活动断层研究

地震发生在活动断层上，而断层活动并非都一定发震，为进行地震危险性分析，确定未来可能发生地震的地段和强度，因此把活动断层分成地震破裂段进行研究，分析断层活动在时间上、空间上的不均匀性是十分重要的。     

活动断层的常用研究方法

活动断层是目前工程地震和构造地质学研究的热点,对于地震的预防和预报具有重要的意义。本文介绍了活动断层的几何学、运动学、古地震及分段性等基本研究内容；结合研究实例简单介绍了研究活动断层的测年、遥感地质学、地貌学、探槽技术、考古学等几种常用的方法。     

“活动断层”的定义

“活动断层”与“非活动断层”通常还没有被公认的定义。以往定义的广阔范围,从基于这些很低速率的活动性或复活到具有历史水平位错的断层,都称为“活断层”。Willis(willis,1923)和(wood)的原始定义,包括下列四条基本要素,至今仍广泛使用:(1)活动断层在现今地震构造时期中具有水平位错。(2)活动断层具有未来重新发生或复活水平位错的可能性和倾向性。(3)活动断层或可能从地文学的显示,具有近代活动性的证据。(4)活动断层可能伴随有地震活动性。     

城市活动断层数据库在苏州地区断层精确定位中的应用

通过城市活动断层数据库建立断点与断层的拓扑关系,结合遥感解译、物探、钻探、地质地貌等多项专题数据的成果,综合判定断层的空间位置与展布特征。精确定位后的断层F_1与资料收集确定的断层最大直线距离达到1 km;F_2向西南延伸了11.2 km,与目标区初定断层最大直线距离为2.4 km;F_3向北东延伸约6.7 km,与目标区初定断层最大直线距离为0.8 km;F_4向东延伸约5.7 km,与目标区初定断层最大直线距离约1.6 km。断层精确定位对城市规划、工程场地的选址、提高城市土地利用率、城市的抗震设计都有一定的指导意义。     

活动断层的构造地球化学研究现状

Various kinds of complicated tectono-geochemical processes always occurred in active fault zones along with their formation and evolution, which showed many abnormal phenomena such as the growth of stress minerals, the formation of surface micro-appearances of mineral particles in the fault gouge and/or rocks, gasous isotopic anomaly and so on. Systematic researches on the abnormal phenomena could be helpful to obtain significant information on the activity, opening and sealing properties and the three-dimensional layout, especially the fault depth etc. in active fault zones. Because active fault zones are normally very complicated with numerous physical-chemical processes, there are still large space and challenges for geochemical researches on fault gouge, fluid geochemistry, and water-rock interactions in the active fault zones.     

断层最新活动年龄测定方法的探讨

活断层年代研究,其最后一次断层活动的年代确定是至关重要的。确定断层活动年代的方法很多,本文介绍两种,即热释光法和矿物表面形貌结构法。热释光测年要求断层泥在最后一次断层活动中其剩余热释光强度回零,但至今仍没有这方面的可靠证据。实际上,断层活动复杂多样,可能部分回零,部分不回零,这就要求采样过程中注意观察,力求采集到与最后一次断层活动相关的断层泥。此外,断层泥表面形貌结构的研究也是必不可少的,每一次新的活动都可能会破坏它先前的固有结构,而重新在断层泥中留下新的结构。因而断层泥表面形貌结构可以提供断层最后一次活动的信息。所以要得到断层最后一次活动的真实年龄,应该从以上两方面着手,每一环节都不可忽视。     

活动断层的构造地球化学研究现状

活动断层在形成演化过程中经常伴随很多复杂的构造地球化学作用,并导致诸如应力矿物的生长、断层泥矿物颗粒表面微形貌的形成、气体同位素异常等地质现象的出现,它们都可以用来判识活动断层的活动性、启闭性以及断裂带的三维展布状况,尤其是断裂带的深度等问题.因此,有关活动断裂带的断层泥、流体地球化学以及相关的水一岩相互作用等问题一直吸引众多科学家的密切关注,并在许多领域取得了丰硕的成果.但是,由于构造地质作用的极端复杂性,构造地球化学研究也仍然存在一些需要深入探究的科学问题.     

从断层泥石英颗粒表面结构来判定断层的活动

由于沉坡地质过程、形成条件、诱发因素的复杂性、多样性及其变化的随机性、非稳定性，从而导致滑坡动态信息极难捕捉，加之滑坡动态监测技术的不成熟和滑坡研究理论的不完善，滑坡滑动时间的预测预报一直被认为是一十分困难的前沿课题。本文作者对此潜心研究多年，译者摘译其部分成果，以飨读者。     

活动断层与地球物理方法

活动断层是诱发地震的主要原因，也是破坏城市建筑设施的主要因素。对活动断层进行探测并评价其危害性具有重要意义。在论述活动断层的特征及探测阶段的基础上，结合实例探讨了利用地球物理方法探测第四纪覆盖下的活动断层。实践表明，重磁方法和直流联合剖面法能直观地确定断层的地表位置；高密度电法、电磁法、浅层地震、地质雷达、井间层析成像、放射性方法等能提供断层的形态特征、近地表的活动规律，还能为活动断层的分段性研究提供依据。这对我国即将开展的大城市活动断层探测和评价工作具有指导作用。     

