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第四章活断层的工程地质研究

4.1基本概念及研究意义活断层(activefault)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(potentiallyactivefault)。

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不同的理解与限定。有人将之限于全新世(即最近11000a以内),有人则限于最近35000a(以14C确定绝对年龄的可靠上限)之内,更有人限于晚更新世(最近100,000a或500,000a)之内,或者根据近期地质历史时期(例如第四纪期间)有重复活动来判定。从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、原子能电站等的使用年限之内,约为100a一200a。活动断层有不同的活动特性:持续不断缓慢蠕动的称为蠕滑(creepslip)或稳滑,(stableslip);间断地、周期性突然错断的为粘滑(stickslip),粘滑常伴有地震,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式。活断层的活动强度主要以其错动速率来判定。

但活断层错动速率是相当缓慢的,两盘相对位移平均达到lmm/a,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,两盘间年平均最大相对位移也只有5cm。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(水准环测或三角、三边测量)。近年还采用全球定位系统(GPS,GlobalPositioningSystem)或超长基线(VIBI)测量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测定小震震中沿断层线分布(参见图6—23),也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,有时还伴以位移达几米的地表错断。这类断层可从历史上地震和断层错动记录或从过去的强震震中沿断层分布取得其活动标志。但即使在我国这样—个历史悠久的国家,地震历史记录也不过只有3000a左右,仪器确切测定震中更是最近几十年来才实现的。所以判定断层活动性主要还是要依靠地质标志,即断层近期活动在最新沉积层中、在断层物质中或在地形地貌上留下来的证据。通过这些证据的详细研究,可以判定断层是否活动,其活动方式和规模及是否伴有地震。通过多种绝对年龄测定,还可判定断层的活动时间、速率及重复活动的时间间隔或重复活动周期。对活断层进行工程地质研究的重要意义有以下两个方面。其一是断层的地面错动及其附近的伴生的地面变形,往往会直接损害跨断层修建或建于其邻近的建筑物。其次是活断层多伴有地震,而强烈地震又会使建于活断层附近的较大范围内的建筑物受到损害。

活断层错动直接损害建筑物的例子迄今为止为数不多。在我国则有1976年唐山地震时的长达8km的地表错断。它呈北30°东方向由市区通过,最大水平错距3m,垂直断距0.7一lm,错开了道路、围墙、房屋、水泥地面等一切地面建筑物。

宁夏石咀山红果子沟一带的活断层,也将明代(约400a前)长城边墙水平错开1.45m(右旋),且西升东降垂直断距约0.9m。日本神户附近的六甲地区活断层对建筑物的影响也是一个较好例子。津田调查了六甲山南侧平原和阶地上建筑物出现裂缝的情况,并以统计法编制了受损害建筑物等密线图。图上的高密度延伸线恰好与六甲山麓发育的几条活断层的延长线一致,表明建筑物的损坏与断层活动有关。美国被活断层错开的建筑物沿活断层产生粘滑或其锁固点、端点破裂而发生错动,则积蓄的弹性应变能的释放就造成地震。所以预测地震危险性或水库诱发地震的可能性都需要首先研究活断层,判定其活动时代,错动速率、重复活动的证据和重现周期。正是由于地震预报的广泛研究,促使地震地质迅速发展,而地震地质工作的首要任务是鉴别是否存在能“发震”的活断层。近30a内对活断层的研究取得较大进展。世界各地都鉴别出了一些活断层,并逐步积累了其活动特性和错动规模的大量实际资料。有些国家还编制和出版了近期活动断层图,对活断层的调查、判定,监测方法也取得了不少经验。风火山隧道北部断裂切割表层第四系和公路的裂缝延伸特征(镜向西)风火山隧道北部断裂切割表层第四系和公路的裂缝延伸特征(镜向西)风火山隧道北部断裂切割表层第四系的裂缝延伸特征(镜向西)

裂缝最大宽度5-10mm,延伸长度200m昆仑山口断裂带

断层的现今活动在地表的显示F2-2镜向NW4.2活断层的特性

活断层的特性包括活断层的类型和活动方式,活断层的规模,活断层的错动速率及其分级,活断层的重复活动周期,以及作为活断层活动记录的古地震事件等。4.2.1活断层的类型和活动方式

按构造应力状态及两盘相对位移的性质,可将活断层划分为地质上熟悉的三种类型,即:走向滑动或平移断层,逆断层和正断层。其中以走向滑动型最为常见。三类活断层由于几何特征和运动特性不同,所以它们对工程场地的影响也各异。

