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《工程地质》第四章 沉积岩

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第四章 地质作用下一页一、 地质作用概论二、 质作用概述地质作用 :是指由自然力所引的地壳物质组成、内部结构和地表形态变化与发展的作用。根据地质作用的能量来源不同分为:内动力地质作用和外动力地质作用。 地壳运动• 地震作用• 岩浆作用• 风化作用• 地表流水地质作用• 地下水地质作用• 湖水和沼泽地质作用• 海水地质作用• 风的地质作用• 负荷地质作用• 1,风化作用• 由于温度的变化,大气、水溶液及生物的作用,使岩石或矿物在原地发生物理、化学变化的过程叫做风化作用。 风化作用的类型:• 1)物理风化作用• 矿物和岩石的热胀冷缩;• 地表岩石空隙中水的冻结与融解;• 地表岩石空隙中盐的结晶与潮解。• 陡坡上的物理风化作用产物在重力的作用下常坠落至坡下形成崩积物。2)化学风化作用• 是指氧、水溶液对岩石和矿物的破坏作用。• 氧化作用;如黄铁矿经氧化后形成褐铁矿。• 水溶液的作用;包括溶解作用、水化作用、水解作用和碳酸化作用。 水解作用是指矿物与水的成分起化学作用形成新的化合物。如正长石经水解后形成高岭土、石英和氢氧化钾。大气中和水中经常含有二氧化碳( 它与围岩矿物相互作用形成碳酸化合物,称其为碳酸盐化作用。它是岩石风化的重要因素之一,主要是在硅酸盐或铝硅酸盐中以 正长石的风化经常是碳酸盐化作用,其反应式为:• 2O-→ 223)生物风化作用• 是指生物及其生命活动过程中对岩石和矿物的破坏作用。• 生物机械风化作用;• 生物化学风化作用。3)影响因素• 气象因素;地形条件;岩石中的矿物成分和化学成分;岩石的结构和构造。• 4)风化壳• 残留原地的风化产物叫残积物,残积物和土壤在大陆地壳表层构成一层不连续的薄壳,称为风化壳。5)岩石风化程度• 岩石风化的结果,使原来母岩性质改变,形成不同风化程度的风化岩。按岩石风化深浅和特征,可将岩石风化程度划分为五级 :• — 岩石组织结构未变 ; • — 岩石组织结构基本未变,沿节理面有铁锰质渲染,矿物质基本未变,无疏松物质 ; • 称中等风化) —— 岩石组织结构部分破坏,裂隙面风化较重,矿物质稍微变质,沿节理面出现矿物风化,坚硬块体有松散物质 ; • — 岩石组织结构大部分破坏,矿物成分已显著变化,长石、云母已风化成次 生矿物,颜色变化,疏松物质与坚硬块体混杂 ; • — 岩石组织结构已全部破坏,矿物成分除石英外大部分已风化成土状,基本不含坚硬块体。6)风化带• 岩石的风化一般是由表及里的,地表部分受风化作用的影响最显著,由地表往下风化作用的影响逐渐减弱以至消失。因此在风化剖面的不同深度上,岩石的物理力学性质有明显的差异。从岩石风化程度的深浅,在风化剖面上自下而上可分成四个风化带: 微风化带、弱风化带、强风化带和全风化带。• 岩石风化带的界线,在工程建筑中是一项重要的工程地质资料。许多工程,特别是岩石工程都需要运用风化带的概念来划分地表岩体不同风化带的分界线,作为岩基持力层、基坑开挖、挖方边坡坡度以及采取相应的加固措施的依据之一。但是要确切地划分风化界线尚无有效方法,通常只根据当地的地质条件并结合实践经验予以确定。况且,由于各地的岩性、地质构造、地形和水文地质条件不同,岩石风化带的分布情况变化很大。并且往往地下存在有风化囊,因而增加了风化带界线划分的难度。所以,划分岩石风化带需要结合实际情况进行综合分析。