鸳鸯镇-凤凰山断裂的断层泥粒度分布与断层活动特征

本文研究断层泥的粒度分布与断层活动特征的关系。断层泥取自西秦岭北缘断裂带的鸳鸯镇-凤凰山断裂。根据分析结果得出该断裂的运动方式以粘滑为主,兼有蠕滑。文中还对该断裂的活动度进行了探讨。      

内蒙古杨树林剖面断层泥特征及其对断层活动的指示意义

以水泉子沟—天山口断裂带杨树林剖面为研究对象,利用传统黏土矿物地质温度计讨论断层活动特征及断层活动导致温度小幅升高的可能。通过X—射线粉末衍射(XRD)及X—射线荧光光谱(XRF)测试,分析了断层泥及其中黏土矿物的物相及主量元素特征,同时,利用扫描电镜(SEM)对断层泥中分离出来的石英颗粒微形貌进行了表征。研究结果表明,杨树林剖面所在的断层主要经历了黏滑事件,断层活动性较弱且水岩反应程度较低;断层泥中的黏土矿物主要为伊蒙混层矿物,垂直于断层面方向上的蒙脱石伊利石化程度及黏土矿物含量变化趋势表明伊蒙混层矿物可能受到了同震摩擦升温效应的影响;利用黏土矿物地质温度计估算得知,断层泥中伊蒙混层矿物的形成温度为140℃～160℃;断层泥中伊蒙混层矿物形成温度上下限的差值为20℃,代表了同震摩擦造成的断层内部温度小幅升高情况。     

活动逆断层错动引起的隧道响应分析

地震发生时,活动断层错动常常会导致上覆土层的变形破裂,进而对土层中的隧道结构造成严重破坏。本文运用有限元方法模拟60°活动逆断层错动下的覆土-隧道体系的破坏过程,探究隧道结构响应规律。结果表明,对于下盘隧道,靠近断裂带时承受巨大的弯矩和剪力,当隧道与断层保持一定安全距离后,所受弯矩、剪力迅速减小。为了保证使用安全,下盘隧道需要与断层保持30 m以上的安全距离。对于上盘隧道,在断层错动下受到很小的弯矩、剪力,但是会产生很大的位移。进一步研究揭示了土层参数（弹性模量、剪胀角）对隧道响应的影响。对于弹性模量取值较大的土层,土层发生贯通破裂时的断层错动量较小,隧道承受较小的峰值荷载。对于剪胀角取值较大的土层,破裂带倾角较小,隧道承受较大的峰值荷载。     

应用于评价活动断层的地震方法技术

以在上海市区开展地震调查深埋活断层的实例,讨论了在都市区强干扰条件下开展断层活动性调查的地震方法技术。认为：在对基岩断层的活动性评价中,反射纵波法根据基岩断层是否向上延伸到第四纪Ｑ３地层内,而剪切波分裂法则根据由Ｑ３地层内界面反射横波确定的各向异性。当基岩断层向第四系延伸幅度较大,即第四纪地层内断层落差较大时,可采用反射纵波法;当基岩断层活动引起的第四纪地层内的断层落差较小,反射纵波法不能对其分辨时,可采用剪切波分裂法     

金湖凹陷铜城断裂带断层活动特征

通过地震和地质资料解析, 分析了铜城断裂带的构造特征, 讨论了构造演化阶段及特征。研究表明, 铜城断裂带多发育北东走向的断裂构造, 阜宁期和三垛期是断层集中发育的阶段, 阜宁期掀斜旋转明显, 断块、断鼻构造发育。铜城断裂带新生代断层活动性表现出强弱交替的特征, 断层活动性复杂。阜宁期断层活动性加强, 戴南期相对较弱, 三垛期断裂活动又增强, 此后, 断层活动基本停止。铜城断层两侧地层差异沉降明显。铜城断裂带构造演化经历断块发育期(E₁f)、差异沉降期(E₂d-E₂s)、逆冲褶断期(E₂s末期)、构造稳定期(Ny-Qd)等4个时期。在吴堡运动、三垛运动的叠加与早期基底断层的共同作用下, 铜城断裂带形成断鼻构造、复杂断块构造及弧形断层圈闭, 为油气聚集提供良好的场所。      

用高分辨率地震技术研究活动断层

基于重大工程前期区域工程地质勘查的需要,在华北平原北部XY地区进行了一次高分辨率P波三维地震和S波二维地震描述、刻画地下活断层的试验研究,取得了本地区浅、中、深不同深度的地震成果。其中F1断层是该区一条重要控制断层,其重、磁、电资料虽有微弱显示,但位置不准确,难以对其活动性进行评价。经过本次综合勘探后,落实了该断层的存在,并发现该断层在工区范围内的中部分裂成F1-1及F1两条断层,F1-1、F1断层在平面上呈北东向“Y”字型展布,断距在纵、横向都呈现显著的分段特征,其断距最小90m,最大可达300m。该次勘探所获纵波反射主频达120～150Hz,活动断层地震成象十分清楚。可见高分辨率三维地震与超浅层横波反射地震相结合,可有效评价活动断层,为防震减灾工程研究提供可靠信息。