4.2.1.1走向滑动或平移断层

最大最小主应力近于水平,所以两者之间的最大剪应力面,亦即此类断层的断层面,近于直立,因之其地表出露线也就最为平直;常表现为极窄的直线形断崖。主要是断层面两侧相对的水平运动,相对的垂直升降很小。河流最易于沿这种断层发育,水工建筑物也就最易于受到这种活断层的威胁。如断层与坝轴线小角度斜交,由于断层错动而造成的心墙拉开宽度可以相当大(图4—4)。有名的走向滑动型活断层有美国加州的圣安德烈斯断层系。土耳长其安郊纳托照利亚制断层缩慧系,弱新西此兰的弊阿尔刚卑斯张断层绸系等妥。几扫个被疗活断面层错设开的元土坝姜,运霸河主匹要是卫被这盼类活冈断层淋所错卷开的餐。我赴国的某活断督层也早以走轰向滑音动型曲为最边多,液特别恨是西蔽南和索西北蜡,有茫些走窃滑型此活断期层规钟模非卫常巨枝大;叛例如势塔里责木断商块南船的阿序尔金炊山断夫裂,琴青藏盏断块罗内部有的鲜僻水河薪断裂村,川萄滇断乌块西山界的题红河县断裂巩都是久我国浇西部蜘长达况数百帮到数晌千公诱里的钞活动跨着的梢走滑诵断裂脖。这扔些断甚层的刑水平而错动而往往该在地扑形上刑留下地明显到迹象衣,尤庆以对植水系射的错樱动改坊造最编为明仙显4.慌2.拐1.贵2箩逆斜断层最大吊主应闹力近狱于水源平,铲最小恢主应喝力近吊于垂朴直。停走向愉垂直捷于最循大主兴应力炎的断爸层面滤与水碍平面探夹角夫一般丽小于亭45°,往宇往为胳20绝-4失0°,且头由于灵位移包是水里平挤搞压形谜成的缺,断葡层面治两侧农的点忘之间动的距也离总括是由北于位擦移而橡缩短网。上停盘除旱上升及外还韵产生悬地面肥变形饲,往踏往伴香以多嫂个分寻支或惯次级估断层楼的错侧动(稳图4核-6信)。目如1骡97援1年铺美国虾圣费脆尔南柄多地适震时针使圣咱费尔掏南多因断层躲(逆洽断层够)产利生逆放冲错策动。削下降远盘无套地表崭变形缎及破满裂,皂上升婶盘抬核升近悦2m遮以上衫,并渐有强仪烈变摇形,换许多福小的山次级爬断层蔽主要骑集中采在距城主断坝面1夸km撇之内角,但垄距主墨断面2.潜5k球m尚希有一碗条产划生1情50谜mm伸相对深位移朽的次把级断咳层。屯逆断学层的舰断层移线往呆往是露波状滴弯曲秒的,谋断层龄带也侮较平倒移断贴层宽锈得多狱,由饲于上初升盘骑隆起续和倒孝悬的猾断层惩崖易蔽产生督滑坡梦,所嫩以逆胆断层枣的确火切位加置最岭难于罩确定叛和预凉测。萌世界槐上很迈多大丽的山俱系以伟逆断踩层为窝其边丹界,外如喜充马拉兼雅山乳、安茂第斯还山等岭,世躺界上鞠许多图大的口地震涨都是抚伴随俗板块寄俯冲王带或迟大陆香碰撞晒带的垮逆断竞层错脉动产倚生的令。这裙类逆丝式断层兼有时告地表办变形当范围钱很大伯,如缴19插64堡年阿萌拉斯仓加地骄震,亦20汇00黄00屿km2范围巡寿内变卧形最并大垂迹直上察升达舞12抛m。在我全国逆徒冲型捧活断邻层主德要发货育于稻西部联地区装。受去印度归板块炒年速照率约茂6c航m的和NN乒E向滋俯冲乳的推党挤,乓自南项而北厨有喜缠马拉昼雅山述南麓扯逆冲沿推覆侮断层部,天得山南淋侧,盘天山刑北侧文逆冲奋推覆陡断层吉等几践个长骨达数牛百公汉里走悦向近顿东西棵的逆甜冲型迟活断跑层,国青藏述断块觉东界躬的北狐段,候则有涝走向脸北东滑的龙喜门山袋逆掩拿推覆仿断层院;所库有这州些断态层都林是活继动性随强烈床的发忘震断集层。4.距2.变1.上3是正树断层最大猜主应吉力近洪于垂弦直最耻小主嫁应力誉近于母水平判。走魔向垂令直于疫最小璃主应旗力且欢与最枣大主吨应力抱呈锐继角的价断层猜面与晶水平滴面夹未角大贷于4猫5°,一域般为敞60弃一8脑0°。在耀错动郑过程忽中,菠垂直剖断面并走向候的水蔑平方乒向有奇所伸杂长。研伴随源这类光断层烤活动道的变左形(资下沉唐)和私分支泰断层毫错动头,主酷要集若中于艰下降戏盘(娇图4猎-7联)。赶与河仰谷平完行断间面倾编斜的厕正断尚层,螺可以肉使拦冬河坝及产生侍比其谢它形拢式断理层运蔬动更庭宽的军初始效裂缝寇(图福4-售8)征。一磁般说叶来,皂这类词断层盼的可贩识别扯程度激介于巧走滑池断层径和逆搂断层勺之间危,其值影响穷带宽妙度和蚂对工央程的矩危害突程度呀也介迅于两催者之惑间。地壳橡上承返受水窄平张肿应力究的地蓝带主载要沿逃大洋咸中脊驱分布状。大陆待上以犬现代培活动熄正断觉层为拣主的括地带作有东免非断螺裂谷岗,美态国的弟盆地芬与山览脉区贷(内驳华达兆、犹碌他及兔其附聋近地昆带)象,欧恨洲莱绿茵地芝堑系睡,苏慨联贝钟加尔疾湖地浓堑等绵。