环境地质学全册配套完整课件.ppt

1、|课程简介：本课程是用环境地质学理论和课程简介：本课程是用环境地质学理论和方法，揭示环境地质特征和灾害成因，研方法，揭示环境地质特征和灾害成因，研究究人类与地质资源环境人类与地质资源环境之间的相互关系、之间的相互关系、相互影响，努力相互影响，努力改造和优化人类生存环境改造和优化人类生存环境、合理合理开发利用天然资源、治理地质灾害开发利用天然资源、治理地质灾害的的一门学科。一门学科。|环境地质学是运用环境科学、地球科学、环境地质学是运用环境科学、地球科学、资源学、材料学和旅游学等学科知识，从资源学、材料学和旅游学等学科知识，从地质环境特征地质环境特征解释其成因与开发利用解释其成因与开发利用价值，

2、价值，重点强调地质环境的社会性、经济性和应重点强调地质环境的社会性、经济性和应用性。用性。|本课程共分为本课程共分为1313章。章。|通过本课程的教学，了解各种环境通过本课程的教学，了解各种环境地质问题及原因及后果，为深入研地质问题及原因及后果，为深入研究人口、资源、环境和经济社会的究人口、资源、环境和经济社会的可持续发展提供专业基础理论与技可持续发展提供专业基础理论与技术方法。术方法。|考核：期终笔试，占考核：期终笔试，占70%70%平时及实验报告，平时及实验报告，占占30%30%。|实验教科书、参考书实验教科书、参考书|（一）教科书：（一）教科书：|环境地质学环境地质学戴塔根等，戴塔根等，

3、20042004|（二）参考书：（二）参考书：|1 1、环境地质学环境地质学闵茂中等，南京大学闵茂中等，南京大学出版社，出版社，19941994|2 2、Coates, D. R., 1992. Coates, D. R., 1992. Environmental Geology. Library of Environmental Geology. Library of Congrees CatalogingCongrees Cataloging|绪论绪论一、环境地质学基本概念一、环境地质学基本概念 二、环境地质学的研究对象二、环境地质学的研究对象三、环境地质学的研究内容三、环境地质学的研究内

4、容四、环境地质学的研究方法四、环境地质学的研究方法五、环境地质学研究特征五、环境地质学研究特征六、控制人口六、控制人口 珍惜资源珍惜资源 保护环境保护环境 |环境、人口环境、人口和和资源资源并列为当今世界并列为当今世界最突最突出出和和急需急需解决的三大解决的三大难题难题。|2020世纪世纪5050年代以来，全球性的环境地质年代以来，全球性的环境地质问题日趋尖锐，水资源短缺、水质恶化、问题日趋尖锐，水资源短缺、水质恶化、地面沉降、岩溶塌陷、海水入浸、滑坡、地面沉降、岩溶塌陷、海水入浸、滑坡、沙漠化以及多发性地方病以及工业污染沙漠化以及多发性地方病以及工业污染等成为严重的环境问题，影响到人类健等成

5、为严重的环境问题，影响到人类健康和生态平衡。因而大批地质学家投入康和生态平衡。因而大批地质学家投入了环境问题的研究。世界一些国家纷纷了环境问题的研究。世界一些国家纷纷建立环境地质研究机构，出版书刊。建立环境地质研究机构，出版书刊。 |6060年代末环境地质学应运而生，年代末环境地质学应运而生，|7070年代中期，环境地质学已发年代中期，环境地质学已发展成为一门比较完整、独立的展成为一门比较完整、独立的新学科。新学科。一、基本概念一、基本概念 环境（狭义）环境（狭义）是指人类赖以是指人类赖以生存生存的周围事物的周围事物大气、大气、水水、土地、土地、岩石岩石、矿产矿产、森林、森林、山脉山脉、动物、

6、动物和和植物植物等的等的总称总称。环境（广义）环境（广义） 是指人类周围的是指人类周围的自然和社会的全部条件和情况自然和社会的全部条件和情况，也包，也包括影响自然界性质的条件和物质。括影响自然界性质的条件和物质。地质环境地质环境是自然环境的一是自然环境的一部分，是人类生存发展的基部分，是人类生存发展的基本地质空间，即与水圈、大本地质空间，即与水圈、大气圈、生物圈相互作用的岩气圈、生物圈相互作用的岩石圈表层。石圈表层。|地质环境的质量和容量：是地质环境的质量和容量：是一个特定地质空间的限度。一个特定地质空间的限度。|地质环境的质量：地质环境的质量：在某种程度上是由地球物理因素和地球化学因素决定的

7、，其质量好坏影响因素：自然地质条件的稳定性、抗人类活动干扰的能力、原生地球化学背景和次生污染或破坏的程度。|地质环境的容量：地质环境的容量：是指特定地质环境，在一定环境目标下，可能承受人类活动的影响与改变的最大潜能，即临界值。常用特定地质环境可能提供人类利用的地质资源和对人类排放的有害废弃物的容纳能力来评价。|环境地质环境地质：是具有环境性质和环境性质和特点特点的地质，是按环境要求环境要求去考察认识、研究和利用的“地质”。环境地质学环境地质学（张宗枯，（张宗枯，19871987）是研）是研究人类经济活动与地质环境之间相互作究人类经济活动与地质环境之间相互作用、相互影响的学科。用、相互影响的学科

