华南滨海断裂带活动区段的划分及其对沿海经济开发区的影响

根据中国科学院南海海洋研究所１９７０年以来在南海北部和台湾海峡所取得的地球物理高校资料并参考其他单位的研究成果，对华南滨海断裂带的活动性进行了分析，提出了该断裂划分为东段，中段和西段，其中以东段的活动性最强，西段次之，中段最弱。

穿越活动断裂带深埋隧道围岩地震响应分析

西南艰险山区道路和铁路隧道工程占比大,存在着埋深大、地质条件复杂、地震活动频发的特点,还存在隧道工程与活动断裂小角度穿越的工程问题,且近场地震对不同埋深的围岩影响不同,因而活动断裂近场地震对隧道工程顺利施工和安全运营存在显著不利影响。基于此,本文首先基于国内外发生的多次灾难性地震对隧道工程的影响,分析归纳了历史地震震级对穿越发震断裂隧道围岩(围岩埋深、岩性和级别)破坏的影响规律。其次,结合活动断层等特性,获取了能够反映区域断层特征和脉冲特性的地震动记录。最后,采用有限差分软件FLAC3D研究了活动断裂近场地震对深埋隧道工程围岩的影响规律。研究结果表明:隧道埋深的增加使得隧道围岩更加稳定,对于隧道围岩的塑性变形有抑制作用。不同地震动作用下的最大剪应力和最大主应力走势基本相同,断层段隧道围岩应力均大于普通围岩段。IV级及以下围岩在200 m埋深、PGA在0.3g以上时发生了较大的位移和应力响应。响应水平随着PGA的增大而增加,PGA从0.2g到0.39g的过程中有一个较大的增加,增幅接近50%,此过程是隧道产生塑性变形的主要过程,塑性区面积也随着PGA的增大而逐渐增大,因而在穿越活动断裂深埋隧道需认真考虑其近场地震的影响。研究成果可为隧道抗震优化设计提供技术支撑。

活动断裂带大调整量无砟轨道设计与试验研究

研究目的:为满足跨活动断裂带线路铺设无砟轨道需求,提升该地区无砟轨道的线路平顺性与舒适性,提出一种大调整量活动承轨台式无砟轨道。采用ANSYS有限元软件建立整体和轨枕局部有限元模型,分析活动承轨台式无砟轨道的受力特性,在此基础上进行大调整量无砟轨道结构参数优化研究以及疲劳试验研究,分析结构刚度、位移和应变变化情况。研究结论:(1)活动承轨台式无砟轨道在列车荷载与温度荷载叠加作用下,最大拉应力出现在轨枕位置,为3.47 MPa,各部件应力均满足强度要求且在轨枕尺寸和材料优化后进一步降低;(2)疲劳试验中随着疲劳加载次数增加,结构横、纵向刚度在疲劳前后变化分别为3.4%和24.2%,结构应变小幅增加,未见塑性变形与明显损伤;(3)仿真与试验结果可为活动断裂带地区无砟轨道设计提供参考和借鉴。

滇藏铁路沿线重要活动断裂带晚第四纪活动性初步研究

滇藏铁路位于青藏高原东南缘板块碰撞和构造活跃的地形急变带,沿线活动断裂发育,地震频发,地震烈度强,且地质灾害频繁,其规划施工建设和长期运营面临的地质安全风险问题严峻。滇藏铁路香格里拉—波密段沿线发育了哈巴—玉龙雪山东麓断裂带、中甸—龙蟠断裂带、德钦—中甸—大具断裂带、维西—乔后断裂带、金沙江断裂带、巴塘断裂带、澜沧江断裂带、怒江断裂带、边坝—洛隆断裂带、嘉黎—察隅断裂带等10余条活动断裂带。受断裂黏滑位错、蠕滑变形和引发强震风险的突出影响,迫切需要厘定区域活动断裂带的几何展布和活动性。基于前人资料、遥感解译和野外调查,本文总结分析了沿线10余条活动断裂带的几何展布、运动性质、滑动速率和古地震历史等,以期为滇藏铁路等国家重大工程规划建设与安全运营提供基础资料。