我越国东漏部大扑陆边思缘活搂动带委的扩盗展与暂沉陷涂,在更华北茧平原靠、渤盐海湾起与松嚼辽平状原形班成了潮一系拔列地踢堑系宿或裂匠谷系投。地屿堑边灵缘的因张性各正断怜层是指东部哨地区煮活断狼层中草的主卸要类壶型。奋鄂尔价多斯臂地块得周围滴也有织银川归地堑庸、河殃套地滩堑和超汾渭遵地堑迅系等臣一系致列地饮堑盆度地。拆地堑荷盆地勺中新皱生代偏沉积榴层厚充有的拿达数阳百至拘千米顷(汾勾渭地研堑系焦),有的犯达几护千米尖(华禽北平柱原地事堑系质)有陆的达峰12盾00议0m妻(渤铜海湾密中的蕉渤中框拗陷涛),及这表爹明这岭些断婶裂的萄新生楼代适认动以庄正断屠运动宇为主贯,另心一方葡面,香沿这丘些断慨裂带闪的地禁震震热源机帮制,量地震禽断层剩以及古地震妖前后茂的形借变测欢量又证都表娘明这堪些断肚层都鲜有很够大的吓水平剩分量碑,表侍明其浅现代易活动叨性与益典型盛张性年构造蜜区和邮典型猾的内凡陆裂王谷带剑有所乘不同腹。上述肺三种须活断鼻层的转位移熄矢量象都分翠别是垮单纯利走滑米或倾挠滑,粒其产瞧生的企应力痰场是慌三个沫主应疫力方灯向中战的两绕个是课水平晃的而羊另一狮个是葱垂直晓的。角实际厘应力百场往打往是刃复杂反的,球三个顶主应绑力方严向既御不完柿全水再平也桶不完李全垂割直,渣而是必由不首同的果水平山和垂俩直分括量所瓣合成诉。因村之,剖断层垒的位符移矢滩量也淘多由滋不同伍的倾过滑、展走滑赞分量圾所合扛成。届而活救断层鸡的类疏型也板就可造以是档左(予或右忆)旋揭走滑拨逆冲馋断层搭或左卡(或壁右)妹旋走套滑正斯断层马等多成种形超式。断层省活动字受区翅域构透造应揪力场的所支探配。卧内陆倡活断庭层是亭地块死间相罚互运嘉动调尺整的钢枢纽炎。由于港这些根地块吐是相汪互镶软嵌的颈而且恢它们罗的结蚕构及致受力馅状况裂不均币一,劈燕地块劳间的替相对助挤压粱、拉贞张和现剪切魂错动飘就构再成了惩这些立大小振地块博和断震块之腥间的枣断层总活动冈,呈索现出斩相当肺复杂搅的情眼况。旷除了地这些棕活动钟断裂河的不蠢同段雄落有桐不同烈的活改动方拢式,附由于渔它们吊相互鬼间的兵联系拿,构克成网置络状柏,各拘断层米的活葡动往臂往不株是孤削立的劫,而甘是相桶互牵纤制、营相互校调整南和相允互转籍换的敬。一味条活蛮断层拼的终震端点丧是要还以各胞方式邻转换胡为另烛一种同形式导的活太动,惹以调靠整地刑块运叙动所拔造成受的地予壳拉态张,暑缩短滨和扭竭曲。搂研究衔活动签断层鱼相互钱转换猫的状缓况,掠对了屿解现停代构溜造应景力场植、认舞识地动震活另动规通律有狡重要津的意遮义。按断砖裂的障主次慨关系蜻又可纺将活艇断层庄分为枝主断怎层(委ma著in阀f朽au抄lt呆),斑分支盛断层棕(b茄ra乘nc严h,波fa龟ul秤t)蚂和次浊级断税层(瘦se去co灯nd喷ar坟y留fa莫ul鼠t)预。次爬级断傍层从盗平面础上看薪来与贪主断夫层无承关,卸实际因上在对剖面哨上它骂仍属肆主断休层的柜分支御,对正于逆颈断层乌来说座主要芦产生指在上敬升盘勺,而时对于坐正断努层来损说则削主要躲产生说在下招降盘蚕(参胀见图错4-丹6和粒图4疲-7谢),昏而走强向滑地动断直层则房诚很少坏有次药级断贡层伴区生。断层状类型安不同旷由主信断层欣中线熟到分宰支和医次级何断层价带外迈缘的个宽度因也各年不相迹同。壁走向戴错动净断层舰为最犁窄,忙逆断枯层为仓最宽报。根且据已榜有地梅表错续断的碧实际喂观测许资料密,各之带的冒宽度辽如表仆4-美1。活断牧层活缓动的渣两种奸基本粱方式转是粘滑狡与稳反滑。粘滑错动悼是间耽断性霉突然云性发煮生的敞。在素一定亿时间愉段内枣断层鹅的两双盘就乓如同神粘在课一起闲(锁讽固起茎来)笼,不壁产生浪或仅胁有极膝其微锐弱的详相互释错动牺,一戚旦应背力达星到锁毫固段其的强该度极第限,附较大猜幅度西的相衰互错够动就掘在瞬昆时之捷内突书然发原生,矮锁固厦期间汁积蓄地起来兵的弹难性应怜变能喘也就省突然讯释放谊出来帖而发秧生较团强地唤震。撤这种关瞬间碍发生宫的强钓烈错钻动间哈断的站,周垮期性时的发漆生,网沿这盈种断唤层就区有周颂期性餐的地披震活侧动。稳(法蠕)缎滑的错缩慧动是远持续俘地平仇稳地狗发生骡的。炕由于耐断层免两盘梨岩体旧强度挺低,歼或由由于断渠层带冤内有棍软弱乡丰充填爱物或嫁有高督孔隙国水压贷力,牲在受钢力过追程中犬就会持趟续不售断的争相互尚错动娇而不然能锁占固以醉积蓄寸应变吹能,究这种芳方式正活动析的断作层仅加伴有谋小震颤或无资地震付活动苗。有双些断喜层则鹊兼有劲粘滑能与蠕阻滑。留这三倚种方赞式的赤错动驰位移播随时稠间的坟变化乏如图葡4-牵9所粪示。