8、。环境地质学环境地质学环境地质学环境地质学（目前适用）（目前适用）是是研研究人与地质环境系统究人与地质环境系统之间的反馈机之间的反馈机制及其环境地质问题的发展、演化制及其环境地质问题的发展、演化和分布规律，全面和分布规律，全面评价评价环境地质质环境地质质量，探明地质环境量，探明地质环境合理开发利用合理开发利用与与保护的对策，保护的对策，防止和减轻地质灾害防止和减轻地质灾害对人类的影响，实现人类与地质环对人类的影响，实现人类与地质环境之间和谐发展的一门综合性学科。境之间和谐发展的一门综合性学科。|环境地质学的研究对象环境地质学的研究对象-人人地质地质环境系统环境系统。（相互制约相互影响）。（相互

9、制约相互影响）|地质环境特征：地质环境特征：空间性、稳定性、可空间性、稳定性、可变性和系统性。变性和系统性。|人与地质环境系统间是互相影响互相人与地质环境系统间是互相影响互相制约的。现代人类经济技术活动相当制约的。现代人类经济技术活动相当于一种强大的地质营力。于一种强大的地质营力。二、环境地质学的研究对象二、环境地质学的研究对象 1、对地壳的侵蚀（破坏）作用对地壳的侵蚀（破坏）作用人类活动人类活动已已超过超过某些某些自然自然地质营力，成为一地质营力，成为一种种特殊特殊的、的、巨大巨大的的地质地质营力营力，有人称为，有人称为第三地第三地质作用质作用。 人类的地质作用及造成的破坏分为以下几人类的地

10、质作用及造成的破坏分为以下几个方面：个方面： 2、对地表的侵蚀（改造）作用对地表的侵蚀（改造）作用 人类人类为了各种需要为了各种需要而而改变改变地表的形态地表的形态，形成各种，形成各种人为人为景景观观，如，如围海造田、水库、河流改道围海造田、水库、河流改道以及修建了大量的以及修建了大量的工程建工程建筑、铁路和公路筑、铁路和公路。造成造成了地壳了地壳应力状态应力状态、地表形态地表形态及及地下水地下水系系的的改变改变，破坏破坏了了生态平衡生态平衡，使，使环境恶化环境恶化： 1. 1.诱发地震；诱发地震；2. 2.块体运动；块体运动；3.3.土地沙漠化；土地沙漠化；4. 4.土壤盐碱土壤盐碱化；化；

11、5. 5.水土流失。水土流失。3、废弃物的堆积（排放）作用废弃物的堆积（排放）作用 臭氧层破坏问臭氧层破坏问题题 人类生产和生活人类生产和生活产生产生的大量的大量废弃物废弃物。酸雨问题酸雨问题温室效应问题温室效应问题影视影视：大气污染大气污染|地质环境的反馈作用：地质环境的反馈作用：地质环境在地质环境在人类经济技术活动影响下，对人人类经济技术活动影响下，对人地质环境系统动态平衡关系进行调地质环境系统动态平衡关系进行调整的一种现象。整的一种现象。|反馈的后果：使环境恶化；或者使反馈的后果：使环境恶化；或者使环境质量得以保护和改善。环境质量得以保护和改善。三、环境地质学的研究内容三、环境地质学的研

12、究内容1)主要由主要由自然自然地质作用地质作用引起的引起的原生原生地质环境地质环境 (地震、地震、火山等火山等)2)主要由主要由人类活动人类活动造成的造成的次生次生地质环境地质环境 (地下水、大地下水、大气污染气污染 )环境地质学的研究内容环境地质学的研究内容其包括以下分支：1.环境地质理论学环境地质理论学环境地质学的本质特征、研究对象、研究方向、范围、任务、原则方法等基本理论问题，环境地质质量评价、合理开发与保护的原理与方法等。2.灾害地质学灾害地质学研究人类与地质环境系统间的负作用关系，以保护地质环境，实现人类、资源与环境和谐发展的目的。3.城市环境地质学城市环境地质学城市地区的区域地质、

13、水文与工程地质、环境地质综合调查研究、评价地质环境适宜程度、预测环境地质问题与社会效益、了解各种地质灾害的分布成因影响和预测预防研究、与人类健康关系研究、城建基础稳定性与地基勘测研究等。环境地质学的研究内容环境地质学的研究内容|4.矿山环境地质学矿山环境地质学 |主要包括：矿产资源合理开发利用技术与方法；人类与矿产资源供需矛盾及其解决的途径与对策；矿产开发利用过程中产生的环境地质问题的预测及其防治。 |5.医学地质学医学地质学|研究人体健康与地质环境的关系环境地质学的研究内容环境地质学的研究内容|6.废物处置环境地质学废物处置环境地质学|运用构造地质学、水文地质学、岩石学、矿物学和地貌学等理论