7)岩石风化的治理• 岩石风化的治理方法可采用 挖除 和 防治 两种措施。• (一)挖除方法。• (二)防治方法。• 1. 覆盖防止风化营力入侵的材料,如沥青、水泥、粘土盖层等;灌注胶结和防水的材料,如水泥、沥青、水玻璃、粘土等浆液,使其起到封闭和胶结岩石裂隙的作用;• 强排水。这是以防为主的方法,水是风化作用最活跃因素之一,隔绝了水就能减弱岩石的风化速度 . 2、地表流水地质作用• 片流 :降水引起的暂时性水流,沿斜坡呈无数股细小水流,对地面进行洗刷。形成的产物称为坡积物。• 洪流 :无数股片流在低洼的沟中汇集而成的一种暂时性水流。形成的沟槽称为冲沟,形成的产物称为洪积物。• 河流 :许许多多片流、洪流汇集到低洼沟谷中,并有地下水补给的一支水流充足的经常性水流。层流和紊流 :水质点相对位置不变的一种水流称为层流。相反称为紊流。• 环流 :水流中水质点作螺旋运动 ,在过水断面上的投影为环状 ,故称为环流。分为 单向环流 和 双向环流 。单向环流 :自然界的河流的转弯处,在水流产生的惯性力的作用下,水质点从凸岸流向凹岸,从而使凹岸处水质点(水位)壅高,水体下沉,形成环流。双向环流 :当平直河段中河面有宽窄变化时,峡谷段造成壅水,宽谷段造成消水现象,水面不平出现横比降,从而形成双向环流。暂时性水流地质作用• 雨蚀作用 : 大气降水对地表冲击力,使地表土体颗粒产生破碎和移动的过程,称为雨蚀作用。• 片流地质作用 :洗刷作用:与气候、地形、地面岩性和植被有关。其产物称为坡积物。其特征是碎屑棱角明显 ,分选性不好 ,层理不明显 ,物质成分与斜坡基岩相同。• 洪流地质作用 : 冲刷作用形成冲沟 ,产物称为洪积物 。 其特征是分选性 、 磨圆度均较差 , 层理也不好 。 冲沟口部颗粒最粗 , 通常是巨大的砾石 , 外部粒径变小 , 数量也减少 , 边缘主要为砂壤土和粘性土 。河谷的组成• 由河流作用所形成的谷地称为河谷。河谷的形态要素包括谷坡和谷底两大部分。• 谷底中包括河床及河漫滩。河床是指平水期河水占据的谷底,也称为河槽。河漫滩是经常被洪水淹没的谷底部分。• 谷坡是河谷两侧因河流侵蚀而形成的岸坡。古老的谷坡上常发育有洪水不能淹没的阶地,阶地是被抬升的古老的河谷谷底。谷坡与谷底的交界称为坡麓,谷坡与山坡交界的转折处称为谷缘,也称为谷肩。河谷地貌• 纵剖面: 深潭 、 深槽 、 陡坎 、 瀑布• 横剖面: 上游山区 → “ ∨ ” 、 中下游 “ ∪ ” 。有 对称谷 和 不对称谷 。• 与地质构造相关的河谷: 向斜谷 、 背斜谷 、 地堑谷 、 断层谷 、 单斜谷 。 纵谷 、 横谷 、 斜谷( 河谷与地层走向的关系 ) 。• 河谷阶地: 分 侵蚀阶地 、 基座阶地 和 堆积阶地 。阶地的类型与地壳运动有关 , 侵蚀阶地:地表接受侵蚀 , 地壳运动以上升为主;基座阶地:表明地壳运动呈交替上升运动;堆积阶地:地壳运动以下降运动为主 , 河谷接受沉积为主 。河流的侵蚀作用• 河流在流动过程中,以其自身的动力(活力)以及所挟带的泥沙对河床的破坏,使其加深,加宽和加长的过程称为河流的侵蚀作用。• 河流的侵蚀作用可分为机械和化学两种方式。总的说来,机械的侵蚀作用更为主要些。河流侵蚀作用按侵蚀的方向又可分为下蚀作用和侧蚀作用。下蚀作用 : 河流冲刷河床底部岩石 , 使河床降低的作用 。 与河床岩石 、 河流含沙量 、流速有关 ( 平原相对慢 , 下蚀弱 。 山区快 ,下蚀强 ) 。 河流下蚀使河流向源头发展 ,这种现象称为溯源侵蚀 。 发展的结果形成断头河和袭夺河 。 