近年耐来,询一些橡研究船者注竹意到沃了粘好滑型忍断层茄在大鬼震前纱后一封段时挖间内腥在震屡源区馅及其德外围鹿的蠕贷滑现凤象。疫19歇76音年唐菌山地援震前览后的蜜一些池宏观银现象盯,如绒井壁信坍塌棒变形对,沿碌八宝督山断扰层地谈下水构位的届变化浆、河地北省训中部扎的井蛾喷现驴象等总,都鬼可能警与深栗部断罩层的擦蠕动关有关闲。据挨唐山栗地震慈区地佣形变横资料教反演奇求得门的震逐中区他8k蜜m-锅6k润m的苗地带元内,赠于1亲96补9-育19灭75宜年发府生了趋走滑修错距税为1威04寨cm赴的无访震蠕耳滑、呼走向哲和倾拔向滑信动的恒平均序速率融分别蕉达1悠8.酒6c旦m/健a洒和1己.4号cm丙/a浸。我国朗大陆籍内部补还有且一种亭特殊紧的反闲映断语裂蠕乳动的悟构造铲形式钢:因缘瑞地壳阶块体芬或断军裂带嘱蠕动放,导遥致在遍地面免产生帽一系膜列微桐型破溉裂构吗造,曲一般物称为酬地裂垃缝(侨gr搁ou捐nd权f处is舌su景re峡)或施“地敞裂”妙现象财。典任型代别表有阀西安课地裂蜓缝。朽当然讯地面讨裂缝井有多匪种成骆因,剪外生件的地幕裂分世布是崖比较旱广泛秆的。荣但上聚述的绣地裂队现象判不受滴地貌摘、土衔质和包水文布条件备影响星而广跳泛分外布在恰大范习围内畜,与继区域予构造伞方向轰和区刃域应作力场婶方向阿协调销,表拒现出粪有统潜一的否受力叨方向禾,反旷映出丢它们刺可能兔是一都种大市范围毅构造档活动窑或深且部断区裂的内蠕动银而引祝起的萌地表耍蠕裂级现象师。西安找地裂察缝就锯被认掌为是选由于条渭河哭断陷津南侧攻的长胁安临民潼断丈裂的填张性仪蠕动梁,为炼厚达误一千泉余米详的第用四纪闭土层搁提供闭了潜膜在临把空面跳,在络自重甜应力铁场作匪用下裤产生月了侧既向扩厨展(榨gr馒av直it恩at湖io哪na演l假la任te览ra浇l滨sp倘re垂ad喂in受g)身而形幼成的渴;4.牌2.登2乏活浴断层菜的长阅度和傅断距活断释层的棋长度想和断乱距是轧表征仙活断众层规训模的俱重要卷数据煌,通俊常用雨强震和导致泡的地土面破痕裂(矮地震帐断层盘或地你表错般断)质的长涝度(迹L)凤和伴诸随地咐震产室生的洲一次舱突然价错断手的最闻大位攀移值过(D桥)表静示。尤通过挽对地裹表错捧断的纵研究盼,可铸以了顺解地桥震破谅裂的挽方式饭和过恭程,津判定时地震鲜断层蓄动力阴学特泄征,拒又可章了解专地震孤时的短地面蚕效应央,判期定地族震危残险性焦和震货害程冷度,视为在腊活断搬层区能修建雄建筑晋物的规抗震谨设计属提供开参数皆。所颤以近棋年来希世界踏各地丘都对酷地表写错断宴进行量了广衔泛的侄研究各。近万年来肉,我扩国地发震部芬门也梢对全去国4比0余替条地补震地诊表错摇断进密行了域研究班(图此4一这11锣)。断层名称地震名称地震时间震级地表错断距离(cm)地表错断长度(km)水平垂直蒙古博格多断层戈壁—拉尔秦地震1957.10.288.0885左旋(1000-1200*)±300272日本根尾谷断层卿村断层山田断层丹那断层鹿野断层吉冈断层三和断层浓尾地震北丹后地震北丹后地震北丹后地震鸟取地震鸟取地震三河地震981.10.28927.3.71927.3.71930.11.261943.9.101943.9.101945.1.138.47.57.57.07.47.47.1200左旋270左旋80右旋300左旋150左旋90右旋1506008070±200805020090187358459.0美国加州圣安德烈斯断层加州英佩里尔谷断层内华达州费尔维蜂断层阿拉斯加费尔维塞尔断层蒙大拿州赫布根断层加州圣安德烈斯断层加州英佩里尔谷断层旧金山地震英佩里尔谷断层费尔维蜂断层费尔维塞尔断层赫布根湖地震帕克费尔德地震1906.4194.05.181954.12.1619581959.8.181966.6.271966.38.37.17.18.07.15.53.6640右旋580右旋420右旋645右旋—17.4右旋1.5右旋590120360(正断)180550正断4.84356457.6175-200263710新西兰阿瓦特雷断层怀拉拉帕断层怀特克里克断层罗托克胡断层南岛Buller地震198418551926.6.1719687.8610右旋1220右旋215左旋200右旋30275455909614432土尔其安纳托里亚断层带安纳托里亚断层带安纳托里亚断层带安纳托里亚断层带安纳托里亚断层带安纳托里亚断层带安纳托里亚断层带安纳托里亚断层带埃津兼地震埃尔巴地震博卢—格雷德地震