14、，对废弃物进行处置，使之符合最终堆放质量标准，即固体废弃物应该具有类似于地壳组分的性质或者从固体废弃物堆放场地进入环境的物质没有改变环境质量。 |7.海岸环境地质学海岸环境地质学|（集中了2/3的人口和重要经济产业）对引起海洋地质灾害发生的因素研究，预测预防灾害。环境地质学的研究内容环境地质学的研究内容|8.工程环境地质学工程环境地质学|包括规划阶段的环境地质论证，进行利弊全面系统性分析，研究工程在不同地区的适宜性和可能产生的环境地质问题，预测社会、经济和环境效益。进行工程布局地区的环境地质要素和环境地质作用及其后果全面评价预测，为开发工程和地质环境保护及改善工程布置设计，提供环境地质依据。施

15、工营运阶段的环境地质研究，对此过程中产生的环境地质问题进行优化决策，完善开发保护工程体系。进行后期的监测、验证，建立环境地质监测、管理系统。|9.国土环境地质学国土环境地质学|引起的土壤次生盐碱化、由工业发展和不合理使用合成农药与化肥由不合理垦殖引起的土壤侵蚀和土地沙漠化、不合理灌溉引起的土壤污染等环境地质问题的形成机制及其防治对策。环境地质学的研究内容环境地质学的研究内容|10.10.旅游环境地质学旅游环境地质学 |寻找研究各种旅游地质资源，探讨其形成机制和分布规律，对影响和破坏旅游资源的环境地质问题进行防治对策研究，为合理开发旅游资源提供依据。|11.11.环境地质法规学环境地质法规学|强

16、化地质环境的合理开发和保护，改善在国民经济中的作用，相关法规与条例的研究与制定等。|12.12.军事环境地质学军事环境地质学|研究地质条件如何影响军事施工和战略部署等问研究地质条件如何影响军事施工和战略部署等问题，如何将战争对地质环境的破坏及对人体的危题，如何将战争对地质环境的破坏及对人体的危害减少到最小程度，恢复战争破坏的地质环境等。害减少到最小程度，恢复战争破坏的地质环境等。|四、环境地质学的研究方法四、环境地质学的研究方法|包括：|1 1、野外地质调查研究法、野外地质调查研究法|2 2、综合法、综合法|环境地质学是地质科学、环境科学、社会科学和自然科学的结晶，广泛利用相关学科研究方法解决

17、环境地质问题。|3 3、分析测试法、分析测试法|4 4、环境地质制图法、环境地质制图法|5 5、系统分析法、系统分析法|混沌学、分形理论、灾变理论、协同论、耗散结构理论等较好地解决复杂的环境地质问题。|6 6、综合评价预测法、综合评价预测法|环境地质综合评价预测是环境地质学研究的最终目的。|7 7、环境地质监测法、环境地质监测法|五、环境地质学研究特征五、环境地质学研究特征|1 1、社会性、社会性|环境地质问题引起社会影响（经济政治纠纷）；大到全球性自然生态系统的退化和破坏如海平面上升等，小到某一工程引起的环境地质问题。|2 2、区域性、区域性|一定的自然地质背景具有特定的地质环境，其环境问题

18、和灾害组合也有特定的规律。|环境地质分区图|3 3、系统性（或整体性）、系统性（或整体性）|4、综合性（复杂性）、综合性（复杂性）|5 5、预测性、预测性|6 6、应用性、应用性六、控制人口六、控制人口 珍惜资源珍惜资源 保护环境保护环境1、严格控制人口增长、严格控制人口增长 目前世界人口总目前世界人口总数已经超过数已经超过60亿亿，地球已接近地球已接近“人满人满为患为患”了。了。 2、合理利用地球资源3、减少破坏保护环境 自然资源是有限的、绝大部分是不能再生的。矿产资源枯竭已是人类面临的重大问题。我们只有一个地球，保护地球是人类永恒的主题。 掌握环境地质学的概念及研究内容；了解人类活动掌握环

19、境地质学的概念及研究内容；了解人类活动对地球环境的破坏、改造和污染，明确保护环境、保护对地球环境的破坏、改造和污染，明确保护环境、保护地球的意义与责任。地球的意义与责任。学习重点学习重点：重点是重点是环境地质学环境地质学的的研究内容研究内容。 作业及思考题作业及思考题：1.1.人类人类与与地球地球是如何是如何相互影相互影响响的？的？ 2.2.何谓何谓环境地质学环境地质学？有哪些？有哪些主要主要内容？内容？ 3.3.环境地质与地质环境的区别环境地质与地质环境的区别本章学习要求本章学习要求|天然地质景观是著名的旅游胜地天然地质景观是著名的旅游胜地美国的大峡谷公园（科罗拉多大峡谷），峡谷两岸由各种颜