活动断裂带下聚氨酯固化道床受力与变形传递规律及其影响

为研究活动断裂带下聚氨酯固化道床结构的受力和变形传递规律及其影响,针对活动断裂带地质特征和聚氨酯固化道床结构特点,基于有限元法和仿真分析软件建立相应的有限元模型。研究结果表明:断裂所致的基础错动将直接映射到轨面,形成明显轨道不平顺,轨面不平顺线形与断裂面线形相近,但不完全重合;断裂位移导致轨面高低、方向变化率增量大于断裂角影响,断裂位移由5 mm增至20 mm,轨面高低、方向变化率增量分别为2.18,0.77 mm/m,断裂角由30°增至90°,轨面高低、方向变化率增量分别为0.11,0.03 mm/m,断裂位移是影响轨道不平顺的主要因素;正断层和走滑断层形成的钢轨变形波长分别为6.1~7.0 m和17.0~19.6 m,后者约为前者的3倍;正断层作用下,固化道床底部离缝宽度随断裂竖向位移v的增加而增大,断裂位置离缝明显,断裂位移为20 mm时,最大离缝宽度达10 mm以上;固化道床纵向应力分布连续,变形曲率最大处应力最大,但应力水平整体较低。

强震区活动断裂带基础整体道床结构设计方案研究

随着我国铁路线网的不断加密、延伸,将面临更加复杂的地质条件,特别是强震区活动断裂带将导致基础变形,影响轨道结构的服役性能。研究适应线下基础变形不稳定条件下的整体道床结构形式,为活动断层区域铁路工程设计提供技术方案。研究结论:(1)强震区活动断裂带的轨道结构宜按照“小震不动,中震可修,大震可换”的原则设防,且具备高稳定、可调整、少维护、易修复等功能;(2)现有无砟轨道结构形式不适用强震区活动断裂带的工程环境条件或设计标准,应开展适应基础大变形的新型轨道结构研发;(3)强震区活动断裂带的无砟轨道宜采用单元板式无砟轨道,通过增加减震装置实现垂向大位移调整,抵抗纵、横向变形;(4)从工程化角度出发,特别是隧道地段应充分考虑无砟轨道与有砟轨道兼容性问题,研究轻型装配式无砟轨道、可分层的自密实混凝土层等新型无砟轨道。研究结论可为强震区活动断裂带整体道床结构设计提供参考。

夏垫断裂带深部构造特征与第四纪活动性讨论

利用重力、浅层地震和高密度电阻率法物探工作成果，由深及浅垂向上“接力拼接”的方式，结合钻探等手段，把夏垫断裂带分解为基岩断裂带和第四纪断裂带2个部分进行研究，结果表明：1）夏垫断裂带的基岩断裂带由主干断裂和次级断裂构成。其北段（马坊-西集-带）较窄，南2条主干断裂构成。其南段（西集-凤河营-带）较宽，由3条主干断裂构成。2）第四纪断裂带是基岩断裂带向上延伸的部分，是断裂带最新活动的直观表现，并受控于基岩断裂带。夏垫第四纪断裂带同样由主干和次级断裂构成，北段（马坊-西集-带）由2条主干断裂和分布于北端尾部次级断裂构成，与基岩断裂带-对应关系较好。2条主干断裂产状差异较大，最新活动时间均为全新世。而南段（西集-凤河营-带）断裂分布不连续，很难分清主次断裂，同基岩断裂带的对应关系较差，推测为基岩断裂中夏垫断裂的活动。这些主、次级断裂产状均较为陡立，最新活动时间为晚更新世晚期一全新世早期。3）夏垫断裂带内上、下两盘全新世沉积底界垂向累积位错量为1．7～4．8m，晚、中、早更新世以来则分别为6～26m、26～167m和44～330m，其中最大累积位错量位于夏垫地区，向南、北逐渐减小。4）以张家湾断裂为界把夏垫断裂带划分为南、北2段。北段第四纪活动性强，中强震及微小地震时有发生，而南段第四纪活动性弱，仅发生微小地震。