叶尼斯地震木都尔努地震木腊迪耶地震格韦地震托西亚地震1939.12.261942.12.201944.2.11953.3.181967.7.221976.11.241957.5.261943.11.267.97.07.27.47.27.67.17.2420右旋200右旋360右旋430右旋230右旋380右旋160右旋150右旋1505010001803505019060805540265表4滥—2远国外祖一些郑地震借断层厘的地锁表错毯断历子史记脱录研究脑表明的,地息震地律表错口断长伍度自某<1健km姐至数矮百公织里,警最大氧位移纸自几牧十厘侮米至锁十余柄米(战表4席-2绒、表帅4-纳3)跑。一杠般说姻来地钉震震迈级愈餐大,骆震源秀深度匆愈浅树,则柱地表圣错断诸就愈疼长。驻大于茎7.袖5级粘的浅叛源地兼震均跃伴有篮地表拥错断辰,而方小于瞎5.析5级挡的地妙震则向除个笼别特威例外姥均无去地表禽错断卵。同茫样震慎级的纲地震烘则由赖于震脆源深析度不派同或肉锁固孙段岩虚体强蓝度不侨同而扩地表喝断裂新的长日度各练不相晃同。番一般叠认为担,地她面上羊产生病的最吉长地蔬震地疑表断清裂,嚼可以络代表虑地震筛震源件断层罩的长续度。织而地跳震震葵源断叶层长凉度与逼震级另大小塘是正我相关趴的。扔所以问各国帜学者惩又开姑展了地地震皆震级亏与地购表破匠裂长晨度及芝地表久断层混位移绢的统炎计关雄系分舌析,桨力图它建立父它们攻之间助的相什关关面系式休,以烤便据音已知闭断裂托估计李可能码地震鼻震级伙,或者稼据已轨知震经级估幼计工毒程场炕地可焰能出帜现的图位错房诚的大拒我国已有偷的这而类关舅系式有:鞋M=隆1.属19辱lg习L+饼5.宁25L=烛0.条56袋M-田2.阴25日本创松田惕时彦女得出展的关饶系式霸为:M=忘(1丘/0环.6奴)l仰gL款+4箭.8世5lg丢D=梢0.酬55身M-潮3.亏71博泥猪拉通费过统蜜计、艳回归笛分析乐,获肯得如灵下关身系式吐:Ms纹(L什)=沿6.坛04今+0弦.7曲08嗽lg戚L4.吴2.鬼3规活槽断层汉的错笼动速弱率和放重复格错动锹周期活断蜂层的惩错动肯速率幻玉是反挨映活朗断层苗活动乐强弱鼠、断资层所番在地帆区应符变速弹率大还小的明重要银数据躲。如镜前所龙述,雪活断阶层的窜活动添方式剃以粘情滑为猛主,答往往想是间威断性鲜地产执生突寻然错短断,眼所以宁错动释速率反以一闹定时负间段坡内的害平均柱错动寒速率山表示踩。断扶层的惯错动某速率匆愈大散,两闷次突倾然错河断之鼠间的捷时间磨间隔钱,亦浊即其痛重复敲错动将周期村,也姓就愈累短。雪突然题错动辟事件六总是而伴有测地震谈,所拜以重幅复错液动周化期也望就是亏地震鹿重现捉周期觉(e磨ar乖th越qu掉ak烤e待re逼cu弊rr云en共t扮in贸te捎rv坚al剩)。驾错动牙速率厌和地努震重土现周忌期是袭长期责地震统预报必的重敞要数策据。近十甘年来斩在这际方面突的研杆究取丙得了衰突破本性进汁展,艇为定刊量估括计一炒些主祥要活虚断层熊的地妙震危漂险性假奠定慢了坚哀实的矮基础改。世界关范围乏的活躬断层伯研究种表明贼,活捷断层等的错节动速仔率很饭小,敲一般灵为每耳年不咽足1宪毫米猜到几驱毫米那,最辜强的决也仅近有每桑年几面十毫斧米。煤板块伤边缘级断层笔最强迷,一帖般为饰几c遇m/适a,咐如美壮国加葡州圣规安德划烈斯颗断层虹带最闻大速眉率为洞5c慢m/遵a。觉我国决的活岔断层鸟一般惹均为劝板块欢内部膀断层驻,活酷动速季率要件小得跟多。顾研究挤表明思,我奸国活窃断层够错动锣速率夺大小链具有款明显妙的区绳域性怪。大众致以狂东经阻10涌5度铲为界虫,东阀部与性西部固不同辩,东瘦部华亭北与梁华南局又不讲同。自上棋新世登晚期菊以来选的位颜移总冬量,之在西脊部为蚁数公剑里至蹈二十嚷公里贞,在执东部遭则为谢数十馆米至副数千剩米。叹东部桶的错奴动速锣率华至北为帽每年果不足敲1m恒m到叛数毫颤米(诵鄂尔中多斯爸周边橡),味华南盼、东深北则凡一般暮小于轧0.鉴1m蹄m。录西部去错动饼速率怖则达嗓每年纹数毫讯米至值lO呢mm坟以上软。我酷国主倾要活谊断层毅错动院速率控分布积如图后4—胃16奴所示咳。我踩国一醋些主笑要活宇断层越的错挪动速外率见偏表4棒—4盗。根据要断层敏的错值动速步率,踪蝶可以椅将活舅断层中分为芬活动甚强烈楚程度辅不等昌的级轻别。库日本傲分为肆如表商4—那5所底示的怜五级所,我原国则高分为例如表责4—厘6所临示的买四个请级。断层位置断层名称长度km走向时代活动方式错动速率切割深度

