在有關(guān)地震報道及文獻中,常有這么幾個術(shù)語重現(xiàn)率很高:新構(gòu)造、挽近構(gòu)造、活動構(gòu)造、活動斷裂、發(fā)震斷裂。它們的具體定義是什么?有何關(guān)聯(lián)?筆者系統(tǒng)對照《巖土工程勘察規(guī)范》(GB 50021-94、GB 50021-2001、GB 50021-2009),查閱了《巖土工程術(shù)語標準》(GB/T 5027-98)、《地質(zhì)大辭典》(地質(zhì)出版社,2005)等資料,對上述術(shù)語進行了粗略的梳理與歸納,希望起到拋磚引玉的作用。
新構(gòu)造
新構(gòu)造(neotectonics): 由新構(gòu)造運動產(chǎn)生的地質(zhì)構(gòu)造。
新構(gòu)造的最主要特點:不僅表現(xiàn)于巖石/層的變動,而且直接表現(xiàn)于地貌形態(tài)上,如新褶皺構(gòu)造、活動斷裂和活動斷裂帶、新造山帶、現(xiàn)代裂谷、現(xiàn)代地裂、活動斷塊、構(gòu)造地貌和地貌變形、近代火山活動、近代地震活動、地震斷層、地震地表破裂和地震錯位等。
新構(gòu)造運動(neotectonics movement): 由挽近時期地殼構(gòu)造運動產(chǎn)生的地質(zhì)構(gòu)造。舒爾茨指造成現(xiàn)代地勢基本特點的構(gòu)造作用。尼可拉也夫認為這個運動的特點具有普遍性和節(jié)奏性,其最普通的表現(xiàn)形式是振蕩,即造陸運動。一般來說,新構(gòu)造運動隆起區(qū)現(xiàn)在是山地或高原,沉降區(qū)是盆地或平原。
關(guān)于新構(gòu)造運動出現(xiàn)的時間是一個分歧較大的問題,有下列幾種意見:
①晚第三紀到第四紀初;
②第四紀時期;
③晚第三紀到現(xiàn)代;
④時間不應(yīng)給予限制,只要造成現(xiàn)代地形基本特征的構(gòu)造作用就是新構(gòu)造運動。
地質(zhì)學(xué)中一般把新近紀和第四紀(前23Ma—現(xiàn)代)時期內(nèi)發(fā)生的構(gòu)造運動稱為新構(gòu)造運動。比較認可的是,新構(gòu)造運動出現(xiàn)最劇烈的時間是在晚第三紀末或第四紀初期。
由此觀之,“新構(gòu)造”強調(diào)“新”,突出的是構(gòu)造在地貌演化上的意義。因其與人類的生存環(huán)境和工程建設(shè)密切相關(guān),新構(gòu)造的研究意義顯而易見。
挽近構(gòu)造
挽近地殼運動(crustmovement):1955年由李四光提出的名詞。認為在地質(zhì)記錄不完全的地區(qū),要確定構(gòu)造運動發(fā)生的時期及其持續(xù)的時間,往往有很大的困難,任意作主觀的斷定難免鑄成錯誤、引起混亂。因此,概括地標示時期的名詞,是有一定效用的。
李四光還提出近古(eoid)——泛指古近紀-新近紀地殼運動時期、中古(mesoid)——泛指中生代-古近紀地殼運動時期、上古(palaeoid)——泛指古生代晚期地殼運動時期及太古(archaeoid)——泛指古生代早期及更古老地殼運動時期等,現(xiàn)已很少使用。
挽近(neoid)一詞與前蘇聯(lián)學(xué)者所倡導(dǎo)的新構(gòu)造運動,在時間的含義上,大致近似,一般指第四紀以來(有時自新第三紀以來)地殼運動的時期。
