新构造运动与新构造

新构造运动与新构造第1页/共58页本章主要内容一、新构造运动与新构造的概念二、新构造的主要类型三、新构造运动及新构造对城市地质和工程地质的危害四、新构造运动与新构造的研究方法第2页/共58页一、新构造运动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）第四纪时期发生的构造运动是新构造运动；（2）从新第三纪开始至现代的构造运动为新构造运动；（3）新第三纪（新近纪）和第四纪前半期发生的构造运动是新构造运动；（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。第3页/共58页目前大多数研究者认为，新构造运动是新第三纪（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。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。一、新构造运动第4页/共58页二、新构造运动的表现形式地质表现主要是新地层（新近系-第四系）发生的低角度的倾斜变形或宽缓的拱形变形。新疆阿克陶县奥依塔克西域组（Q1x）的倾斜变形第5页/共58页尖顶山黑梁子N2yN2sQ1Q2N2yN2sQ1柴达木盆地油泉子尖顶山构造（卫星图片）第6页/共58页地貌标志（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。二、新构造运动的表现形式第7页/共58页祁连山阿尔金断裂祁连山西端被阿尔金断裂截断的现象二、新构造运动的表现形式第8页/共58页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）二、新构造运动的表现形式2.地貌标志第9页/共58页（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。二、新构造运动的表现形式2.地貌标志第10页/共58页阿尔金断裂造成的水系向同方向偏转现象（卫星图片）第11页/共58页阿尔金断裂新构造运动造成的洪积扇顶点线性排列现象（卫星影像）第12页/共58页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。二、新构造运动的表现形式第13页/共58页4.地震

地震是由于地应力的局部积累和突然释放而引起的地壳的快速颤动，地震的分布和发生与新构造时期以来强烈的构造带有关。（1）全球地震带的分布1980-1990年间14229次5级以上地震的震中分布二、新构造运动的表现形式第14页/共58页（2）地震与断层的关系

如果断层两盘相对稳定地滑动，则一般不会诱发大地震；如果断层的两盘互相粘住，使滑动受阻，当应力积累到等于或大于摩擦力时，断层两盘便发生突然的相对错动，这种运动方式称为粘滑，这是地震发生的断层运动机制。沿断裂带的温泉活动有助于释放地壳热能，在一定程度上可减缓大地震的发生。二、新构造运动的表现形式4.地震第15页/共58页火山活动也是新构造运动的主要表现形式之一，被作为板块-亚板块边界划分的主要依据之一。冰岛以南由1963年火山活动造成的Surtsey岛5.火山活动二、新构造运动的表现形式第16页/共58页尼加拉瓜CerroNegro火山1968年喷发二、新构造运动的表现形式5.火山活动第17页/共58页热点和板块边界处活火山分布图二、新构造运动的表现形式5.火山活动第18页/共58页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二、新构造运动的表现形式第19页/共58页三、新构造运动的类型和强度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。第20页/共58页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。三、新构造运动的类型和强度第21页/共58页四、新构造及其主要类型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。第22页/共58页新构造的主要类型

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。黄土高原四、新构造及其主要类型第23页/共58页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。四、新构造及其主要类型第24页/共58页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。四、新构造及其主要类型第25页/共58页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。四、新构造及其主要类型第26页/共58页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。四、新构造及其主要类型第27页/共58页五、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28页/共58页意大利比萨斜塔第29页/共58页中亚地区相对于“稳定的”欧亚板块的GPS矢量图（据Reigber等，2001）五、新构造运动、新构造与地质灾害第30页/共58页1.活断层对工程建筑物的影响

