地震地质学考试总结.doc

地震地质学基本知识
地震地质学：地震地质学是运用地质学的理论和方法研究地震成因、地震活动规律的学科。
地震地质学的研究的对象：地震构造
地震地质学的研究内容：地震构造、活动断层、地震区划、诱发地震
地震地质监测手段：地磁观测、地形变观测、地震观测、地下流体观测、重力异常观测等。
德国科学家霍尔尼斯把地震成因分成三类：
构造地震、火山地震、诱发地震（塌陷地震、陨石地震、人工地震）
中国地震局地质研究所构造物理实验室根据实验结果把地震归纳为三种类型：
主要由岩石破裂引起的失稳，称之为破裂型地震；
由断层不稳定滑动而形成的地震，称之为粘滑型地震；
由不连续断层贯通后粘滑失稳而形成的地震，称之为混合型地震
地震震级的强度划分：——3——4.5——6——7——8——
M＜3 小地震（微震、弱震) 6≦M＜7 强烈地震
3≦M＜4.5 有感地震 7≦M＜8 大地震
4.5≦M＜6 中强地震 M≥8 巨大地震
按照震源的不同深度，通常把地震分成三类：
浅源地震：震源深度在70km以内，中源地震：震源深度在70－300km，深源地震：震源深度超过300km，
地震成因假说：弹性回跳说、岩浆冲击说、相变说
【弹性回跳说】认为地震的发生，是由于地壳中发生了断裂错动；因为组成地壳的岩石具有弹性，在断裂发生时，原来发生了弹性变形的岩石回跳到未变形前的状态，释放出大量的能，造成了地震。
【岩浆冲击说】认为由于岩浆向地壳中的薄弱部位冲击，使地壳破裂和发生运动，产生了地震。
【相变说】认为由于岩石在一定的温度和压力下，发生了体积和密度的快速变化，对周围的岩石产生了快速的压力或张力，因而产生了地震。
相关术语：
1、地震断层：地下岩石的突然错动并引伸到地表的破裂，形成地表的地震破裂带，称为地震断层。
2、活断层：是指第四纪以来至今正在活动的断层或近期曾活动过，不久的将来可能会重新活动的断层。后一种情况也称为潜在活断层。
3、发震断层：是指现代活动强烈、能释放弹性能、能产生地震的断层。发震断层为地震能量的释放中心，主余震系列常与地表的地震断层相一致。
4、控震断层：是指一条主要断层，它控制着历史和现今的地震震中的分布，成为地震构造带
5、孕震断层：是指震源体受构造力作用积累成熟的过程，震源体在应力积累期震源构造处在闭锁状态，当应力积累超过岩石的强度极限时，岩石发生破裂，地震发生。
6、古地震：没有地震仪记录（1900年以前）和没有文字记载的史前地震事件
7、断塞湖：是指地震断层错动体造成山区冲沟和流水通道被堵形成局部阻水或储水洼地。
8、堰塞湖：河流被外来堆积物堵塞形成湖泊，常由地震、滑坡、泥石流、火山作用有关。
9、潜在震源区：是指未来可能发生破坏性地震的地区。
10、构造序次：指在同一应力场作用下，构造形迹产生的先后顺序和派生关系。
11、沙土液化：由于地震的强烈震动具有水饱和的松散砂土层中的粒间孔隙水压增高，导致孔隙水渗出，原固态的沙土层变成液态，形成喷砂冒水现象。
12、低速带：是地震P波和S波的传播速度比其上覆和下伏层都低的深部地球物理层。一般将它与顺层构造滑动导致物质破碎和有大量流体存在，或因层内温度较高而塑性增大，甚至有局部熔融的岩浆体相联系，低速带常孕育浅层地震。
中国及世界的地震带分布特征
世界地震的主要构造带有哪几个？
环太平洋地震带、地中海-南亚地震带、洋中脊地震带。

