摘要:活动断层研究意义重大。本文指出了城市活动断层的特点和难点，简要介绍了城市活动断层的各种方法，包括地质地貌方法、地球化学方法、地球物理方法和遥感解译方法等，并探讨了防御城市活动断层的相应措施。
关键词:城市活动断层研究方法防御措施
中图分类号: TU984文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)06(b)-0000-00
1 研究意义
活动断层作为构造地质学的术语是本世纪初由Lawson、Wood、Wilis和李四光等先后提出的，将第四纪(240万年)以来，阿尔卑斯－喜马拉雅运动以后再次有过活动或者新产生的断层称为活动断层[1]。
城市活动断层与地震灾害，常常带来大规模的人员伤亡和经济损失。而城市地震的元凶往往就是隐伏在城市地下的活动断层。活动断层与地震灾害之间密切的联系，要求我们尽快加强对城市活动断层的探测和研究，科学地进行城市总体规划和合理有效地抗震设防、减轻地震对城市造成的破坏和损失。这对于保障生命财产安全、促进社会经济可持续发展有积极意义。
2 特点和难点
城市活动断层探测目的是准确查明地表附近活动断层的空间分布，确定深部延伸情况，揭示地下介质的特性和深部构造环境，为活动断层地震危险性评价提供依据[2]。
城市中往往岩石露头极少，断层痕迹不明显，建筑和公共设施也制约了探测工作的设计和施工，城市生产生活对探测工作有很强的干扰。
因此，在城区开展活动断层研究，需要对传统的技术方法进行改进和调整，综合应用地质地貌、地球化学和地球物理的各种探测方法进行综合研究与解释，得到更加可靠的地质构造和活动断层分布图像。
3 研究方法
3.1 地质地貌方法
主要包括断错地质地貌制图法、钻探与槽探方法。
前者是对各种地质地貌，尤其是断错地质地貌特征进行实地调查，对断裂几何学和运动学参数，最新断裂错动面和断错地貌，地震地表破裂带，地裂缝带等进行实地详细调查。
后者是利用钻探和槽探手段来对地层结构、地质岩性进行揭露，得到活动断层详尽的地质信息，确定地球物理探测界面的地质含义及其年龄，确定断裂最新活动带的空间位置和宽度。
3.2 地球化学方法
城市活动断裂带中，某些高挥发性元素(气体)从地球内部持续释放，且沿着渗透性相对较强的断裂带或裂隙带向地表迁移，在地表浅部的相应部位形成这些气体的异常分布。地球化学方法可以捕捉、识别和确定这些异常点或带的空间位置和时间变化特征，以探查隐伏活动断裂的存在。在活动断裂探测中主要应用土壤气，测定的组分一般为Rn 、Hg 、He 、CO2 、SO2 、O2 、CH4 及其他碳氢化合物。K. Ioannides等给出了利用Rn来研究和探测活动断层的具体方法和实例[3]。
3.3 地球物理方法
(1) 浅层高分辨地震勘探
浅层高分辨地震勘探是城市活动断层浅部探测中最为有效的探测方法之一，可以提供断层的位置、几何形态、断层带宽度、断层活动和在资料完整的条件下研究地层变形时代等有关参数，对了解构造活动历史，研究强震发生的可能性等具有重要作用。
(2) 电法勘探
适用于地震活动断层探测的方法主要包括联合剖面法、高密度电法、大地电磁测深、瞬变电磁法等。主要是利用地下介质的电性特征，对活动断层的不同深度进行研究，其缺点是分辨率较低，但可以提供活动断层的宏观特征。
(3) 井间层析成像
井间层析(CT) 技术[4]主要包括电磁波、声波和电阻率层析成像技术。电磁波层析成像的特点是基本不受城市工业电流的干扰，可以通过测量电磁波在两个钻孔间不同路径的能量衰减特征，确定地下介质的电磁波吸收系数分布，得到井间介质的精细图像。层析技术的高精度及层析图像的直观、精细等特点，不仅是地质构造判读的依据，也是对断层进行高精度定位、检验的一种不可替代的技术。
(4) 磁法勘探
磁法勘探在大地构造分区，断裂带、接触带、破碎带和基底构造的探测，沉积岩、侵入岩、喷出岩以及变质岩的分布范围划分等方面有着广泛的应用。断裂带的磁异常因不同的构造作用以及其后发生的地质过程而具有不同的特征。其异常特征包括岩石在经受外力作用，尤其是因岩石破碎后出现的磁性降低引起的负异常；因深断裂内伴有岩浆活动或热液侵入带来的磁场增强所表现的正异常；或因热退磁作用引起的负异常等[4]。
3.4 遥感解译法
利用遥感图像对活动断层进行研究，可以有效地节省人力物力，更快地识别大区域范围内的活动断层。不同地物的波谱响应特征的差异导致地形地貌颜色特征的差异，可以从影像的色调、地形地貌的线性特征以及水系格局等判别标志进行活动断裂的解译。根据沿断裂形迹的明显色调差异、断层线性延伸的连续性、水系的形态特征等标志，均直接判断断裂的活动特征。
5 防御措施
首先，应在城市建设规划中使重要建筑物和管线适当避开这些活动断层，利用活动断层上方的地面建设林带、绿地和足球场等受活动断层影响较小并对人民有益的设施。其次，应在活动断层两侧布设一定数量的微震监测仪、高精度形变监测仪和断层气体检测仪等仪器，连续监测活动断层的活动状态，力争对其可能发生的破坏性地震或无震蠕动的形变量作出分析预测，以便在灾害发生之前采取必要的防御措施。第三，可以利用探测到的活动断层深浅部状态协助勘探地下水和其他矿藏的分布。
6 结语
随着社会经济的高速发展，城市建设速度加快，社会财富迅速聚集，人口高度集中，城市地震造成的破坏及损失明显呈上升趋势。城市下方的活动断层是引发城市地震的元凶，是造成建筑物破坏以及人民生命财产损失的重要原因。开展城市活动断层的探测研究，目的是趋利避害，这一项为城市建设和社会可持续发展服务的基础工程功在当代，利在千秋。
参考文献
[1] 中国地震学会地震地质专业委员会. 中国活动断裂[M]. 北京: 地震出版社, 1982.
[2] 丁国瑜,田勤俭,孔凡臣,等. 活动断层分段—原则、方法及应用[M]. 北京:地震出版社, 1993.
[3] K. Ioannides, C. Papachristodoulou, K. Stamoulis, et al. Soil gas radon: a tool for exploring active fault zones. Applied Radiation and Isotopes. 2003, 59: 205-213.
[4] 崔国柱,李恩泽,曾昭发.活动断层与地球物理方法[J].世界地质, 2003, 22 (2):185-190.
[5] 郭卫英,单新建,梁小华.锦屏水电站工程区活动断层的遥感分析与调查[J]. 内陆地震, 2005, 19(3): 271-277.