塔里木盆地塔河油田走滑断裂活动对油气成藏的控制作用——以托甫39断裂带为例

塔里木盆地塔河油田奥陶系走滑断裂发育,控制了该区的油气成藏和分布。以塔河油田托甫39走滑断裂带为研究对象,在对其活动历史分析的基础之上,利用流体包裹体技术对断裂带油气充注期次和时间进行分析,研究了油气充注史与断裂活动之间的关系。托甫39走滑断裂带油气富集程度高,存在多期活动的特征,可划分为3个阶段,即加里东中晚期—海西期、印支期和燕山期—喜马拉雅期。流体包裹体研究结果显示,托甫39走滑断裂带碳酸盐岩储层中存在4期油充注,分别捕获了金黄色、黄色、黄绿色和蓝色荧光颜色的油包裹体;采用油包裹体伴生盐水包裹体均一温度结合储层埋藏史和热史的方法,确定4期油充注时间分别发生在距今约440,324,220,110 Ma。4期油充注时间分别与加里东期、海西期、印支期和燕山期相对应,与断裂活动时间具有较好的响应关系,说明走滑断裂带活动一定程度上制约了油气成藏时间,从而影响了整个成藏过程。

穿活动断裂带隧道抗错动易损性分析方法

活动断层错动作用是导致穿断层隧道结构破坏的主要因素,因此评估穿断层隧道结构的抗错动性能对于隧道抗震设计至关重要,然而目前研究尚缺乏针对穿断裂带隧道结构抗错动性能的评估方法。为此,提出了一种面向穿活动断裂带隧道结构抗错动性能评估的易损性分析方法。首先,基于概率断层位错危险分析(PFDHA)推导隧址区断层位错超越概率计算公式;其次,建立围岩-断层-隧道相互作用体系的有限元分析模型,并选定易损性分析指标,采用拟静力弹塑性分析方法得到隧道损伤与断层位错量之间的量化关系;最后采用隧址区断层位错超越概率计算公式计算出任意给定地震动水准条件下穿活动断裂带隧道结构的抗错动易损性。以某穿活动走滑断层隧道为例,依据所建立的易损性评估方法开展影响因素分析,探究了断层倾角对隧道结构抗错动性能的影响规律,结果表明:断层倾角越小,穿断层处隧道结构的易损性越小,且上盘侧隧道衬砌易损性显著高于下盘;隧道易损性对5~8级矩震级的变化更为敏感;隧道选线沿着近破裂带端部穿越可显著降低隧道结构的受损概率。该方法可以定量描述穿断层隧道在给定地震动强度下的易损性程度,可为穿活动断裂带隧道结构抗震设计与抗错动性能评估提供科学依据和分析手段。

隧洞穿越活动断裂带突涌水工程对策研究

【目的】以引汉济渭二期工程黄午隧洞20号支洞为依托,综合考虑隧洞断面、地质及地下水情况,研究适用于复杂地质条件的水工隧洞突涌水处理方案,保障隧洞施工安全。【方法】结合地质超前预报结果,对20号支洞穿越秦岭山前活动断裂带过程中发生的掌子面突涌水灾害,采用现场勘察、超前地质预报和工程分析等多种手段进行致灾机理及处理方案研究。【结果】结果表明,隧洞在穿越强富水性活动断裂带过程中极易发生突涌水灾害,且具有突发性强、出水量大、持续时间长、水量衰减缓慢等特点。【结论】活动断裂带通常节理裂隙发育、岩体破碎,在地下水发育的情况下,由于隧洞开挖对掌子面的扰动,极易在掌子面释放水压,从而诱发突涌水灾害。根据工程实际情况及突涌水灾害特点,研究确定了洞内抽排水、帷幕注浆、加强超前管棚支护的综合处理措施方案,并取得了良好效果。研究成果可为类似工程灾害治理提供参考。