河流的下蚀作用是有限度的 :分为 地方性侵蚀基准面 和 永久性侵蚀基准面 。• 侧蚀作用 :河水以自身的动力并以搬运的泥沙侵蚀河床两侧 , 使河床左右迁徙的作用 。 河流侧蚀作用的 裁弯取直过程 。河流的侧向侵蚀,中下游河曲的形成和发展• 在横向环流的作用下,凹岸下部岩石不断破碎被掏空,同时上部的岩石也随之崩塌。破坏下来的岩石碎屑被单向环流的底流搬运到河流的凸岸沉积。其作用结果是:河床的凹岸不断向谷坡方向后退,而凸岸不断前伸,河道的曲率逐渐增加,使原来弯曲较小或较平直的河床变得更弯曲,形成河曲。• 大幅度弯曲的河曲在洪水期中可能被截弯取直,遗留的河道形似牛轭,形成牛轭湖。” 加 拉 瀑 蚀作用在加深河谷的同时,还使河流向源头发展,加长河谷。把河流向源头发展的侵蚀作用称为向源侵蚀作用。弯曲直---牛轭湖 河流的搬运作用• 机械搬运和化学搬运 : 河流 搬运量与河流流速 、流量关系密切 , 还和流域内的自然地理地质条件有关 。 岩石松散 , 颗粒细小 , 气候干燥 , 地面缺少植被保护的地区 , 进入河流的泥沙就多 。• 河流中碎屑物质的运动方式 : 分为滑动 、 滚动 、跳跃及悬浮等方式 , 其物质分别称为推移质 、 跃移质 、 悬移质 。• 分选作用 : 不同河段或不同季节河流动力变化 。• 磨圆作用 : 碰撞和摩擦 , 使碎屑棱角逐渐消失 ,一般颗粒磨圆度越好 , 颗粒被搬运的距离越远 。河流的沉积作用• 沉积原因 :(1)河流入海 、 入湖 , 或支流入干流 , 运动水体受到相对宁静水体的阻碍 , 流速降低 , 发生机械沉积 。 海水中的电介质的影响发生化学沉积 。(2)地面坡降 。 山区 → 山口平坦地区 , 窄谷 →宽谷 , 都有机械沉积 。(3)环流的作用 。• 冲积物的特征 :具有较好的分选性 、 磨圆度及良好的层理 。冲积物的主要鉴别标志是:• ①砾石成分复杂,往往具叠瓦状排列。砂和粉砂的矿物成分中,不稳定组分较多。• ②碎屑物质的分选性较好。碎屑颗粒随水动力条件的改变,按大小、比重依次沉积。• ③碎屑颗粒的磨圆度较高。冲积物通常经过长距离和多次的再搬运,由于磨蚀和碰撞造成较高的磨圆度。• ④冲积物层理发育,类型丰富,层理一般倾向河流下游。• ⑤冲积物常呈透镜状或豆荚状,少数呈板片状• ⑥冲积物往往具有二元结构,下部为河床沉积,上部为河漫滩沉积。 物风 化 沉积场所 :(1)河床内的沉积 :由于季节性的变化河流的侵蚀 、搬运 、 沉积在整个河段都有变化 。 还有环流的作用 , 在凸岸有沉积物沉积 , 在平直河床的中间沉积形成江心洲 —即心滩 。(2)河床外的沉积 :洪水期水流漫过河床沉积 , 形成河漫滩沉积 。 其成分主要为细沙和粘土 。(3)河口的沉积 :是最为主要的沉积场所 。 有机械沉积和化学沉积 ( 粘土 、 形成河口三角洲 。河床地貌• (1)山区河床地貌• 山区河床的形态很复杂,其横剖面呈深而窄的“ V”形,河床纵剖面比降很大,床面起伏,常发育有岩槛、石滩、深槽、跌水瀑布等阶梯状地形。• 1)岩槛• 岩槛由坚硬岩石横亘于河床底部形成,因形似形成原因有两个:一是顺河走向的岩性不均一,造成抗冲刷力弱的岩石河床深,抗冲刷力强的岩石河床浅,形成水下石滩;二是来源于谷坡崩塌、滑坡或两岸支沟冲入的巨大岩块,滞留水中,成为石滩。3)深槽• 深槽指山区河床中,由断裂破碎带、裂隙密集带、软弱岩层或囊状风化带等抗冲刷力较弱的部位,因冲刷的不均匀性而成为特别深的槽形洼地。河床深槽是由河底的漩涡流带动卵砾石不断进行磨蚀作用形成的,大多分布于河流侵蚀作用强度极大的峡谷河段。