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1、第四章区域地壳稳定性主要内容：1.区域地球动力学环境条件2.活动断裂工程地质研究3.地震工程地质研究4.诱发地震第一节区域地球动力学环境条件一、区域稳定性1.定义:指工程建设区域的现今地壳,由于天然或工程因素引起的地应力变化,主要产生构造,火山,地震等活动所造成的具有区域性地壳表层位移和破坏的程度.2.建筑措施:(1)区域地壳稳定性分析;(2)合理选址,避开火山,构造,地震等活动强烈地区;(3)分析构造发育史,近期构造活动情况;3.地壳表层位移及破坏(1)现代发生发展的地壳升降,翘起,褶皱,断裂;(2)有区域分布的物理地质作用:如岩崩,滑坡,砂土液化
2、,粘土塑硫,地面不均匀沉降;诱发因素:应力平衡被打破(地应力变化)对工程的影响程度:(1)新构造运动在较长地质年代里大范围内进行,易于避免;(2)活断层危害严重;(3)地震将造成灾难性损失;(4)产生滑坡,泥石流;4.区域稳定性及边坡稳定性的工程地质研究区域稳定性重点研究抗震和抗断问题，关键是找出控制区域稳定性的优势断裂和优势段，在应用显微构造包裹体分析确定隐伏优势断裂和应用概率分析法评价区域稳定性方面独具特色，实现了抗震抗断的数值评价。在岩坡破坏机理和系统分析和评价可靠度方面也得进行研究.(1)中国区域地壳稳定性定量化评价与分区中国地处环太平洋构造
3、带与地中海构造带交接部位，地质构造复杂，活动性较为强烈，各种内动力地质灾害比较严重，总体看来中国区域地壳稳定性相对较差。为了使区域地壳稳定性评价与分区获得定量化认识，更好地服务于经济建设和减灾防灾，应着重分析中国现今活动的主要构造体系与内动力地质灾害的分布规律的基础上，首先进行区域地壳稳定性定量化评价待评区的划分；其次进行定量化评价指标的选定、取值、权重分配及评价标准的定；最后运用模糊数学进行中国区域地壳稳定性定量化评价与分区。(2)我国区域地壳稳定性研究的新进展区域地壳稳定性研究是工程地质学中与地质力学和构造地质学关系密切的一个分支学科。近10年来
4、，随着国家大型工程建设的高速发展，区域地壳稳定性研究取得了长足的进步，逐步形成了自己的学科理论——区域地壳稳定性工程地质学。 我们从两个方面介绍这门学科在基础理论、研究思维方法等方面的一些新进展。(1)学科理论体系的建立和完善。重点论述地壳稳定性分析、主要地质灾害风险估算和地壳稳定性评价3个层次的基础理论。(2)研究思路和方法不断更新。主要论述系统的、多层次的研究思路；动态的、发展演化的研究思路和多种方法相互补充验证的研究思路。二、区域地球动力环境区域地球动力环境稳定控制因素:地应力1.地球动力学环境对工程建设至关重要影响的地应力,地质作用,地形地貌
5、演化的过程。2.地球动力学例如:选择在区域稳定性条件较好，地质构造简单，断裂不发育的地段，桥线方向应与主要构造线垂直或大交角通过。桥墩和桥台尽量不置于断层破碎带和褶皱轴线上，特别在高地震基本烈度区，必须远离活动断裂和主断裂带。第二节活动断裂工程地质研究一、区域地壳稳定性问题1.区域地壳稳定性问题主要有:活断层,地震具有区域性,突发性,大灾难等性质,并且90%以上的地震是由活断层所引起的.2.活断层并一定诱发地震,主要分:粘滑地震和濡滑地震,其中粘滑地震是发震断层,而濡滑地震是非发震断层.二、活断层1.活断层定义:现今仍在活动的;近期曾经活动过的;将来
6、可能会活动的断层.2.对活断层的有关讨论:(1)近期曾经活动的以及现在活动的没有任何意义;(2)潜在的活动断层:对其时间上限有争议;对于曾经活动的断层,主要有:第四纪以来活动过;晚更新世之内活动过;是近3.5万年以来活动过;全新世以来活动过;美国原子能委员会:狭义上,是全新世一万年以内;广义上,能动的断层,过去3.5万年内活动过;过去50万年内反复活动过,与之有联系的断层;有地震活动记录的断层;在我国:分铁路1万年内;核电站5万年内;3.活断层的基本特征:(1)深大断裂反复活动的产物;(2)具有继承性,反复性;(3)具有两种活动方式:a.粘滑断层:由
7、突发性滑动完成,滑动迅速;b.濡滑断层:由持续性滑动完成,滑动缓慢;三.活断层研究1.产状:考虑走向,倾向,倾角;2.断层长度,断距:M=3.3+2.1LgLM---断层震级;L---相应的最长地面断裂长度(以km计);3.错动速率和错动周期a.错动速率:(mm/a)一般是通过重复精密地形测量和研究第四纪沉积物年代及其错位量而获得的.重复精密地形测量可以精确得测定活断层不同地段得现今错动速率,而第四纪沉积物年代及其错位量的研究,则只能确定活断层在最新地质时期内的平均错动速率.b.错动周期:活断层每两次突然错动的时间间隔.其主要取决于断层周围地壳应变速
8、率和断层面锁固段的强度,与地壳应变速率和断层走向长度有关.4.活断层的年龄判据:其主要判据有错断地层年龄和断