“挽近”是相對概念,用于“論及活動構(gòu)造體系”時,概括地標示“地質(zhì)記錄不完全的地區(qū)”的“構(gòu)造運動發(fā)生時期及其持續(xù)的時間”。在地質(zhì)研究程度較高的、地層鑒定清楚的地區(qū),則可使用更確切的名詞。
活動構(gòu)造
活動構(gòu)造(active tectonics,active structures):挽近地質(zhì)時期有過活動、今后可能繼續(xù)再活動的構(gòu)造。對于活動構(gòu)造的活動時限,大致分為:
①第四紀以來;
②晚第四紀以來(約50萬年以來);
③晚更新世或晚更新世晚期(一般用10萬年或3萬年)以來;
④全新世(1萬年)以來,美國原子能委員會,將其定為1萬年以來。
中國學(xué)者鄧起東院士給“活動構(gòu)造”以定量的概念:活動構(gòu)造是指晚更新世(距今10萬~12萬年)以來一直在活動,現(xiàn)在還在活動,未來一定時期內(nèi)仍可能發(fā)生活動的各類構(gòu)造,包括活動斷裂、活動褶皺、活動盆地及被它們所圍限的地殼和巖石圈塊體(鄧起東, 1996, 2002)。
活動構(gòu)造研究主要通過對地質(zhì)、地貌現(xiàn)象、大地形變測量(包括垂直的與水平的)、定點地殼形變動態(tài)觀測、地震活動性監(jiān)測、地殼應(yīng)力狀況,以及各種地球物理場變化等方面來探討其活動狀況和形成機制,對地震預(yù)報、工程穩(wěn)定性等實際問題及地球動力學(xué)等一系列地學(xué)理論問題有著重要意義:板塊邊緣地帶、裂谷帶是研究者最感興趣的地區(qū);對板塊內(nèi)部的現(xiàn)代活動及應(yīng)力場狀況的研究是引人注目的新方向;地震構(gòu)造和活動斷裂的研究是最活躍的課題。
活動構(gòu)造與新構(gòu)造在含義上有所不同:新構(gòu)造通常指晚第三紀以來形成的地質(zhì)構(gòu)造。由于第三紀晚期的地殼運動比起第四紀來要強烈而廣泛,因而新構(gòu)造比活動構(gòu)造要明顯和多見。簡而言之,活動構(gòu)造是至今活動著的地質(zhì)構(gòu)造,強調(diào)的是其對場地穩(wěn)定性的影響及其在工程應(yīng)用上的意義。
活動斷裂
活動斷裂(active fault): 又稱活斷層。是第四紀以來(或晚第四紀以來)活動、至今仍在活動的斷層,是距今10萬年以來(或3萬年以來)有充分位移證據(jù)證明曾活動過,或現(xiàn)今正在活動,并在未來一定時期內(nèi)仍有可能活動的斷層。
活動斷裂在全球廣泛分布,反映了人類生存的地球仍是一個活動的星球;顒臃绞街饕3種:一是相對緩慢錯動的構(gòu)造蠕動;一是以地震方式或集中釋放積累的彈性應(yīng)變而產(chǎn)生的突然滑動。這兩種方式在不同活斷層上或其不同段落可以兼而有之。有時這兩種方式按時間段交替出現(xiàn)。
我國活動斷裂的格局基本上控制了中國強震的分布,主要活動斷裂帶可劃分為以下幾種類型:①板塊邊界斷裂,如外喜馬拉雅斷裂和臺灣的大縱谷斷裂;②眾多的板內(nèi)塊體邊界斷裂;③活動塊體內(nèi)部的活動斷裂。我國昆侖山(北坡)- 阿爾金山斷裂即為活動斷裂,其規(guī)?膳c世界上著名的活動斷裂,如圣安德烈斯斷層、安納托利斷層、阿爾卑斯斷層、塔拉斯費爾干斷層、菲律賓斷層、日本中央構(gòu)造線和裂谷斷裂帶等相比。
關(guān)于活動斷裂的涵義并無多大爭議,但對活動斷裂的時限仍存多種意見見.《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-94)在條文說明中作過如下歸納:
①新生代或新第三紀有過活動的斷裂,即傳統(tǒng)的新構(gòu)造斷裂。工程界已多不采用。