（1）活断层的地面错断及其附近伴生的地面变形，往往会直接损害跨断层修建或建于其附近的建筑物。

（2）活断层发震使附近建筑物受到损害。五、新构造运动、新构造与地质灾害第31页/共58页中国主要活动断裂分布图第32页/共58页2.崩塌、滑坡和泥石流

崩塌（山崩）：坡地上的岩石土块呈块状沿斜坡向下突然崩落的一种现象。

滑坡：坡地的土体或岩体由于自然的（主要是水、重力）和人为的原因，沿着一定的滑动面（层面、不整合面或各种破裂面等软弱结构面）作整体的滑动现象。

泥石流：山区突然爆发、历时短暂、含有大量泥沙、石块等固体物质并具有强大破坏力的特殊洪流，其中固体的体积一般超过15％，最高的可达80％。在崩塌、滑坡和泥石流中，以泥石流的危害最大。

五、新构造运动、新构造与地质灾害第33页/共58页1925年美国怀俄明州GrosVentre滑坡堵塞河道淹没Jackson宾馆房屋五、新构造运动、新构造与地质灾害2.崩塌、滑坡和泥石流第34页/共58页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高处快速下滑五、新构造运动、新构造与地质灾害2.崩塌、滑坡和泥石流第35页/共58页崩塌、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、经济活动五、新构造运动、新构造与地质灾害2.崩塌、滑坡和泥石流第36页/共58页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

黄土湿陷：黄土遇水软化而造成的地面塌陷五、新构造运动、新构造与地质灾害第37页/共58页煤矿采空区引起的地面沉降模式图五、新构造运动、新构造与地质灾害3.地面塌陷第38页/共58页美国怀俄明州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）五、新构造运动、新构造与地质灾害3.地面塌陷第39页/共58页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）五、新构造运动、新构造与地质灾害3.地面塌陷第40页/共58页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。五、新构造运动、新构造与地质灾害第41页/共58页美国加里福尼亚圣华金谷由于地下水过度开采引起的地面沉降五、新构造运动、新构造与地质灾害4.地面沉降与地裂缝第42页/共58页2001年11月14日昆仑山口以西8.1级地震造成的玉西峰南缘破裂带（据党光明等，2002）五、新构造运动、新构造与地质灾害4.地面沉降与地裂缝第43页/共58页美国加里福尼亚Antelope谷由于过度开采地下水而造成的地表裂缝该裂缝可能有60m深五、新构造运动、新构造与地质灾害4.地面沉降与地裂缝第44页/共58页5.地震

地震分为天然地震（构造地震和火山地震）和诱发地震（可主要分为水库蓄放水和抽注液诱发地震）。

在我国，火山地震本世纪以来仅见于长白山，强度较小；绝大多数地震为构造地震，强烈一般较大（最大可达8.9级）、震源深浅不一（2-600km），波及范围较广，造成的损失大；诱发地震一般强度小（最大为6.1级），震源一般较浅（小于6km），波及的范围较小，因而造成的损失相对较小。

五、新构造运动、新构造与地质灾害第45页/共58页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）五、新构造运动、新构造与地质灾害5.地震第46页/共58页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）五、新构造运动、新构造与地质灾害5.地震第47页/共58页1989年10月17日LomaPrieta地震造成的圣弗兰西斯科市的破坏五、新构造运动、新构造与地质灾害5.地震第48页/共58页1995年日本神户地震造成的破坏五、新构造运动、新构造与地质灾害5.地震第49页/共58页1989年10月17日美国加利福尼亚LomaPrieta地震造成的喷沙现象五、新构造运动、新构造与地质灾害5.地震第50页/共58页中国及邻区1500年-1971年强震震中分布图第51页/共58页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五、新构造运动、新构造与地质灾害5.地震第52页/共58页世界历史上一些重要地震时间国家或地区震级死亡人数1556中国（陕西省华县）8.08300001775葡萄牙（Lisbon）8.6700001811-1812美国（密苏里州NewDadrid）7.5201866美国（南加利福尼亚Charleston）7.0601906美国（加利福尼亚州SanFernado）8.37001923日本东京8.31430001964美国阿拉斯加8.61311971美国（加利福尼亚州SanFernado）6.6651976中国（唐山）8.02420001985墨西哥（墨西哥城）8.195001988亚美尼亚7.0250001989美国（加利福尼亚LomaPrieta）7.1631990伊朗7.3400001992