初论邵武—河源断裂带的活动性

邵武—河源断裂带包含3条形态各异、特征不同的较大断裂带 ,北段为邵武—石城断裂带 ,中段为瑞金—寻乌断裂带 ,南段为龙川—河源断裂带。本文侧重阐述、分析江西境内该断裂带挽近地质时期的活动及与之有关的地貌、地震、温泉和地裂缝特征 ,探讨其活动性以及对地壳稳定性的影响。分析认为 ,邵武—河源断裂带现今还处于活跃期 ,但引起高级别地震可能性比较小 。

活动断裂带构造变形定量分析

为了把较高空间分辨率区域的GPS观测资料用于强震地点预测,提出了活动断裂带 构造变形定量分析方法．该方法主要通过沿断裂带主断层线两侧划分若干形变单元,求解各 单元的几何变形和相对错动参数等,定量估算断裂带各分段滑动及应变速率;进一步基于断 裂带整体变形的协调性,确定可能存在的异常段及其性质和程度．利用1991—2001年GPS 速度场资料对川滇块体东边界带的实例分析显示,则木河—小江断裂的冕宁—宁南—东川— 带,为主断层活动相对闭锁而左旋剪应变积累速度较高的异常段．

兰州马衔山北缘断裂带的新活动特征

通过详细地质填图研究获得了兰州马衔山北缘断裂带的几何学、新活动性、断错微地貌及滑动速率等的定量资料。马衔山北缘断裂为一条历史悠久的区域性活动断裂 ,其几何形态较简单 ,总体走向N6 0°W ,全长约 115 .5km。根据断裂分叉、拐弯及不连续阶区等几何特征和活动性的差异 ,大致可以将该断裂划分为 4条次级断层段 ,自东向西分别称为内官营段、马衔山段、七道梁段和雾宿山段。断裂的新活动具分段性 ,其中的内官营段为具逆断特性的晚更新世活动段 ,而马衔山段、七道梁段和雾宿山段均为全新世活动段。该断裂早期具逆断特性 ,大约自中更新世以来以左旋走滑为主兼具倾滑运动分量 ,形成了一系列山脊、冲沟、阶地等的左旋断错 ,断距几米至几百米。沿断裂带的水平位移具分组现象 ,可能反映了断裂的黏滑活动特性。根据Ⅰ ,Ⅱ级阶地的左旋断错值及其年代 ,得到了马衔山北缘断裂带晚更新世以来的平均水平滑动速率约为 3.73mm/a。同时沿断裂带还保存有断崖和断坎等 ,其中Ⅰ级阶地上的断坎高 1～ 1.5m左右。

东昆仑活动断裂带玛曲段活动特征及其东延

东昆仑活动断裂是青藏高原东北缘一条重要的NWW向边界断裂。通过野外观测和遥感解译,发现东昆仑活动断裂带玛曲段主要由玛曲、迭部-武都和迭山-舟曲3条左阶斜列的活动断裂组成。该断裂带晚第四纪的活动性非常强烈,晚更新世晚期以来的平均左旋走滑运动速率达(10.15±0.34)mm/a,与该断裂带在西大滩、东大滩、花石峡和玛沁等地的运动速率基本相同,说明东昆仑活动断裂带延伸到玛曲段并没有逐渐消亡,而是继续向东延伸,最终与秦岭南缘活动断裂相接。

内蒙大青山山前活动断裂带的地震破裂分段特征

沿内蒙大青山山前活动断裂进行野外调查及探槽开挖的研究结果表明 ,该断裂西部地段及东部地段的最新活动时期在全新世中期以后及全新世晚期以前 ;中部地段在全新世晚期强烈活动 ,公元 84 9年包头地震的地表破裂沿该段展布。大青山山前台地与断层陡坎分布、洪积扇类型及河流阶地断错等地貌特征、全新世晚期断裂活动范围、沿断裂带探槽开挖获得的古地震事件对比 ,以及现今中小地震震中分布表明 ,全新世晚期大青山山前断裂的活动以土左旗为界 ,该界以西全新世晚期断裂强烈活动 ,该界以东全新世晚期断裂活动不明显。全新世时期大青山山前断裂的活动显示了由东向西的迁移。