20、色代表不同地质年代的岩层重叠而成的峭壁悬崖，蜿蜒曲折，绚丽非凡，是著名的地质旅游胜地； |科罗拉多大峡谷位于美国亚利桑那州西北部，是科罗拉多河经过数百万年以上的冲蚀而形成，色彩斑斓，峭壁险峻。世界七大自然奇观之一。大峡谷总长446公里，平均深度有1200米，宽度从0.5公里至29公里不等。科罗拉多高原抬升时，科罗拉多河及其支流切割层层沉积岩，由此形成了大峡谷。将近20亿年来的地质变迁史一览无余。|瑞士的卢塞恩市有一处“冰川公园”|山旺古生物化石国家级自然保护区山旺古生物化石国家级自然保护区2005年修建中的长年修建中的长160米米,高高25米的化石剖面米的化石剖面 返返回回地质灾害是指在自然或

21、人为因素的作地质灾害是指在自然或人为因素的作用与诱发下形成，造成人类生命财产用与诱发下形成，造成人类生命财产直接或间接损失的现象。直接或间接损失的现象。|我国自然灾害多、影响广、损失重。我国自然灾害多、影响广、损失重。|从从2020世纪世纪8080年代才开始为减轻灾害而进行年代才开始为减轻灾害而进行研究：研究形成的原因，鉴定灾害的地质研究：研究形成的原因，鉴定灾害的地质条件，用绘图的方法圈出灾害频发区。许条件，用绘图的方法圈出灾害频发区。许多地区和城市均已制定新的规划和管理方多地区和城市均已制定新的规划和管理方案，建立消除或减少灾害危险的制度案，建立消除或减少灾害危险的制度 。|我国的地质灾害

22、主要分布于中缅边境向东北一直延伸到黑龙江下游，通向俄罗斯境内这条带状区域范围带状区域范围内。至少13个省会城市和北京天津分布在此带上。地质灾害严重。|现在地球正处于一个新的活动期，另外环境变异、温室效应等使自然灾害日渐频繁。|第第1 1章章 活断层活断层|第第2 2章章 地震地震|第第3 3章章 崩塌和滑坡崩塌和滑坡|第第4 4章章 泥石流泥石流|第第5 5章章 海岸环境地质海岸环境地质|一、活断层定义一、活断层定义|二、研究意义二、研究意义|三、活断层与地震的关系三、活断层与地震的关系|四、活断层的分类四、活断层的分类|五、活断层活动参数五、活断层活动参数|六、活断层的调查六、活断层的调查|

23、七、活断层的判别七、活断层的判别主要内容主要内容|活断层，是指现今在持续活动的断层，或活断层，是指现今在持续活动的断层，或在人类历史时期或近期地质时期曾活动过，在人类历史时期或近期地质时期曾活动过，极有可能在不远的将来重新活动的断层。极有可能在不远的将来重新活动的断层。|对对“近期近期”的看法尚不统一，有的人认为的看法尚不统一，有的人认为只限只限3.53.5万年，还有的限于万年，还有的限于1010万年或万年或5050万年万年。“不久的将来不久的将来”一般是指重要建筑物如大一般是指重要建筑物如大坝、核电站等的使用年限（约坝、核电站等的使用年限（约100100年）。年）。 活动断层的最佳例子為美國

24、加州聖安得烈(San Andreas) 断层.|对地区的地壳稳定性地壳稳定性有重要的实际意义，故当今重大的工程，如水利水电，核电站，重要的铁路、城市中重大建筑物的规划、选址，都需要进行稳定性评价及地震稳定性。|1 1、活断层对工程建筑物安全的威胁主要来、活断层对工程建筑物安全的威胁主要来自断层错动自断层错动突发错动和缓慢错动突发错动和缓慢错动（蠕滑）。|突发错动突发错动往往和地震相伴随，在我国大陆区震级为6.3以上的地震才能产生不同规模的地表破裂带和地表位移。|蠕滑蠕滑也可以产生地表位移和地面破裂，是一个缓慢的应变释放过程，其位移量也是一种缓慢的积累过程。二者都会对工程建筑物造成威胁。|2 2

25、、活断层快速滑动常引起地震、活断层快速滑动常引起地震|大多数活断层与地震发生有关，因之人们大多数活断层与地震发生有关，因之人们很很重视活断层的勘测和研究重视活断层的勘测和研究，特别是断层，特别是断层通过城市下方时通过城市下方时更为人们所关注。更为人们所关注。|众所周知，活断层的致灾一方面表现为发众所周知，活断层的致灾一方面表现为发生大震时的震动破坏，另一方面是断层错生大震时的震动破坏，另一方面是断层错动达及地表时（称地震断层）对建筑物的动达及地表时（称地震断层）对建筑物的破坏。破坏。 |位于城市之下的活断层能引起位于城市之下的活断层能引起巨大的城巨大的城市地震灾害：市地震灾害：|1976197