• ( 2)平原区河床地貌• 平原区河床形态虽较规则,但它在水流的作用下变化很大,大多成曲流及汊河。河床横剖面呈宽而浅的“ U”形。• 1)边滩• 在河道拐弯处,由横向环流作用,造成凹岸底层水流中挟带的泥砂至凸岸浅水流速缓慢处沉积,形成水下沙滩,逐渐发展,露出水面成为边滩。大多发育分布在河弯地段的凸岸。2)滨河床砂坝和砂嘴• 河流边滩的出现,反过来又增强横向环流的强度,使凹岸强烈冲蚀后退,凸岸则进一步强烈堆积前伸,结果在边滩上形成高出边滩呈堤状的泥砂堆积体,称为滨河床砂坝。在边滩临河床一侧形成斜长的堆积体,称为砂嘴。• 3)心滩与江心洲• 指位于河床中枯水期出露水面的水下浅滩,主要发育于地势低平、河面突然展宽的河段中。洪水时期,因中央主流线的流速大,河水上涨形成壅水,河水面平凸,使表流流向两岸,形成底流辐聚式对称环流,造成两岸侵蚀,河床中央底部堆积成为心滩,心滩继续不断地扩大以至露出水面,遂形成江心洲。4)汊河• 河流从某点开始向下游分流的支河道,称为汊河。它是由河床心滩的出现,水流分汊形成的。一般以两汊较为常见,也有三汊或多汊的汊河,主要随心滩数的多少而定。• 5)深槽与浅滩• 平原区河床中侵蚀较深的长条形凹槽,叫深槽。在相邻两个深槽间的过渡段内,水流速度较缓、挟砂能力弱,泥砂容易淤积,形成相对高起的淤积带,叫做浅滩。河流阶地• 在河谷地貌的形成和发展过程中,不同时期的河漫滩,由于受到地壳构造运动与河流侵蚀、堆积作用的综合影响,呈阶梯状分布于河谷谷坡上,这种地貌称为河流阶地 。• 阶地在河床下切侵蚀的基础上才能形成。引起河床下切侵蚀的主要原因是地壳的升降运动。当地壳相对稳定和下降时,河流以侧向侵蚀为主,塑造河漫滩,堆积冲积物。然后地壳上升,侵蚀基准面相对下降,河流垂直侵蚀作用加强,下切河漫滩,形成阶地陡坎 。如果地壳发生多次升降运动,则引起河流侵蚀与堆积交替发生,从而在河谷中形成多级阶地。由河漫滩向上依次称为一级阶地、二级阶、三级阶地 … 等,阶地的位置越高,其形成的年代越早。• 根据阶地的结构和形态特征,河流阶地可以划分为三种类型 : 侵蚀阶地、基座阶地和堆积阶地 。 堆积阶地根据组成阶地的冲积物厚度与下切深度的关系,可以分为内叠阶地和上叠阶地 。谷下切, 阶 阶 3,海水的地质作用• 海水地质作用的动力包括三个方面,既海水运动、化学作用和生物作用。• 1)海水的剥蚀作用• 主要是海浪的机械剥蚀作用,还包括化学溶蚀和生物破坏作用。• 一,海蚀作用的盛行地区 —— 滨岸带• 滨岸带是指海陆交界线附近的狭长地带,可进一步分为后滨带(潮上带)、前滨带(潮涧带)和外滨带(潮下带)。二,海浪及潮流塑造海岸的过程• 海浪 海蚀凹槽 海蚀崖 波切台 波筑台 海蚀平衡剖面。• 三,海水的溶蚀作用及生物剥蚀作用• 海水对滨岸的溶蚀作用在碳酸盐岩石地区较为强烈,海浪的压力和生物的综合作用增加了溶蚀能力。• 滨岸地区有许多能适应汹涌波涛的小动物,它们是一些钻孔生物。四,潮流及洋流的剥蚀作用• 潮流的速度一般为 1m/秒,落潮时还可能大于这个速度。潮流可以在水底的沙面引起冲刷,蚀出许多不同深浅的沟。在潮涧带,潮流可以增加海浪的作用强度和范围。• 洋流主要发生在大洋水体的表层,向深部流速逐渐降低,它的剥蚀能力有限。• 五,浊流的侵蚀作用• 目前普遍认为海底峡谷的成因是浊流冲刷作用的结构。• 大陆坡上的很多峡谷就是浊流作用形成的。• 引起浊流的作用很多,2)海水的搬运作用• 海水对物质的搬运主要分为机械搬运和化学搬运。• 机械搬运有:悬移,跃移和推移三种。