活斷層

活斷層

活斷層是指目前正在活動著的斷層,或是近期曾有過活動而不久的將來可能會重新活動的 斷層。後一 種情況也可稱 為 潛 在 活斷層各國學者對目前正在活動著的斷層,因有鑑別標誌佐證而無爭議; 但對潛在活斷層的判定則有不同見解。爭論的焦點主要是對“近期”一詞的看法不同,即對活斷層活動時間的上限有不同的標準。

基本介紹

  • 中文名:活斷層
  • 別稱:活動斷裂
介紹,活斷層標誌,活動與地震,繼承與反覆,長度與斷距,震源機制解,活動速率,隱伏性,分段性與群集,斷層群集,研究方法,

介紹

我們所說的活斷層是第四紀期間,尤其是距今10萬年來有過活動,今後仍可能活動的斷層。它的規模可大到板塊邊界,也可小到僅幾十公里長。那么,地震帶與活斷層有什 么關係呢?下述現象能幫助回答這個問題。
1.絕大多數強震震中分布於活斷層帶內。我們知道全球有兩個大的地震帶:環太平洋帶和地中海一喜馬拉雅帶。 兩者釋放的能量占全球地震總能量的95%,而這兩個帶部是活動的板塊邊界大斷層帶。
2.世界上著名的破壞性地震所產生的地表新斷層與原來存在的斷層走向一致或完全重合。如1906年美國舊金山發生的8.3級地震沿聖安德列斯斷層產生了 450公里的地表破裂;我國1920年的寧夏海原地震、 1931年的新疆富蘊地震、 1932年的甘肅昌馬地震、1970年的雲南通海地震、 1973年的四川爐霍地震、 1988年的雲南瀾滄一耿馬地震等,都產生了與原斷層大體重合的新斷層。
3.在許多活動斷層上都發現了古地震(指有儀器記錄以前的地震)及其重複現象。每一發震斷層上的重複時間從幾百年至上萬年。我國建國以來受災損失最大的唐山地震,在斷層上也發現了古地震現象。這告訴我們:不僅是現在, 而且過去的地震也是沿斷層分布的。
4.大多數強震的極震區和等震線的延長方向和當地斷 層走向一致。大地震的前震和餘震也沿斷層線性分布。
5. 震源力學分析(震源機制)得出,震源錯動面的產狀大部分和地表斷層一致。
總之,這些自然現象說明:地震帶與活斷層有著成因上的密切聯繫。因此可通過地震帶發現和研究活動斷層帶,而活動斷層帶的存在和斷層作用又是產生地震和地震成常分布的根本原因。

活斷層標誌

活動與地震

活斷層有兩種基本活動方式:
(1)以地震方式產生間歇性的突然滑動,這種斷層稱發震斷層或粘滑性斷層。粘滑性斷層的圍岩強度高,兩盤粘在一起,不產生或僅有極其微弱的相互錯動,從而不斷積累應變能,當應力達到圍岩鎖固段的強度極限後,較大幅度的相互錯動在瞬間突然發生,引發地震。
(2)斷層兩側岩層連續緩慢地滑動,稱為蠕變斷層或蠕滑型斷層。蠕滑型斷層圍岩強度低,斷裂帶內含有軟弱充填物或孔隙水壓、地溫高的異常帶內,斷裂鎖固能力弱,不能積累較大的應變能,在受力過程中會持續不斷的相互錯動而緩慢的滑動。

繼承與反覆

活斷層的繼承性:繼承老的斷裂而活動的。
活斷層的反覆性:發震斷層往往總是沿著某一活動斷裂有規律的重複分布。

長度與斷距

活斷層的長度與斷距主要是研究發生強震時地震斷層的位錯長度和位錯距離,是活斷層區建設時場地評價、設防和地震預報的重要資料。一般地說,地震震級愈大,震源深度愈淺,則地表斷層長度愈大,斷層位移量也愈大。
統計資料表明,一般7.5級的淺源地震均伴有地表錯斷,而小於5.5級地震者則少見。

震源機制解

郯廬斷裂壓扭運動,兼右旋剪下,淺源地震

活動速率

斷層的滑動速率,即單位時間內的斷層滑動量,常以mm/a表示.
地形地貌法和地震考古是確定地質歷史時期斷層平均活動速率最常用的方法.
斷裂現代活動速率是用現代儀器測量確定的.在我國的一些活動性較強的斷裂上,都布設有短水準、短基線水準測量網和三角觀測網,獲得了一批具有較高精度的數據。
在城市,由於人為活動的附加作用,使得斷層活動的速率值增大。

隱伏性

隱伏斷層是指第四紀有過活動,但未切穿全新世或現代最新地層的活動斷層。隱伏斷層的分布、規模、性質、活動性等均與城市規劃以及大型工程場地選址、烈度區劃、地震危險性分析及潛在震源的確定密切相關。隱伏活斷層的研究核心是斷層的準確定位、隱伏活斷層的活動時間及隱伏活斷層的活動方式。

分段性與群集

斷層分段性是指將超長活斷層分成地震情況互不相同的地段。其起步較晚,仍處於探索階段。很多學者觀察到,超長斷層上發生一次地震並不是整個斷層帶破裂,而是破裂僅局限在一定段落,這是因為超長斷層在延伸方向上並不是連續的,特別是受到其他斷層的錯斷,使得超長斷層具有分段,在一些活動段存在鎖固段,當應變能積累達到這些鎖固段極限強度時,會產生突然錯斷,從而產生地震,也就是地震發生的斷層是分段發生的。
斷層長度與地震震級不協調的另一情況是有時一次地震引起的地震斷層,常常呈現枝狀或出現平行、次平行的破裂群,對這些成群的小斷層,如僅用單條破裂長度,按經驗公式計算,只能得到很小的震級,顯然不能反映斷層長度與地震的真實關係。

斷層群集

根據斷層活動與地震的關係,把成因上有聯繫的一組斷層集合成一條較大的活斷層。

研究方法

對活斷層的研究可以通過航衛片解釋、地質地貌調查、地質填圖、探槽開挖等手段,在第四系覆蓋地區則必須使用各種地球物理探測和工程地質勘探方法。其目的就是要查明活斷層的位置、活動時代、運動性質、滑動速率以及該斷層上曾經發生地震的情況。
20世紀70年代以來國內外對活斷層的研究取得了巨大的成就,形成了一套完整的研究活斷層活動習性的方法,特別是探槽開挖技術和古地震研究方法已非常成熟。近年來的研究表明活斷層具有分段破裂特性,一條活斷層的不同段落往往具有不同的破裂活動歷史,它們可能分別發生破裂,每一次破裂對應一次地震。因此,通過對活斷層破裂分段的研究,可以有效地提高地震預報的精度。

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