26、6年唐山年唐山7.87.8级地震造成了约级地震造成了约2424万人万人死亡；死亡；19991999年土耳其伊兹米特年土耳其伊兹米特7.87.8级地级地震死亡人数为震死亡人数为1800018000；|19991999年台湾集集地震死亡人数为年台湾集集地震死亡人数为23752375人；人；|现今活动的唐山断层、安纳托利亚断层现今活动的唐山断层、安纳托利亚断层和车笼铺断层是以上三次地震的发震构和车笼铺断层是以上三次地震的发震构造，地震时沿这些断层还形成了规模宏造，地震时沿这些断层还形成了规模宏大的地表破裂带，加重了地震灾害。大的地表破裂带，加重了地震灾害。活断层与地震的关系中国中国20个活断层探测城

27、市分布图个活断层探测城市分布图 随着探测技术的发展，准确地探测出大中城市的活断层分随着探测技术的发展，准确地探测出大中城市的活断层分布，是提升我国大中城市防御地震灾害能力的重要基础性布，是提升我国大中城市防御地震灾害能力的重要基础性工作。工作。“十五十五”期间，对北京、上海、天津等期间，对北京、上海、天津等20个左右的个左右的城市进行了活断层探测，科学地查明了城市活断层准确的城市进行了活断层探测，科学地查明了城市活断层准确的空间位置、规模、活动性和地震危险性，并提出了针对性空间位置、规模、活动性和地震危险性，并提出了针对性的防范对策和工程措施，为城市发展提供了科学依据。的防范对策和工程措施，为

28、城市发展提供了科学依据。 昆明地震活断层探测与地震危险性评价昆明地震活断层探测与地震危险性评价 |郯城麦坡地震活断层遗址 （1668年大地震）|昆仑山南缘断裂带昆仑山南缘断裂带是青藏高原内部的一条重要的左旋走滑断裂带左旋走滑断裂带，全新世全新世( (约约1 1万年万年) )以来活动明显。以来活动明显。20012001年年1111月月1414日日8.18.1级地震就发生在这条断裂级地震就发生在这条断裂上上（格尔木以南昆仑山口西）（格尔木以南昆仑山口西） ，震，震中地区的山坡、河道等各种地貌地质，中地区的山坡、河道等各种地貌地质，均被切成均被切成1010厘米至厘米至1010多米深沟，造成多米深沟，

29、造成了很多大小不等，高度了很多大小不等，高度1-31-3米，宽为米，宽为数米至数米至1010多米，最长达多米，最长达140140余米的地余米的地震鼓包地带，形成了震鼓包地带，形成了426426公里的地震公里的地震断裂带。其间地震裂缝深不可测，展断裂带。其间地震裂缝深不可测，展现了大自然的神奇景观现了大自然的神奇景观, ,是目前世界是目前世界上最长、最新的断裂带，是我国大陆上最长、最新的断裂带，是我国大陆有史以来最长的一条地震变形带。有史以来最长的一条地震变形带。活断层与地震的关系图片说明:2008-10-20日，科考队员在测量2001年昆仑山大地震形成的断裂情况，当日，中国科学院可可西里科考队

30、在库赛湖两岸展开科学考察 132542001年年11月月14日昆仑山发生日昆仑山发生8.1级大级大地震，震出了一段厚达十余米的地地震，震出了一段厚达十余米的地下冰剖面，为冻土专家提供了十分下冰剖面，为冻土专家提供了十分宝贵的研究素材宝贵的研究素材 由中国地震局组织的中、法联合考察组专家在考察完昆仑山大地震遗址后认为，遗址除具有重要的科研价值外，还具有极高的观赏价值，开发前景广阔。 8级以上地震具有千年以上周期，到下一次如此规模的地震到来可能是千年以后的事了。 这些地表破裂现象内含深厚、丰富多彩，地震鼓包错列有致，地震裂缝深不可测，展现了大自然的神奇景观，具有极高的观赏价值和广阔的旅游开发前景。

31、 昆仑山（4767米）地震地表裂缝昆仑山巍巍昆仑山|绝大多数强震震中分布于活断层带内。绝大多数强震震中分布于活断层带内。|我们知道全球有两个大的地震带：环太平洋带和地中海一喜马拉雅带。 两者释放的能量占全球地震总能量的95，而这两个带部是活动的板块边界大断层带。|世界上著名的破坏性地震所产生的地表世界上著名的破坏性地震所产生的地表新断层与原来存在的断层走向一致或完全新断层与原来存在的断层走向一致或完全重合。重合。|如1906年美国旧金山发生的8.3级地震沿圣安德列斯断层产生了450公里的地表破裂；我国1920年的宁夏海原地震、 1931年的新疆富蕴地震、1932年的甘肃昌马地震、1970年的云