地震活动M6—6.9M7—7.9M>8东北海城断裂金州断裂70200NWWNEQQSNor1.00.1—1.0MM****华北平原高丽营黄庄断裂顺义断裂唐山断裂沧东断裂祈沐断裂10010050350330NENENENNENNEQN—QQQQNorNorTSNorS0.130.10.10.021—2MCMCM*****汾河地堑系大同口泉断裂天镇阳高断裂太谷山前断裂运城盆地韩城兰田断裂渭河大断裂18583123142200380NENEENENENEEWQQQQQQ3-Q4SSNorNorNorNor0.10.0480.0860.1172.5(0.6+)1.0MMMMMM**********银川地堑银川平罗断裂贺兰山断裂70120NNENNEQ4Q4NorNor2.00.9—1.3CC****河套地堑大青山前缘断裂鄂尔多斯断裂160300EWEWQ4Q3-Q4NorNor1.30.7*新疆富蕴断裂180NNWQ4S(右)4—12*青藏高原周边阿尔金山断裂昌马断裂香山—天景山裂海源断裂鲜水河断裂安宁河断裂则木河断裂小江断裂红河断裂1600120200237360350140300NEENWWNWWNWWNWSNNNWNNE-SNNNWQN-QQ4QQQ

QQS(左)S(左)+TS(左)S(左)S(左)S(左)+TS(左)+TS(左)S(右)5—74.5-6.5(H)1-1.4(V)1.76—3.36—107.55.7(南)1.0(北)4.96.4—7.08MMCMMMCM*************表4苍—4乏中国句主要赔活断粱层错前动速川率注:傻上表忧中遵N草or都正断摘;绣T纺逆滑捡;净S匀走滑裤;赏(师)熔左右阳表示您左旋房诚或右庆旋;毒M悼超壳御;划C随壳断天裂;*代穴表一惹次地膏震活遥动活断溜层的缓错动观速率趣多以击地质硬地貌聪分析等法和抖沿(毕跨)购断层鸽重复烤测量若或仪坏器监帅测来匹测定谱(甚蚊长基裁线测丸量,切三角肾测量吉和G址PS丧等)考。对旨话断示层的戒蠕滑敏段,吉可采艘用跨靠断层欢精密箩测量馆或伸翠缩仪面定点符仪器裂观测脸确定责其错掌动速丑率。洲而对壤于粘涉滑段衡,这软样测蜓得的油年错艰动速盼率仪相是平雾均年侮错动由速率毫的一悉小部谁分,联即蠕惧沿成门分的居速率呀。而婚平均据错动朽速率判的主垄要部另分则蚂来自稠间断壁发生灶的突第然错怠动事书件,桑这种码突然点错动导事件梨也就河是古纸地震萌事件秋。这待类事茄件总艰是要烛留下坏地质旋的或勿地貌门的证篮据,改通过侄地质稀地貌期分析纯,判送定事营件的寸次数笼、累管积错冠动距缸、各负事件先的绝慢对年井龄,认就可受求出好平均真错动见速率钻和重出复错姻动周希期.古地僻震事参件的粮地貌归证据医最为盐直观误,如貌断层检以走晚滑为干主则锣有:尝断错置冲沟蜜、溪愤流、切阶地炕、冲姑积扇势和山辉脊。悼如以世倾滑拼为主疲或有候较大量的倾趟滑分杨量,逮则形奇成断师层陡员坎和条断层陕三角淋面(望tr压ia哪ng铺ul登ar何f为ac连et服)。何沿陡屑峻断颈层陡迁崖往非往形有成滑拘坡群艘。溪郊沟错患断或抄正断咏层下草陷,项往往笋形成搅断塞眠塘或梳下陷漫塘(岭sa蓝g恋po防nd枯)。如19务32滥年甘酷肃昌倍马7哑.5济级地梳震就阔留下丑了很斧多的撑断错水地貌紫证据锯(图舰4-开17冰)如断建层活掀动以慕倾滑桨为主调,形梯成相寻当陡例的断坐层崖帅。后芳期重江力崩蛋塌和言流水止侵蚀析将大此陡灿斜面冒改造载为缓跟的侵锐蚀面警,陡瞧坎顶辱部的狱坡折亦点将迷会不甚断后促退,柳经过磁足够镜长的年时间乓,演次化为念接近绘休止卧角的条稳定霜缓坡既,剖柏面线搅也趋爹近于刊圆滑暂曲线控。如错果突还然错絮断事亡件沿忍同一流断层誉面间乘断地黄发生魄多次父,则伏陡坎疫的演袍化就蜻会有趋如图俱4—鸡20坛所示钱的复寺杂过填程。横图中拾表示凳出沿妈断层株面曾苦发生肾过三坟次错呼断事首件,偶先后怎形成羞F1、F2、F3三个缎陡倾挡错断蛙面。黄经重特力及味流水乔改造富形成倾E1触、E扫2械两个并稳定括侵蚀垃面和划F`3一个穴尚未平达到祥稳定刻的自滤由面额。断层赵陡崖拾的下临盘则校形成柏一个议平缓芒的堆岗积斜议坡,壶在断需层陡援崖崖民脚先粪后形搭成D1,D2,D3三个控崩积炮楔,另将断救层陡芝崖下滥部掩井埋起真来。企在这列种情走况下完计算凝每次沃错断罚的位阿移位渡并测婆定平读均错指动速邻率,枕需要绪地貌鹊与地招质证样据并裹用,趴开挖追探槽争至最躁早的艰崩积刑楔D1底部孟,求刊得D1底面躺与断乞层面分交点夜P1,延杏长Ou线使要之与妖断层季面上沙延线确相交予求得使交点衫P2。则说P1P2即为鼻三次薪错断盲的累扮积错壮距。关如求辫得三跃个崩谊积楔随的绝念对年洪龄值饶.再似将F1、F2、F3值分艇别求旅出,屠就可圆以求伪出平再均错勾动速滚率及映地震额事件简的重床复间加隔。R.腾C.胖B歉uc膨km哀an浴(1动97呀9)民等研鹅究美哀国内六华达悄地区染断层换时发蜓现,疑断层胀崖的龄主坡到角(吊如图访4-友20已的F棋3`耗,E晶2、逼E1兼)与腊其年谱龄呈位负对诱数相板关,艺其统冶计经选验公钩式为终:θ=苹-8侵.5拦lg喝T+载52灾.5咽(4州-5泰)其中社:落θ为只断层蹄崖侵娘蚀面响坡角灰(度色);惩T为池断层香崖的粗年龄网(年映)。畜用此催式计锣算得喊出昌劝马断扩裂于逢昌马石地震碰之前才形成嫁的两寒级断植层崖赌的年顽龄分贪别为虹:最绍早一唇次错孩断形州成的炉最高咱一级鹊断崖彼为距捞今1掀08益47绵a,元第二寇级断餐崖则倾距今臣19谈68盟a(丽见图欠4—驱17摇,G讯)。古地辛震震豪动效房诚应主休要是择近代情沉积小层中杆保存盟的喷息砂活叨动迹撕象。避这种浇现象贺在我奶国最纪早发筑现子睁宁夏把中宁瘦,最喊近根纹据探抹槽揭拐露的月喷砂孟活动起判定宾了京裹、津腊、唐乒地区巩距今见40止0颈0泪a和蓄10贸0堵0a砖的两懒次大谎地震论事件直(图刘4—膊24济、2迎5、马26油)。杜一次秒事件菊发生昆在绝哈对年健龄为主39溉99±90调a的康q层津之前杠,一脱次则真发生逼于年页龄为肆16堡90±90御a的慕q层兽之后勤,绝践对年孙龄为概10运30裁60洽a的嫁r层友沉积桐之前顶。由虑此可震判定室古地节震重意现间霞隔约游为3王00违0翻a。表4惜-9蒜我国丹一些轮主要傅活断佩裂古杠地震仙事件叮和强积震重傍复间拉隔活动断裂名称活断形状最近一次强震时间与震级古地震事件期次距今年代强震重复间隔(a)最近两次历次平均备注阿尔金山断裂(东段)左旋逆走滑a38450±1859b24530±2590c20675±1142d18580±300e12120±160>3000邢成启1988昌马断裂左旋走滑逆冲1932.12.15M=7.5a5100±340b3100±28030402500侯珍清1985海原断裂左旋逆走滑1920.12.16M=8.5a9360b7380±103c6300±70d3680±60∼36002325刘百汪一鹏1985富蕴断裂右旋走滑1930.8.10M=8.0a全新世早期b7000∼8000c3000d830±30e230f105±3.冯先岳1985宁夏香山天景山断裂东段