• 波浪的机械搬移是近海岸的重要作用,当海水的深度大于波浪的波长的一半时,波浪的搬运作用十分微弱了。• 碎屑物质能否被海水搬运和采取何种移动方式与颗粒的大小、海流速度以及碎屑物质的存在深度有关。3)海水的沉积作用• 绝大部分的沉积岩是由海水的沉积作用形成的,从本质上说,海水的沉积作用是沉积作用的主要方式。• 一,沉积物质的来源• 陆源物质:流水、风、冰川、滨岸带的剥蚀物。• 火山源物质:由火山送入海中的物质有限,但在成因上由重要意义。• 宇宙物质:应该有 3/4的宇宙物质进入海洋中。在海洋沉积中不占重要地位。• 生物:有机成分是海洋沉积物的重要来源。二,沉积环境• 最常用的环境分类是以深度作为主要依据:• 滨岸带:强波浪或强潮波作用地区;• 浅海带:海面至 200 半深海带:水深 200- 2000 深海带:大于 20004)海岸稳定性评价及防护措施• 海岸的稳定性取决于构成海岸岩石的成分、产状和海浪冲蚀的情况。• 海岸防护有两个目的:保护海岸、海港,使其免遭冲刷,并保护岸边的建筑物;防止海岸、港口遭受淤积,保障建筑物及潮汐电站等的正常运行。• 工程措施有:• 一,整流工程:防波堤、破浪堤等;• 二,直接防蚀工程:护岸墙等。4,湖水和沼泽地质作用• 1)湖泊成因和湖水动力• 湖泊的总面积约占陆地面积的 • 湖泊的形成原因很多,可以分为内动力地质作用和外动力地质作用形成的两大类。• 内动力地质作用形成的湖泊一般是大型的,如里海、贝加尔湖、太湖等。火山口也可以形成湖泊,如五大莲池。断层作用导致局部地壳断裂下陷形成湖泊,如有名的滇池。• 外动力地质作用形成一些较小的湖泊。湖水的来源:降雨、地面流水和地下水,少数湖水来自冰雪的融化以及海洋残留水。• 湖水的排泄:蒸发、流泄和渗透。• 湖水的化学成分不甚一律,主要受湖盆岩石的性质,流入水的性质以及湖泊流域内自然地理性质的影响。• 根据湖水的分为含盐量,可把湖泊四大类:• 淡水湖 小于 微咸湖 咸水湖 盐湖 大于 湖水的动力• 湖水与海水一样,处于不断运动之中,湖水动力也有波浪、潮流、湖流和浊流等机械运动和存在湖水中的化学动力和生物动力。• 湖水的机械动力比海水的小很多。 2)湖水的地质作用• 湖浪对湖滨岸的冲蚀作用与海浪相似,但规模小。• 湖水的沉积特点:湖水平静,当进入湖的物质从浅水区进入深水区的过程中,由于静水的阻滞,流速降低,从而导致搬运物质的动力减小,由于动力的减小是渐变的,因此机械沉积作用也是从大到小、从重到轻一次进行的,这种分选作用在湖盆内的平面上呈现出不规则的同心环带状。• 盐湖的化学沉积。。。。3)沼泽及其地质作用• 沼泽是陆地表面充分湿润,嗜湿行植物大量生长,并有有机质堆积的地带。• 分布: 350万平方公里,占陆地面积 • 地质作用主要是生物等有机质的堆积。 5,冰川地质作用• 冰川是陆地上终年缓慢流动着的巨大冰体。• 分布: 1630万平方公里。占陆地表面的 11%。• 1)冰川的形成与分布• 当地面高度超出当地雪线时,降雪量大于消融量,开始积雪,逐渐形成巨厚的雪层。• 由雪变成冰川须经历两个过程:新雪变成粒雪,粒雪再变成冰川冰。冰川冰是浅蓝色的、致密透明的冰层,当冰川表面达到一定坡度时,冰川冰在上层压力和重力作用下,就从高出向地处流动,冰川形成。• 99%的冰川分布在高纬和极地地区,称为大陆冰川,零星的冰川分布在中、低纬地区的高山上,称为山岳冰川。2)冰川的流动特征• 冰川的流动速度很慢,冰川各部分的流速也不相同。• 虽然冰川整体是向前流动的,但冰川的前端可以表现前进、后退和停滞等现象。