32、南通海地震、 1973年的四川炉霍地震、 1988年的云南澜沧一耿马地震等,都产生了与原断层大体重合的新断层。活断层与地震的关系|在许多活动断层上都发现了古地震在许多活动断层上都发现了古地震（指有仪器记录以前的地震）及其重（指有仪器记录以前的地震）及其重复现象。复现象。|每一发震断层上的重复时间从几百年重复时间从几百年至上万年。至上万年。我国建国以来受灾损失最大的唐山地震，在断层上也发现了古地震现象。这告诉我们：不仅是现在， 而且过去的地震也是沿断层分布的。活断层与地震的关系|大多数强震的极震区和等震线的延大多数强震的极震区和等震线的延长方向和当地断层走向一致。大地震长方向和当地断层走向一致。

33、大地震的前震和余震也沿断层线性分布。的前震和余震也沿断层线性分布。| 震源力学分析（震源机制）得出，震源力学分析（震源机制）得出，震源错动面的产状大部分和地表断层震源错动面的产状大部分和地表断层一致。一致。总之，这些自然现象说明：地震带与活断层有着成因上的密切联系。因此可通过地震带发现和研究活动断层带，而活动断层带的存在和断层作用又是产生地震和地震分布的根本原因。 活断层与地震的关系|活断层有不同的分类。 |1 1、按运动速率分为、按运动速率分为A A、B B、C C不同级不同级别；别；|A A级活断层级活断层：1千年中位移1m，或1千年至少发生1次1m以上位移的地震的断层|B B级活断层：级

34、活断层： 1千年中位移10cm1m，或1千年至1万年中发生1次1m以上位移的地震的断层|C C级活断层：级活断层： 1千年中位移10cm，或1万年中发生1次1m以下位移的地震的断层活断层分类|按活断层长期平均移动速率分为按活断层长期平均移动速率分为AAAA、A A、B B、C C级别；级别；| AAAA活断层活断层1010100mm/a100mm/a，|A A活断层活断层1 110mm/a10mm/a，|B B活断层活断层0.10.11mm/a1mm/a，|C C活断层活断层0.010.010.1mm/a0.1mm/a，活断层分类|2 2、按运动性质分为、按运动性质分为粘滑粘滑( (伴地震）伴

35、地震）的和蠕滑的；的和蠕滑的；|3 3、按发震与否分为发震的和非、按发震与否分为发震的和非发震的；发震的；|4 4、根据断裂的主次关系分：主、根据断裂的主次关系分：主断层、分支断层与次级断层断层、分支断层与次级断层活断层分类|5 5、根据活断层与地震关系分地震断层和震源、根据活断层与地震关系分地震断层和震源断层。断层。|地震断层：地震断层：近代大地震造成的具有一定规模和连续分布的地表破裂带。又称地震断裂。|通常具有如下特点沿控制地震的先存断层上产生错动其展布产状和位移性质与活动断裂带相一致成为活动断裂带的直接表现一般7级以上地震都伴有明显的地震断层。除与震级大小有关外并与震源深度活动断裂带的规

36、模和区域构造背景密切相关。 |中国最长的地震断层是1920年宁夏海原 8.5级大地震所形成的长度达230公里水平位移量达5米垂直位移量为1米。 活断层分类东京大学解释汶川地震（东京大学解释汶川地震（2008年年5.1）震中区域、周边区域、活断）震中区域、周边区域、活断曾及主要历史性地震数据曾及主要历史性地震数据 |6 6、按几何形态（两盘相对运动方向）、按几何形态（两盘相对运动方向）分为分为走滑走滑（又分左旋和右旋）、倾滑（又分左旋和右旋）、倾滑（正断和逆断正断和逆断）和混合型等。）和混合型等。活断层分类|1 1、活断层的长度和错动幅度、活断层的长度和错动幅度|是表征活断层活动规模的重要指标。

37、不同活断层规模相差很大，错动幅度可达几十、几百公里；小的仅几十、几百米。|错动幅度用构造地貌法确定：|水平错动幅度：常用调查水系、冲沟、山脊等的断错。|垂直错动幅度：常用地貌如阶地、夷平面、海岸线和海蚀洞等（精确水准测量）。|据统计：活断层平均位移为0.4米，大多数断层最大位移小于5-6米。地面错断的长度决定震级大小和震级深度，一般大于7.5级的浅源地震伴有地表错断，小于5.5级者少有地表错断。活断层的活动参数2010-9-4日发生在新西兰的7.2级地震比起今年1月发生在海地的地震还要大，新西兰地震没有人员死亡，而海地地震遇难人数却高达20万人。 新西兰地震产生断裂带致地表移动新西兰地震产生断

38、裂带致地表移动3.5米（第二大城市米（第二大城市Christchurch)|活断层的平均滑动速率：单位时间内活断层错动的距离。|错动周期：活断层两次突然错动之间的时间间隔。活动层上的地震重复间隔代表断层的活动周期。活断层的活动参数|分阶段：|首先，区域踏勘，研究区域地质、大地构造与地震活动性。|第2阶段，详细地质测绘，测绘范围由断层宽度及伴生地震震级而定，控制宽度一般不小于0.8公里。|调查方法见P26页表1-2。|1 1、地貌标志、地貌标志|地貌上的标志有，断层崖、三角面、洪积扇叠置、河流裂点等；河流、山脊或冲沟的水平位错；全新世以来的最新地层被错断现象，往往是活断层存在的证据；地表疏松土层