为什么说绝大多数浅源地震的发生与大断裂的活动有密切关系？
（1）绝大多数强震震中均座落于大断裂上或附近，绝大多数强震带都有相应的地表大断裂带。
（2）强破坏性地震所产生的地震破碎带的位置、产状和位移性质往往与当地主要活动断裂一致。
（3）历史上曾经发生过多次强震的大断裂带往往向下可以延伸到震源的破裂位置。
（4）强地震带上震中的迁移往往与该地主要的断裂带或主要的构造带一致。
（5）绝大多数强震的极震区及等烈度线的延长方向与当地大断裂带走向一致。
（6）从地震震源力学分析来看，震源错动面的产状大部分和地表大断裂带相一致。

中国地震区带的划分：
川滇青藏高原地震构造分区； 新疆盆、山地震构造分区；
东北平原地震构造分区； 华北古陆地震构造分区；
华南古陆地震构造分区； 台湾山地与南中国海域地震构造分区。

中国地震构造特点：
1.中国地震构造的复杂性与多样性；
2.中国地震构造成熟度的不均一性；
3.中深源地震构造及其地震分布的局限性；
4.亚洲及中国大陆周边和内部岩石圈板块的性质不同；
5.地震成熟度高的地区往往地壳厚度梯度变化大；
6.现代或现今地震构造（区）带具备新构造造山带或块断裂陷构造活动性质；
7.塑性流动波脉动式传播、低速通道和地震构造三位一体地质-地球物理结构是重要的地震构造特点；
8.中国板内（活动地块）双主震地震构造应力转向特点。
9.中国东、西部地震构造带性质及分布的大地构造分区单元位置不同。

地质力学
地质力学有三个重要的基本概念：
构造形迹：
岩层褶皱、节理、劈理、断层等地质构造现象，在地质力学中都称为构造形迹。
序次：
指在同一应力场作用下，构造形迹产生的先后顺序和派生关系。
构造体系：
据有成因联系的各种不同形态、不同规模、不同性质、不同序次构造形迹组成的构造带和他们之间所夹的地块的总体称构造体系。
类型：纬向构造体系、经向构造体系、扭动构造体系。

按照力学性质，结构面可以分为：
压性、张性、扭性、压性兼扭性、张性兼扭性结构面。

活动断裂
活动断裂按活动时期分类
挽今活动断裂（新近纪以来活动过的断裂） 第四纪活动断裂（第四纪以来活动过的断裂）
现今活动断裂（全新世以来活动过的断裂）
活动断裂带上易于发生强震的特殊部位
（一）活断层的交汇部位
两组或两组以上的活断层的交汇部位，容易导致应力集中，往往是震中所在地点，
（二）活断层曲折最突出部位
一个大型活动断裂呈复杂的曲线形态，其突出或转折部位（拐点）构造脆弱，应力又易集中，往往是震中所在部位。
（三）活断层端部和闭锁段
受力时断裂的两端会形成应力的集中，有时是震中往反跳越的地带。
（四）活断层带的错列部位
当活动断裂呈雁列分布时，在断裂的雁列结头点附近（亦称岩桥区）易发生地震。
活断层特点：
1.活断层是深大断裂复活运动的产物。
2.活断层的继承性和反复性。
3.活断层的活动方式（粘滑和蠕滑）
粘滑错动：是两侧岩块在长期粘结后沿断层面突然发生的快速错动（相对位移）。断层运动的时间大约在几秒到十几秒钟。断层在突然错动时激发弹性波，产生应力降，导致地震的发生。
蠕滑错动：是断裂带两盘岩块在长时间内相对及其缓慢的平稳滑动，称为稳定滑动或蠕动。断层的蠕滑错动一般发生在断层的某一段落，运动速度极慢，不易被人察觉，没有显著应力降。
活断层的观测方法：水平形变观测、垂直形变观测、定点观测。
地形测量指标包括哪两个？水平方向位移、垂直方向位移
活断层的研究方法：
1.钻探和槽探。2.地球化学探测。3.地球物理勘探（地震勘探法、电法、磁法等）。
4.遥感地质学法。5.地貌学法。
活动断裂的地质标志：
1.第四纪以来沉积物或地物的断裂特征（沉积物或人类活动的遗迹被错断）；
2.断层破碎带的特征（机械破碎的破碎岩、角砾岩和断层泥）；
3.断层显微构造特征（断面附近的假熔岩，断层泥中的新生粘土矿物、碎屑岩墙，冲断层中异常的镜质体发射率增强等）；
4.断层控制的第四纪沉积物的特征（沉积物岩相、厚度、沉积层之间的关系和分布规律）；
5.晚第三纪以来岩浆岩的分布特征（早新生代岩浆沿活动断裂带分布）。
活动断裂的地貌标志：
1.延伸较远的陡崖、三角面和小陡坎;
2.差异性层状地貌：多级阶地、多级夷平面、多层溶洞、多层洪积扇等组成的多阶梯状地形;
3.山脊和水系被错开，使两侧地貌不连续、不协调，形成明显对照；
4.一系列山脊、水系以同一步调向同一方向弯曲；
5.洪积扇、冲积物沿断裂位移方向移动;
6.水系呈直线状、网格状展布或呈雁形排列;
7.河床（或沟谷）被断裂横切时常造成河床坡度变陡或形成瀑布;
8.一系列呈雁行排列的湖泊或沼泽，其连线往往代表断裂活动;
9.断裂一侧一系列树枝状水系，遇到断裂处变为平行于裂谷的河谷，穿越断裂后又成正常水系;
10.沿活动断裂带往往显示地下水增高和泉水（尤其是泉水）呈线状分布。
古地震研究
震源垂向分部有哪两个特点？其一，震源呈层状分布，其二，震源呈倾斜带分布。大洋板块和大洋板块交接沿贝尼奥夫带分布。
古地震的调查方法：1.钻探和槽探2.地球物理勘探（地震勘探法、电法）3.遥感地质学法4.地貌学法
古地震的识别标志：
1.直接证据——地震产生的地表断层变形
2.间接证据—同震变形构造
a.地震产生的软沉积物的砂基液化、滑坡揉皱滑塌、崩塌和地层层面的其他扰动变形。
b.消减带海岸的同震隆起和下沉在岛弧一海沟系消减带逆冲断层地震常伴随发生侧向挤压和拉张作用，从而诱发出海岸地带突然的事件性滨线上升和下沉。
c.地震造成的喀斯特洞穴沉积物的生长异常。
3.同震褶皱