1709M=7.551004800汪一鹏1990西段a22090b17240c12960d?全新世5100鲜水河断裂左旋逆走滑1973.2.6M=7.6a8910±270b7430±240b5150±170d4110±180c3830±180f3270±160d2820±160h2100±150200—300李天诏(1986)赵翔(1984)安宁河断裂(北段)左旋逆走滑a?缺年龄b3736±102c2790±150d1957±150e920±80940钱洪等1989则木河断裂左旋逆走滑a5615±115b缺年龄值c745±85678885—1275任金卫活动断裂名称活断形状最近一次强震时间与震级古地震事件期次距今年代强震重复间隔(a)备注最近两次历次平均小江断裂(西支)右旋走滑1883M=8a4162±105b3210±210c缺年龄值d2823±75900阵眸李坪19851988红河断裂右旋走滑全新世期间至少发生四次强震事件最大值约为2000aC.Allen.K.E.Sieh,韩源等贺兰山山前断裂右旋走滑正断层1739.1.3M=8a>8000b4760c2720d2472473>2000廖玉华1986渭河断裂右旋走滑正断层1556.1.23M=8a20001570李永善等1982唐山丰南断裂右旋走滑正断层1976.7.28M=7.8a1486b7665±105∼76007400王挺梅1984焱庐断裂右旋逆走滑1668.7.25M=8.5a11000b7400c3500d320∼32003500高维明等1988续表另外丧一种驾计算亭地震吴重复晚周期戒的原缠理为庙重复削周期伐(R拢)与畜断裂迁平均冲错动煤速度座(S扑)成宾反比壁,而直与一铜次强拢震产僚生的努位错过量(品D)近成正棕比,幸即:Rx=D炊/S永(4壶—6魄)上式呈适用赖于构撇造应厘变仅奔由突泛发性驶弹性采位错塌所释排放,懂即断禁层错您动仅淘为粘踩滑形巩式。魔如果外构造闪应变洋的释灵放是哑粘滑胀、标蠕滑叮兼而此有之月,则塑大地内震事彩件的板重现订周期鸟为:Rx=D券/(削D一晚C)术(4雁—7籍)式中粮C为妨平均士年蠕危滑速静率。4.演3何活闯断层梢活动散的时眉空不佳均匀航性活断泛层在功全新辣世期前间的际活动越在全疫世界甜范围牺内都报表现俯出明恨显的音时空载不均寺匀性件。在时卧间上苹的不曲均匀龄性主纺要表篮现在家活动输强度蹈随时拐间有山较大移的变壮化,一鸽时活雾动强哈烈一决时则尾活动叮微弱庙,因闸此突赴然错浅动事幅件在急某一神时间椒段就沟显得孕十分显密集暖而在巾另一稼时间厦段则帖相对抵稀疏苗得多局。似娱乎是垂这些谋事件括群集传发生伟在其怕一时押间段调内。在空版间上锹的不据均匀锁性主美要表篇现在敌不同销大地歌构造君区内宫断层撒活动液强度深显著抓不同,同犁一断肝层的思不同鸽分支姐或不桂同段可落也桐有显吐著差置异。袭随时谜间的遇延续催,这些敬活动坡区或惜活动伙段落叠又会旷变为荣活动工微弱例或不训活动银,而成另外铅一些模微弱烂活动朗或不脱活动歪的区庆段又摔转化侧为强苦烈活秆动区捐段,漏表现视为强猾烈活际动区幕段发本生了备迁移胀。查明话活断况层活播动性蓬的时陕空不我均匀掀性,辽研究按古地书震事辆件的客群集曾期(刚活跃奖期)撑和平骂静期盟的交惊替以稿及划停分活两动性潜不同马的区讨段,搭并判拿定其纤迁移育过程柄,才赴能较巷准确厕地判同定强恨震复煌发间迎隔,脏为地翻震危意险性柳分折农提供岔合理返参数。只析有这邻样才篮能提咽高区床域稳阅定性乡丰评价晚、地圣震危害险性愉评估熔及概伐率分芝析水法平。近年队来,脖我国牲许多缓横跨检活断辟层揭缎露出沉的大妨量古森地震芦事件狭的研贞究表霜明,向在全押新世剖内活耀断层呆的活盈动速麻率也相有明影显变觉化,臂表现法为快等速滑造动与米缓慢荷滑动堡。活疗动阶寸段与首静止神阶段胡相交扒替的窝间歇换活动猴特点龙。这秀一特锤点和这我国漆长期秘历史边地震片记录伪所表浪现出慎的地唇震活判动分秋期分题幕、哨有活插跃期蕉与平蓝静期牢的特令点相连一致宁。古悉地震艘事件鞋的群食集期秩代表城活跃唯期而财分布遗稀疏肃期则衫代表哪平静虾期。图4日—3闭0给岸出了肉青藏乘高原减内部廊及其贡边缘运、甘吃新一量带、荣华北虾三个继地带猴的1贷6条播活断获层上政12季0担00编a角以来贿的古惊地震驳事件椒在时荷间上乒的分茎布情节况。由时万间序冻列图核可以杰看出止以下握的一小些有呼实际胳意义理的情愁况。1.围青藏其高原何区1叙0条吵活断废层(骄图4旗—3沿0中滩的N庙o.提2—倦11末)共葵揭露迹出5方1次洒破裂脊事件座,总路计平税均重富复错醒断间研隔为条21捧00咸a.2.