红河活动断裂带在南海西北部的反映

红河断裂带是一条走滑的活动断裂带 ,它控制着南海西北部的构造活动 ,也控制着莺歌海盆地的形成和演化。根据南海西北部中穿过莺歌海盆地的地震剖面和历史资料进行解释 ,结果表明 ,莺歌海盆地的形成可分 3个阶段 :自 50MaB .P .开始 ,沿红河断裂带的左旋错动和在印支地块的顺时针旋转的应力作用下 ,形成了莺歌海盆地的雏形 ;2 4MaB .P .之后在左旋压扭应力场作用下 ,形成了盆地西北部的反转构造 ;5MaB .P .之后发生了右旋错动 ,盆地内快速沉降 ,发育巨厚沉积层。根据盆地内最老和最新的沉积中心之间的距离 ,推测沿红河断裂带的左旋位错约 2 0 0km。该断裂带发展到现代 ,其活动性大为减弱 ,曾发生 1 0次小于 5级地震。

断裂带中的流体活动及其作用

大量证据表明活动断裂带中存在大量流体,不仅可以造成断裂带强度的变化,而且可以导致有效正应力减小,进而诱发地震。在野外观察与模拟的基础上,许多模式被用来解释这一现象。本文简要介绍了有关断裂带特征和分类、流体的来源和运动,以及流体对断裂带的影响和对地震的触发作用等方面的研究进展。

华南沿海主要活动断裂带的比较构造研究

华南沿海地区，发育３组不同方向的断裂构造。以北东～北北东向的断裂规模最大，地表迹象最明显；以北东东～东西向断裂切割最深，发育历史最长；而以北西～北西西向断裂的新生性和近期活动性最显著。研究结果表明，上述３组断裂构造的特征，在宏观表征和显微构造特点方面都有表现，说明各组断裂都有各自类同的形成、发育过程，并受控于类似的构造力源，它们的特征在一定程度上反映了地壳运动的演变史。

青海省活动断裂带分布发育特征研究

青海省活动断裂带在印度板块的推挤作用下具有各自不同的空间展布和运动学特征,通过对省内24条活动断裂带的研究,得出NNW向断裂带右旋走滑的同时还具有逆时针旋转的运动特性,柴达木盆地西南边缘的茫崖—油沙山断裂的形成可能是阿尔金断裂带左旋走滑的压应力分量和持续板块推挤在青藏高原北部的一种响应,中更新世以来的构造运动决定了现今青海构造地貌的基本形态,现今高原北部的隆升主要集中在柴达木盆地西侧和祁连山地区,挤压应力分布表现为南北强于中部、东部强于西部。

川滇地区若干活动断裂带整体的强地震复发特征研究

我们根据历史地震资料 ,采用统计学方法研究了川滇地区 7条活动断裂带整体的强地震复发特征。结果表明 ,这 7条断裂带的强地震复发表现出趋于随机的、随机的、以及丛集的行为 ,复发过程不具有良好的准周期性 ,也不存在强度 -时间或者时间 -强度的相依性。组成断裂带的强震破裂段落的数量越多 ,复发过程就越复杂。相对的地震活跃期与平静期交替出现。其中 ,活跃期内地震复发间隔分布的离散性较大 ,可用Weibull分布近似描述 ;而平静期的持续时间分布的离散性较小 ,可用正态等分布近似描述。不同相对活跃期的持续时间及强震的数量差别很大 ,导致相对活跃期并非准周期重现。因此 ,基于断裂带整体强震复发间隔分布的中长期危险性概率评估仍然面临一定的困难。