39、若出现大面积有规律分布的地裂缝，且其总体延展方向又与基底断层的方向大体一致时，是基底活断层的有力证据；深断裂第四纪新活动（复活）所形成的第四系内断层； 活断层的判别B断层三角面，H错动河流，J断头河，活断层的判别|2 2、地震活动标志、地震活动标志|地震学方法也可以帮助我们进行判断，一是1M3级地震频繁发生，且震中线性分布良好，再是沿断层发生两个或更多个中强以上地震，都是活断层存在的证据。|3 3、地层错动标志、地层错动标志活断层的判别|4 4、地球化学和地球物理标志、地球化学和地球物理标志|地球化学：地球化学：活断层上断层气和放射性异常。断层活动过程中释放各种气体,如He、H2、CO2、Rn

40、、Ne、Hg、Sb、Bi等，形成地球化学异常。|氡气高浓度异常，径迹法调查。|射线强度异常， 射线测量。|地球物理标志：地球物理标志：重力、磁性、地温异常。重力、磁性、地温异常。活断层的判别| 例如：重磁异常于安宁河断裂冕宁一西昌段呈一南北向的相对高值，等值线呈圈闭状态，0-70km内为正异常而西昌和冕宁北两段则为相对低速区。该断裂在西昌南、西昌-冕宁和冕宁北这三段的壳内物质性质存在明显差异显示分段现象的存在。|还可以利用遥感影象解译遥感影象解译资料帮助判断活动断层，前述地貌标志中的断层崖、水系变迁、冲沟、山脊的水平位错等在遥感影象上均有反映；冲积层中的活断层带经常构成地下水的障壁，往往沿活断

41、层出露一系列泉，或形成断层两侧地下水位高程不同，致使地面的色调或植被不同，成为遥感影象判别活断层的有力标志。遥感影象解译活断层时应注意现场调查验证。活断层的判别|另外，还可以用断层新活动年龄测定年龄测定的方法对活动断层的最新活动年龄进行测定，用以确定断层是否为活断层或进一步确定其活动年代。如如14C14C法，热释光法，热释光法、电子自旋共振法、铀系测年法，以法、电子自旋共振法、铀系测年法，以及光释光法等。及光释光法等。这里应当指出的是，由于测年方法本身的局限性及样品采集等方面的原因，目前测年数据的可信度还不太高，所以应注意综合分析。活断层的判别|郯庐断裂为例：南起大江边广济附近北达东北边境。事

42、实上，该断裂在沈阳以北和庐江以南的结构较为简单，只有中段(沈阳至庐江)呈多支组成的复杂图象。该断裂系在渤海及其以西交截燕山山前断裂系，形成更为复杂的结抅。|史前或现今地震分布与断裂的关系呈分段表现；如郯庐断裂中段在历史上曾孕育八级大震，北段和南段孕震能力则很敞弱：中段在渤海附近与燕山南麓断裂带交汇，同时受到大行山断裂北段的影响，形成了沈阳津唐和渤海三角形断陷孕震区。|总之，活断层的确定是一项复杂而重要的工作，应采取特别慎重的态度，不应仅根据单一标志、单一方法来确定，而应采取综合评判综合评判的方法。活断层的判别掌握活断层的概念、活断层与地震的关系及其调查掌握活断层的概念、活断层与地震的关系及其调

43、查研究方法；了解活断层的判别标志。研究方法；了解活断层的判别标志。思考题思考题1. 1.活断层的常用调查方法有哪些？活断层的常用调查方法有哪些？ 2. 2.活断层的野外判别标志有哪些？活断层的野外判别标志有哪些？ 3.3.活断层与地震关系如何？举例活断层与地震关系如何？举例说明说明本章学习要求本章学习要求|2.1 地震及灾害地震及灾害|2.2 我国地震地质的基本特征我国地震地质的基本特征|2.3 地震效应地震效应|2.4 地震的预测地震的预测|2.5 地震的防治地震的防治|1 1、地震有关概念、地震有关概念| 地壳任何一部分的快速颤动，叫地震，地壳任何一部分的快速颤动，叫地震，俗称地动。俗称地

44、动。|地震是地壳运动的一种形式。|据统计，地球上每年发生地震达五百万次，五百万次，其中人能直接感觉到的只有五万次左右，仅占其中的仅占其中的1 1，约，约1010次左右造成严重灾害次左右造成严重灾害。造成的巨大的财产和生命损失。| |据震源深度分为：据震源深度分为：|震源深度小于震源深度小于7070公里的叫公里的叫浅源地震浅源地震|深度在深度在70-30070-300公里的叫公里的叫中源地震中源地震|深度大于深度大于300300公里的叫公里的叫深源地震深源地震n地震有关概念地震有关概念|破坏性地震的地面振动最烈处称为破坏性地震的地面振动最烈处称为极震区极震区，极震区往往也就是震中所在的，极震区往