古地震事件发生时间评估方法
古地震事件发生年代的确定主要依据可测样品C14法(测4万年以来的)、热释光法、电子磁旋共振、钾－氩法等新年代学测年方法，沉积物沉降速率推算和地震断层陡坎坡度角估算及其综合对比等方法。
电子磁旋共振取样方法
样品应尽量在岩性相对均一的细粉砂-亚粘土内采集, 并剥去暴露表面，用取样筒取样，并用锡纸包好，覆黑色塑料纸，确保密封。取样完毕后记录取样地点、时间、采集者等信息。
古地震的强度、烈度估定
古地震震中烈度表
烈度
烈度估定指标
Ⅶ～Ⅷ
地震形变带内以崩塌、滑坡为主、出现的地裂缝规模不大
Ⅷ
出现地震断层或地震断层陡坎
Ⅸ
地震断层（破裂带）延伸长达十余千米，地震断层位错小于2m，地表出现挤压鼓包和拉分槽地
Ⅹ
地震断层或破裂带延伸达十千米，地震断层水平位移2～6m，垂直位移1.5～5m。地表出现大型挤压鼓包和拉分槽地、断塞塘、古地震沟、大型滑塌等
ⅩⅠ
地震断层水平位移大于6m，垂直位移大于5m

古地震的震中位置确定：
古地震剩余形变表现得最强烈部位可以被确定为古地震震中位置,而剩余形变最强烈的构造地貌标志一般都是地震断层的水平或垂直位移最大的地段。鼓包和拉分槽地存在时，鼓包最大和拉分槽地最大的段落也即是古地震震中的位置。

地震危险性评价
潜在震源区划分原则（地震构造类比原则）：
若某地区虽然历史上没有发生过破坏性地震,但与已经发生过强震的地区的构造条件具有类似的特点，就可以划为具有同类最大强震震级的潜在震源区；
另外，若某地区历史上虽无强震发生的记载,但已发现有古地震遗迹的地段，可划分为相当于最大古地震震级的潜在震源区。

潜在震源区震级上限的确定：（1）历史地震法（2）古地震法（3）活断层特征参数法