[科普中國]-活斷層

簡介

我們所說的活斷層是第四紀(jì)期間，尤其是距今10萬年來有過活動，今后仍可能活動的斷層。它的規(guī)?？纱蟮桨鍓K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(guān)系呢？下述現(xiàn)象能幫助回答這個問題。

1．絕大多數(shù)強(qiáng)震震中分布于活斷層帶內(nèi)。我們知道全球有兩個大的地震帶：環(huán)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(chǎn)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(fā)生的8．3級地震沿圣安德列斯斷層產(chǎn)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(yùn)地震、 1932年的甘肅昌馬地震、1970年的云南通海地震、 1973年的四川爐霍地震、 1988年的云南瀾滄一耿馬地震等，都產(chǎn)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(fā)現(xiàn)了古地震（指有儀器記錄以前的地震）及其重復(fù)現(xiàn)象。每一發(fā)震斷層上的重復(fù)時間從幾百年至上萬年。我國建國以來受災(zāi)損失最大的唐山地震，在斷層上也發(fā)現(xiàn)了古地震現(xiàn)象。這告訴我們：不僅是現(xiàn)在， 而且過去的地震也是沿斷層分布的。

4．大多數(shù)強(qiáng)震的極震區(qū)和等震線的延長方向和當(dāng)?shù)財?層走向一致。大地震的前震和余震也沿斷層線性分布。

5. 震源力學(xué)分析（震源機(jī)制）得出，震源錯動面的產(chǎn)狀大部分和地表斷層一致。

總之，這些自然現(xiàn)象說明：地震帶與活斷層有著成因上的密切聯(lián)系。因此可通過地震帶發(fā)現(xiàn)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(chǎn)生地震和地震成常分布的根本原因。

活斷層的基本標(biāo)志活斷層的活動方式及與地震關(guān)系活斷層有兩種基本活動方式:

（1）以地震方式產(chǎn)生間歇性的突然滑動，這種斷層稱發(fā)震斷層或粘滑性斷層。粘滑性斷層的圍巖強(qiáng)度高，兩盤粘在一起，不產(chǎn)生或僅有極其微弱的相互錯動，從而不斷積累應(yīng)變能，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到圍巖鎖固段的強(qiáng)度極限后，較大幅度的相互錯動在瞬間突然發(fā)生，引發(fā)地震。

（2）斷層兩側(cè)巖層連續(xù)緩慢地滑動，稱為蠕變斷層或蠕滑型斷層。蠕滑型斷層圍巖強(qiáng)度低，斷裂帶內(nèi)含有軟弱充填物或孔隙水壓、地溫高的異常帶內(nèi)，斷裂鎖固能力弱，不能積累較大的應(yīng)變能，在受力過程中會持續(xù)不斷的相互錯動而緩慢的滑動。

活斷層的繼承性與反復(fù)性活斷層的繼承性：繼承老的斷裂而活動的。

活斷層的反復(fù)性：發(fā)震斷層往往總是沿著某一活動斷裂有規(guī)律的重復(fù)分布。

活斷層的長度與斷距活斷層的長度與斷距主要是研究發(fā)生強(qiáng)震時地震斷層的位錯長度和位錯距離，是活斷層區(qū)建設(shè)時場地評價、設(shè)防和地震預(yù)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(tǒng)計資料表明，一般7.5級的淺源地震均伴有地表錯斷，而小于5.5級地震者則少見。

震源機(jī)制解郯廬斷裂壓扭運(yùn)動，兼右旋剪切，淺源地震

活斷層的活動速率斷層的滑動速率,即單位時間內(nèi)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(zhì)歷史時期斷層平均活動速率最常用的方法.

斷裂現(xiàn)代活動速率是用現(xiàn)代儀器測量確定的.在我國的一些活動性較強(qiáng)的斷裂上,都布設(shè)有短水準(zhǔn)、短基線水準(zhǔn)測量網(wǎng)和三角觀測網(wǎng)，獲得了一批具有較高精度的數(shù)據(jù)。

在城市，由于人為活動的附加作用，使得斷層活動的速率值增大。

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

活斷層的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，仍處于探索階段。很多學(xué)者觀察到，超長斷層上發(fā)生一次地震并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并不是連續(xù)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(dāng)應(yīng)變能積累達(dá)到這些鎖固段極限強(qiáng)度時，會產(chǎn)生突然錯斷，從而產(chǎn)生地震，也就是地震發(fā)生的斷層是分段發(fā)生的。

斷層長度與地震震級不協(xié)調(diào)的另一情況是有時一次地震引起的地震斷層，常常呈現(xiàn)枝狀或出現(xiàn)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(jīng)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(guān)系。

斷層群集根據(jù)斷層活動與地震的關(guān)系，把成因上有聯(lián)系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(wèi)片解釋、地質(zhì)地貌調(diào)查、地質(zhì)填圖、探槽開挖等手段，在第四系覆蓋地區(qū)則必須使用各種地球物理探測和工程地質(zhì)勘探方法。其目的就是要查明活斷層的位置、活動時代、運(yùn)動性質(zhì)、滑動速率以及該斷層上曾經(jīng)發(fā)生地震的情況。

20世紀(jì)70年代以來國內(nèi)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(xí)性的方法，特別是探槽開挖技術(shù)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(fā)生破裂，每一次破裂對應(yīng)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(yù)報的精度。