②第四紀(200萬年)以來有過活動的斷裂,該意見在地震地質(zhì)界得到普遍應(yīng)用。
③中更世(17~70萬年)有過活動的斷裂,這是根據(jù)我國構(gòu)造運動的具體情況提出的,在地震地質(zhì)界與工程界已有采用。
④晚更新世(1.0~15萬年)以來有過活動的斷裂,水利水電工程界除了關(guān)注第四紀斷裂外,特別重視晚更世以來有過活動的斷裂。
⑤全新世(1萬年)以來活動過的斷裂,由于是距今最近的地質(zhì)時代,全新活動斷裂對工程影響至關(guān)重大,其中發(fā)震斷裂是工程界關(guān)注的焦點。
活動斷裂時限之定量化研究,需要考慮以下因素:各國各地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境不同,各地的研究程度不同,各學(xué)科的研究目的不同,不同建設(shè)工程的要求不同等。
發(fā)震斷裂
發(fā)震斷裂(earthquake fault):是一種活動斷裂,又叫做地震斷裂或孕震斷裂。
《巖土工程勘察規(guī)范》將其定義如下:全新活動斷裂中、近期(近500a來)發(fā)生過地震震級M≥5級的斷裂,或在今后100a內(nèi)可能發(fā)生地震震級M≥5級的斷裂,可定為發(fā)震斷裂。
沿著發(fā)震斷裂伴隨著地震活動;或者密集著小地震活動,或者常常有小的,周期性的錯動;或者長時間的、間歇性的蠕動或彈跳。有的發(fā)震斷裂沿著老斷層重新錯動,錯動跡象從地面連通到地下礦井或坑道,其產(chǎn)狀、性質(zhì)和特點大致和地震的震源機制結(jié)果近似甚至吻合。如1973 年的甘孜地震、1975年的海城地震和1976年的唐山地震、1906年的美國舊金山地震、1966年日本的松代地震等。
在這里,還得提一下“能動斷層(capable fault)”。能動斷層一詞來源于1973年美國核規(guī)范委員會的報告,其定義是“在地表或接近地表處有可能引起明顯錯動的斷層”,是在距今1萬年到3.5萬年以來有過錯動,儀器記錄到有小震活動和多次歷史地震事件,或發(fā)生過蠕動,而在不久的將來仍有可能出現(xiàn)地表錯動的斷層。
在我國,能動斷層只用于核動力工程選址中以廠址為中心半徑5000米的范圍內(nèi)的晚更新世(約10萬年左右)的斷層鑒定。其范圍以外的,即使與能動斷層同樣性質(zhì)的斷層也只能稱為發(fā)震斷層或活動斷層。
結(jié)語
(1)“新構(gòu)造”在于“新”, 通常指晚第三紀以來形成的地質(zhì)構(gòu)造,突出的是其地貌演化上的作用。
(2)“挽近”是相對的,用于概括表述“地質(zhì)記錄不完全的地區(qū)”的“構(gòu)造運動發(fā)生時期及其持續(xù)的時間”。
(3)活動構(gòu)造屬于新構(gòu)造,是至今活動著的地質(zhì)構(gòu)造,強調(diào)的是其對場地穩(wěn)定及工程應(yīng)用的影響。
(4)活動斷裂屬于活動構(gòu)造,是第四紀以來(或晚第四紀以來)活動、至今仍在活動的斷層,其活動時限之界定,需要綜合考慮其地質(zhì)環(huán)境、研究程度、研究目的與工程要求。
(5)發(fā)震斷裂是一種活動斷裂:它須滿足以下兩點:①全新活動斷裂、②近期(近500a來)發(fā)生過地震震級M≥5級的斷裂,或在今后100a內(nèi)可能發(fā)生地震震級M≥5級的斷裂。能動斷層則專門用于核動力工程選址中以廠址為中心半徑5000米的范圍內(nèi)的晚更新世(約10萬年左右)的斷層鑒定。