• 冰川拥有巨大的动能。 3)冰川的地质作用• 冰川对地面的破坏叫刨蚀作用。有两种主要的方式,挖掘和挫磨。• 山岳冰川刨蚀过程中会形成一些冰川地貌,如冰斗、角峰、冰蚀谷等。• 冰川的搬运作用:推运和载运两种方式。• 冰川的堆积作用• 使冰川发生堆积作用的主要原因是冰川融化。• 冰川堆积物叫冰碛,具有以下特征:无分选性,无明显层理,碎屑具有棱角,磨圆较差,有冰擦痕,纯为机械堆积。6,风的地质作用• 风的地质作用在干旱地区最为显著。• 风的地质作用强度取决于风力的大小,风力与风速的平方成正比。• 风的剥蚀作用:• 吹蚀作用:吹蚀或称吹扬,是指风的迎面冲击力和因紊流或涡流产生的上举力使地面的松散碎屑或基岩风化产物吹起或剥离原地的作用。• 磨蚀作用:被风吹扬起的碎屑物质,在沿地表运动时对地面岩石的碰撞和磨损。风蚀的产物:风棱石、蜂窝石、风蚀洞等• 风的搬运作用:• 主要有三种形式:悬浮、跳跃和滚动。• 风的搬运具有很好的分选作用和磨圆作用。• 风的沉积作用:• 随着风力的减小,或因地面上各种障碍物的阻挡,风的搬运能力降低,风运物便逐渐停积下来形成风积物。具有分带性,从风源地开始,沿着风的前进方向,风积物从粗逐渐变细,一次出现细砾带、粗砂带、中砂带、细砂带、粉沙带和尘土带。风积物有两类:• 沙级沉积物,风成沙;和粉沙或尘土,风成黄土。、地震作用• 地震主要发生在近代造山运动区和地球的大断裂带上,即形成于地壳板块的边缘地带。这是由于在板块边缘处可能因上地慢的对流运动引起地壳的缓慢位移,差动的位移可引起岩石弹性应变,当应力最终超过岩石强度时就产生断层,在弹性应力的作用下,已受到应变的岩石因释放弹性能以振波的形式传播于周围岩石上,引起相邻岩石振动而产生地震。) 地震作用的类型• 震源和震中• 震源 是指地球深处因岩石破裂产生地壳振动的发源地。震源正对着的地面位置称震中,即震中是震源在地表的垂直投影。震源与地面的垂直距离称 震源深度 。• 按震源深度分:• 浅源地震 (0~ 70 中源地震 (70~ 300 深源地震 (300~ 700Km) 构造地震: 地应力使岩层破裂和断层错动。世界上有 90%的地震属于构造地震。• 火山地震: 是由于火山活动而引起的地震。当岩浆突破地壳和冲出地面时,是十分热速和猛烈的,同时从火山口喷出大量气体和水蒸汽,引起地壳的震动。这类地震的影响范围不大,强度也不大、地震前有火山发作为预兆。火山地震占世界总地震次数 7%左右。• 陷入地震: 是由于山崩或地面陷落而引起的地震。影响范围很小。一般不超过几平方公里,强度也微弱。这种地震次数很少,占世界总地震次数 3%左右。• 水库地震:) 地震波地震时,震源释放的能量以波动的形式向四面八方传播,这种波称为地震波。地震波在地壳内部传播时的波称为体波;当其到达地表时,使地面发生波动,称为面波。地震波是一种弹性波,它具有振幅和周期。 1、体波•纵波 : 纵波是由震源向外传播的压缩波,介质质点离开其平衡位置前后震动,震动方向与波传播方向一致,伴随着体积的变化。所以纵波又称疏密波。纵波一般表现为周期短、振幅小, 速度快。•横波 : 横波是由震源向外传播的剪切波,介质质点的震动方向与波的传播方向垂直,不产生体积变化,但形状在变化。横波只能在固体里传播,这种波一般表现为周期长、振幅大。•地震 时 振幅小的纵波最先到达,而后横波才到达,故纵波又称 横波又称 波•瑞利波 (: 瑞利波是体波到达地表后,由于共振而产生的质点在地面作滚动运动的面波,质点在波的传播方向和自由面(地表面)垂直的平面内,作椭圆运动,长轴垂直地面,而与该平面垂直的方向上没有震动。