丑不同诸活断往层上刷错动盗事件两在时康间分李布的挥组合歼方式俭方面彼是多距种多擦样的控,大腰致可溉分为贩三种冬类型姐,即件:单醉发式折、群授发式扶和混垒合式嚷。每隔嘴较长漫时间吧间隔董发生宴一次火强大挨事件毁且时话间间上隔比舱较均弓匀一痕致的卫为单班发式舰。例乒如郯葡庐断桶裂中模段沂盯沭断殊裂和耕新疆抓二台那断裂动都是馋每隔家30纷00弄一3决50两0蔬a发哀生一篇次强唯烈事锐件(岛地震丝式震级困8级董左右阵)。在某赠一时中间段友内群告集发争生多商次事们件而沾在此息时间串段以穿外则把比较椅平静值的为钞群发此式。板例如末阿尔介金山梦断裂涨西段委在距是今2疤00什0一导45生00艰a冻发生降群集键的多僚次事紫件,映而在鞋此时眼间段梁以外穗则仅嘴有个爪别事罢件发于生。既有蹲事件饰群集翠发生雾阶段不也有懂单发刘阶段扣为混轿合型完.例寄如鲜茂水河端断裂犯。4.惠3.寺2杀活昼断层乖错动检在空惰间上尘的不报均匀巡寿性从前亦一节岭断层土平均岗错动生速率芳的讨卧论中伸可以村明显易看出翻,我排国活徐断层虏的错编动速功率具卧有区假域性做的不型均匀需性(梦见图养4一确16族)。毅西部香高于回东部概,东酷部的违华北铃又高龄于东不北和公华南窗。由于昼有这屯种区胸域性脆的差喜异,来故有枣的研曾究者艳将我大国划肺分为括如图瓦4—猾31国所示击的新摘疆、客青藏稳、东迫北、瞎华北病、华出南、塔台湾辟、南感海七扯个断疼块区猪。其之中紧巾邻板庸块碰箭撞带眼的青污藏高延原及绿其周堆边,征紧邻吃板块省俯冲替带的盖台湾丈,断只层的慢新活恢动较苗为强洲烈。同一吐区域晒的不揪同断白层,疗同一耍断层萝的不叶同分牧支或踏同一盲断层岔的不菜同段悦落,划其活首动性距也是务不均吼匀的叙(以幼滇西农北地绵区为材例说达明)较。4.创4鸟活训断层测区规陪划设书计建暑筑物捷的原潮则大坝持和原木子能林电站虎这类吓极重父要和歌失事晓后果少很严折重的登建筑太物,翻最好高不要参在活任动断汉层附梯近选态择场瓶地。饼如果冒必须叼在有南活断凡层的盟强烈疤地震淘区修惹建,塘例如丢开发番我国遣西南讨地区昂的丰烫富水衰力资弟源,耐既不幸可避凯免地达要在橡有活酒动断浇层和盾强烈生地震炼区建盟筑大李坝,夹此时估必须在场示址选拴择、建筑筹物类忆型选趋择和结构炊设计上采景取必尼要的铲措施坐以保微障建牛筑物拆的安居全可歉取。4.方4.诉1规枯划选给场要对称几个往相互悠比较粮的场稻址进键行断藏层相史对活哭动性别评价客。(1呆)有劝低级砌别的疗活断怜层的筑场地冠优于斥有高怖级别省的,思有活井动时授期老阿的断崭层的构场地律优于界有活裤动时细期新乔的,诉有全嚼新世裙(1身10鞋00哀a舞)内灿无活坊动的鹅断层食的场狼地优镜于有迟全新阶世内膝有活突动的劝断层窃的场方地等庄;(2虑)尽呀可能帮避开刮主断亲层带尚;(3压)如祝为逆阶断层识或正摸断层烟类型命,尽艺可能春避开集有强认烈地蜜表变特形和示分支逢、次厅生断燥裂发旨育的偿断层蜘上盘镜(逆想断层普的上奇升盘疑、正铲断层糟下降计盘)桑。如挑有较枣大的耕正、钞逆断须层,鱼场地链往往欲需要粉选在闭距主困断面帜数千熊米之维外。4.手4.桌2建揪筑物霜类型锡选择若证蝴实场薪地中笨有活环断层效穿过坊,或腰场地颤位于钩活动眉的逆康、正姐断层幻玉上盘鞋有可筹能产美生分春支及取次级爸错断失,则蕉应选密择在双错动糠下不勒致破恩坏的向建筑奶物型魔式。对于织坝来碑说,龟在上欢述情肉况下收均不债宜建册筑混并凝土答坝,鞠而只讨能建裁散体榴堆填天坝。所有站混凝叔土坝雪都是迹坚硬周脆性蜘的,倡除少缎数例吉外均中建于角基岩旗上,肢靠坝虽与基攻岩接串触面侵上的繁联系珠来保贿证建牲筑物兰的安辟全可愁靠。泽任何恩有垂叙向分走量的诉断层宰错动液,即争使是势错动左为l昨0一姐20矩mm治的次矩级断落层错镜动,智必然赠或者娘是使漂坝离温开地馋基.亏破坏难它与克地基惨的联泛系,趁或是西坝体葛中产举生破括裂。在混本凝土赌重力兄坝的椅情况赏下,屈断层允错动陕如破钻坏了裤坝底穴面与昆地基伴的联胞系,烘则坝毙底面听必然展要承屈受水萄的全尽扬压帝力,裁其结黑果必期然产械生沿拼坝底袭面的超浅层餐滑动骄而造则成坝蛛的失选事。如为沾混凝仆土拱晕坝,趣坝的气两个蚂部分跳之间桑如果沫产生锤突然布错动朗,既爬使错火动值讯仅为雹0.痰25档一0叮.5卫m,旬就会央由于毯混凝俯土的赞压碎然或坝浸的一掉端与锻拱座思脱离泄造成趴坝的妖突然曾和全舰部毁歼坏。散体团堆填档坝即限使坝梢体两芒个部附分被跌错开怀3—忌5m川,也降不会羊导致脸坝的巴破坏校。因巡寿为坝醋体本轿身非锯常宽深厚而浪且是由柔性杆的,见单纯币这种高错动薄可以岔

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