45、往也就是震中所在的地区。地区。某地与震中的距离叫某地与震中的距离叫震中距震中距。|震中距小于震中距小于100100公里的地震称为公里的地震称为地方震地方震，|在在100-1000100-1000公里之间的地震称为公里之间的地震称为近震近震，|大于大于10001000公里的地震称为公里的地震称为远震远震。n地震有关概念地震有关概念|震级震级震级是指地震的大小，是表征地震强弱的震级是指地震的大小，是表征地震强弱的量度，是以地震仪测定的每次地震活动释放的量度，是以地震仪测定的每次地震活动释放的能量多少来确定的。能量多少来确定的。|我国目前使用的震级标准，是国际上通用的我国目前使用的震级标准，是国际上

46、通用的里里氏分级表氏分级表，共分，共分9 9个等级。个等级。|震级每相差1.0级，能量相差大约30倍；每相差2.0级，能量相差约900多倍。|一个6级地震释放的能量相当于美国投掷在日本广岛的原子弹所具有的能量。一个7级地震相当于32个6级地震，或相当于1000个5级地震。|n地震有关概念地震有关概念|按震级大小可把地震划分为以下几类：弱震：弱震：震级震级小于3级;|有感地震：有感地震：震级等于或大于3级、小于或等于4.5级。中强震：中强震：震级大于4.5级、小于6级。强震：强震：震级等于或大于6级。|其中震级大于等于8级的又称为巨大地巨大地震。震。n地震有关概念地震有关概念|世界震级最大的世界

47、震级最大的是1960年5月22日的智利智利8.98.9级地震级地震中国震级最大的是1950年8月15日的西藏西藏8.68.6级地震级地震死亡人数最多的是1556年1月23日的陕西华陕西华县县8 8级地震，死亡级地震，死亡8383万人万人其次是1976年7月27日的唐山7.6级地震，官方数据死亡25.5万人（估计可达65.5万人）n地震有关概念地震有关概念| 地震烈度地震烈度 同样大小的地震，造成的破坏不一定相同；同一次地震，在不同的地方造成的破坏也不一样。衡量地震的破衡量地震的破坏程度坏程度-地震烈度。地震烈度。影响烈度的因素有震级、震源深度、距震源的远近、地面状况和地层构造等。一般来讲，地震

48、发生后，震中区的破坏最重，烈度最高；这个烈度称为震中烈度。从震中向四周扩展，地震烈度逐渐减小。n地震有关概念地震有关概念太平洋地震带几乎集中了全世界80以上的浅源地震（0千米70千米），全部的中源（70千米300千米）和深源地震，所释放的地震能量约占全部能量的80%。太平洋地震带几乎集中了全世界80以上的浅源地震（0千米70千米），全部的中源（70千米300千米）和深源地震，所释放的地震能量约占全部能量的80%。 |地震波|有些地震波在地球内传播(体波)，而另一些波则沿地表传播。|体波有两类：体波有两类：P P波和波和S S波波。|P波是地震波中传播最快的波，它可在固体和液体两种介质中传播。P

49、波在花岗岩岩体中的传播速率为5.5公里秒，而在液态物质中的传播速率则要慢得多，如在水中的传播速率只有1.5公里秒。S波只能在固态的地球物质中传播，它们在花岗岩中的传播速率为3公里秒。|面波包括拉夫波和瑞利波面波包括拉夫波和瑞利波，两种波的传播速率都比体波慢。一般而言，拉夫波的传播速率又比瑞利波的快。n地震有关概念地震有关概念SP 地 震 波 的 传 播拉夫波和瑞利波|残墙凝固了地震波的形状地震将华蓥镇这栋楼变成瓦地震将华蓥镇这栋楼变成瓦砾砾,残墙凝固了地震波的形状残墙凝固了地震波的形状|海啸，或地震海浪(巨大的被浪)，为海底地震所造成的二次影响。海啸具巨大的破坏作用，也是地震所产生的最严重的二

50、次影响之一。据称1964年的阿拉斯加地震中，这种巨大的波浪是极为主要的造成死亡的因素。 | 地面海拔的区域性变化地面海拔的区域性变化是部分大地震的另是部分大地震的另一个一个二次影响。二次影响。|1964年的阿拉斯加地震造成了2525万平方公万平方公里的垂直变形里的垂直变形( (隆起或沉陷隆起或沉陷) )，其变形包括两个主要的翘曲带，每个翘曲带约两个主要的翘曲带，每个翘曲带约10001000公公里长和大于里长和大于4040公里宽，公里宽，向海的那条带具10米高的隆起，而向陆的那条带则以在波塔奇附近地区的中央部位具2.4米的沉陷为特征。n地震灾害地震灾害|强烈的地震引起山崩、地裂、滑强烈的地震引起