•乐甫波 (: 乐甫波是体波到达地表后,由于共振而产生的质点在地平面作蛇形运动的面波,质点在水平面内垂直于前进方向作水平运动•面波是体波到达地表后激发的次生波 , 瑞利波比横波略慢 , 因此,一次地震后,首先感觉到的是纵波,然后是横波,再次是乐甫波,最后是瑞利波。( 三 ) 地震震级和地震烈度• 1、 地震震级 : 指地震时震源处释放能量的大小。国际上通用的里氏震级分十个等级。地震所释放的能量与震级的可用下式表示。• 尔格)• 一次 2~5级有感地震、 5~7级破坏性地震、7级以上大地震。• 2、 地震烈度 : 指地面及房屋建筑物遭受地震破坏的程度。根据我国 1911年以来 152次浅源地震资料,地震震级 (M)和震中烈度 (如下关系:• M= 0+我国使用的是十二度烈度表 。基本烈度和设计烈度• 基本烈度是指在今后一个时期内 (100年 )在一定地点的一般场地条件下可能遭遇的最大烈度 。 一般基本烈度在 6度以下可以不设防 , 6度以上必须采取措施 。• 设计烈度是指在工程设计中 , 根据安全和经济的需要 , 将基本烈度调整为设计烈度 (根据场地 、建筑等级 ) 等 。) 板块构造学说和地震活动的空间分布• 1、 板块构造学说• 板块构造学说认为 , 地球表层 ( 包括地壳在内的整个岩石圈 ) 是由六个大的地壳块体 ( 称为板块 )和六个小板块 结合而成 。 六个大板块分别是 欧亚板块 、 太平洋板块 、 美洲板块 、 非洲板块 、 印度洋板块 和 南极板块 。 六个小板块分别为 菲律宾板块 、 智利板块 、 可可板块 、 索马里板块 、 阿拉伯板块 和 加勒比海板块 。 这些板块在地幔对流的作用下相互运动 , 从而使得板块间的结合地带相当不稳定 , 也即是相对活动的区域 , 而板块内部则相对稳定 。 但由于板块的相互挤压 , 板块内部也会产生一些相应的活动性断裂 , 这种活动性断裂与板块内部的地震有关 。2、 地震活动的空间分布• (1)、 世界地震分布• •环太平洋带 : 智利 — 秘鲁 — 中美洲西部 — 墨西哥西沿岸 — 美国加拿大西沿岸 — 阿留申群岛 — 堪察加半岛东岸 — 千岛群岛 — 日本群岛 — 以下再分为两支:• a、 流球群岛 — 台湾岛 — 菲律宾群岛东岸 。• b、 马里亚纳海沟 — 伊里安岛 — 汤加海沟 — 新西兰 。• 该地震带是地球上最大的地震带 , 全球 80%的浅源地震 、 90%的中源地震和极大多数的深源地震发生在此地震带中 。阿尔卑斯 —印尼带 :西起阿尔卑斯山脉 —高加索山脉 —喜马拉雅山脉 —印度尼西亚与环太平洋带相连。该带发生的地震占全世界总地震的 15%。• •洋脊地震带 :主要有大西洋洋中脊、太平洋洋中脊、印度洋洋中脊。• •大陆裂谷系地震带 :主要有东非大裂谷、红海 —亚丁弯 —死海大裂谷。该带发生的地震多为浅源地震。• (2)、我国地震分布• •东南沿海及台湾地震带 :属环太平洋地震带,主要在华南和台湾省。• •郯城 —庐江地震带 :位于郯城 —庐江大断裂,从辽东半岛营口 —渤海 —郯城 —庐江 —黄梅一线。华北地震带 :北起燕山,经山西(太行山)到渭河平原。• •南北向地震带 :北起贺兰山、六盘山,横越秦岭,过甘肃文县,沿岷江向南经四川盆地西缘,到滇东地区。• •西藏 —滇西地震带 :属阿尔卑斯 —印尼地震带。• •天山南北地震带 :南天山山脉、com
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