,是活断层的主要活动方式。一条伴有地震,是活断层的主要活动方式。一条
长大活断层的不同区段可以有不同的活动方长大活断层的不同区段可以有不同的活动方
式。活断层的活动强度主要以其错动速率来式。活断层的活动强度主要以其错动速率来
判定。判定。
但活断层错动速率是相当缓慢的,两盘相但活断层错动速率是相当缓慢的,两盘相
对位移平均达到对位移平均达到lmmlmm//aa,,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,为美国的世界上最著名的活断层,为美国的圣安德烈斯圣安德烈斯
断层断层,,两盘间年平均最大相对位移也只有两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
重复精密水准测量重复精密水准测量((水准环测或三角、三边测水准环测或三角、三边测
量量))。近年还采用全球定位系统。近年还采用全球定位系统(GPS(GPS,,GlobalGlobal
PositioningPositioning System)System)或超长基线或超长基线(VIBI)(VIBI)测量测量
法测得两盘相对位移。近年研究证明,断层位法测得两盘相对位移。近年研究证明,断层位
移往往伴有小地震,所以用密集地震台网精确移往往伴有小地震,所以用密集地震台网精确
测定小震震中沿断层线分布测定小震震中沿断层线分布((参见图参见图66——23)23),也,也
是判定断层活动的可靠标志。有些间断活动的是判定断层活动的可靠标志。有些间断活动的
断层,在其非活动期,断层线两侧既无相对位断层,在其非活动期,断层线两侧既无相对位
移,沿断层也无小地震产生。但经过一定时期移,沿断层也无小地震产生。但经过一定时期
之后,在断层线上的某一点会发生较强地震,之后,在断层线上的某一点会发生较强