在自然和(或)人为因素的作用或影响下形成的，对人类生命财产、环境造成损失的地质作用(现象)。
1．地震：天然地震，诱发地震
2．岩土位移：滑坡，崩塌，泥石流
3．地面变形：地面沉降，地裂缝，地面塌陷
4．土地退化：水土流失，沙漠化，盐碱化
5．海岸动力灾害：海面上升，海岸侵蚀，港口淤积
6．地下工程灾害：坑道突水，瓦斯突出和爆炸，岩爆
7．特殊土灾害：湿陷性黄土，膨胀土，软土，冻土
8．水环境异常：地方病
9．地下水变异：地下水位升降，水质污染和恶化
10．河湖（水库）灾害：淤积，塌岸，渗漏
地震
地震的成因
地震 – 由内、外地质作用引起的地壳振动现象的总称。
地震大部分由内动力引起，但是也有一些是外动力引起
能够造成地壳振动的原因:
- 地壳运动 – 构造地震
- 火山活动 – 火山地震
- 地表附近的大规模崩塌 – 陷落地震
- 人为因素造成的地质条件改变而间接引起 – 诱发地震
构造地震——由地壳运动引起的地震
构造地震——占地震总数的 90%
- 地壳运动→岩体变形→突然错断，能量释放（地震波）→由震源向各方传播，达到地表–地震。
火山地震——由火山活动引起的地震
火山地震的能量有限，影响范围不大，为数也不多，约占地震总数的 7%。
1976 年加勒比海一火山爆发后三天内，发生千余次地震。
1914 年日本樱岛火山爆发，伴生地震 6.7 级。
陷落地震——由于地壳岩层陷落或大规模的山崩、塌陷而引起周围地区的震动，它往往是由于石灰岩地区地下溶洞或旧矿坑的塌陷所造成。
- 陷落地震为数很少，影响范围和破坏性不大。国外报道的最大矿山塌陷地震，震级达到5 级以上。
诱发地震——由于人为因素造成的地质条件改变而间接引起地层的相对稳定性的破坏，从而导致构造运动。
例如水库蓄水或深井注水对“发震构造”所诱发的地震。这是大型水库选址时应注意的问题。
地下核爆炸，诱发地震。
1962 年 3 月 19 日，我国的新丰江水库诱发6.4 级地震。
美国有因深井注水诱发5.8 级地震的报道。
地震要素
震源（B） 地壳内部或地幔中发生的地方。
震中（A） 震源在地面的垂直投影。
震源深度（C） 震源至震中的距离。
震中距（D） 地震影响区某点至震中点的水平距离。
- 震源深度一般为几公里到 300 公里不等，目前测量到的最大震源深度达 720km。
- 按震源深度的不同，可将地震分为：
- 浅源地震(深度<70km)——岩石圈范围内
- 中源地震(深度 70-300km)——软流圈范围内
- 和深源地震(深度>300km)——软流圈之下的地幔
- 地震波 由地震产生的机械能，借地壳中物质质点的弹性，由震源向四周传播的弹性波，称为地震波。
- 三种类型的地震波：纵波、横波和地面波。
- 纵波：地壳中传播速度快(5-6 公里/秒)，振幅小，破坏力弱。
- 横波：波速较慢(3-4 公里/秒)，但振幅较大，破坏力较强。
- 地面波 纵波、横波在地表激起的沿地面传播的弹性波。地面波的传播速度慢（0.6-3.5 公里/秒），振幅大，能量也大，对地面的破坏和危害性最大。
- 浅源地震的面波周期长，振幅大；深源地震的面波不发育。
地震的时空分布
全世界每年发生地震约百万次以上，其中有感地震约 5 万次，强烈的破坏性的地震每年有二十次左右
地震的空间分布：
天然地震在全球的的空间分布是很不均衡的。
地震比较频繁而强烈的地区称“地震区”。
地震区的分布与最新的构造运动活动带（板块间的接触地带，这里经常发生板块间的相互挤压、拉伸或错动）的分布基本一致。
90%的构造地震发生在各大板块间，只有 10%发生在远离板块边界的地区。
在全球范围内主要有 3 大地震带：
1）环太平洋地震带 – 太平洋沿岸，环形区域。占全球地震总能量约占 75-80%。
2）地中海-喜马拉雅地震带 – 从印尼经缅甸、我国西南、帕米尔高原，直到地中海。全球 15-20%地震能量。
3）大洋中脊及大陆裂谷带 少部分地震。
地震灾害
大地抖动对建筑物的直接破坏
饱和砂土和粉土的振动液化
地震滑坡
大地的错动和裂开
地面沉陷
海啸
地震震级和烈度
- 震级和烈度是两个不同的概念。震级标志着某一次地震本身的能量大小。而烈度则指地表某一点在该次地震中所受的影响程度。
- 地震时所释放的能量的大小用震级来表示。
- 现在常用的里氏震级 M，由美国震学家里克特（C.F.Richter）和古登堡 （B. Gutenberg）于 1935 年提出的。
- 地震震级和能量的关系式为：
- logE ＝ 11.8+1.5M
- 其中，E-为地震能量（尔格），M 为地震震级。
- 地震的能量**(**震级)大小不能直接反映地震在地表给人的感受和造成的破坏。
- 一次地震中，特定地区的地震破坏的影响因素：
- 地震能量(震级)，震源深度，震中距，地质条件。
- 地震烈度 地表对地震的感受及地震对地表的破坏程度。
- 大多数国家（包括中国、美国和俄罗斯）的地震烈度表均按 12 度划分。
地区基本烈度和建筑物设防烈度
各地区的实际烈度受到各种复杂因素的影响，故我国《建筑抗震设计规范》在上述烈度表基础上，结合时间、地点和建筑物的重要性等条件进一步提出了“基本烈度”和“设防烈度”两个概念。
- 基本烈度——一个地区的基本烈度是指该地区在今后一定时期内在一般场地条件下可能遇到的最大地震烈度。是根据当地的地质、地形条件和历史地震情况由专业部门确定的。所谓“一定时期”系以 50 年为期限。
- 基本烈度是工程抗震设计的基本依据。具体工程的“设防烈度”还需根据其场地地质条件、工程重要性等因素加以调整。震灾害的场地因素
地震减灾和地震预报
讲完了
滑坡
- 滑坡的体积通常在 10^4^m^3^以上
- 特点：突然、冲击力巨大
影响边坡稳定的因素
地形地貌
倾斜的边坡，有向临空面（沿切过临空面的滑动面）之外运动的趋势。
边坡倾角越大，边坡高度越大，越不稳定。
岩土性质
- 第四纪沉积物中（泥质、疏松）：
- 坡积物、泥质层、膨胀土、新近堆积的黄土。
- 岩中的“易滑地层”（泥质、片状矿物、有机质）：
- 页岩、粘土岩、煤层、板岩、千枚岩、火山凝灰岩。
地质构造
- 边坡中同坡向倾斜的软弱结构面：
- 断裂构造
- 沉积岩层面
- 片理构造
- 软弱夹层
水文地质条件
- 水使岩土软化，强度降低。
- 在边坡的各种地质条件中，水文地质条件是最易变化的，受自然及人为影响最大。
- 统计表明，大部分滑坡发生在雨季。绝大多数滑坡的发生与地下水的作用有关。
- 鸡扒子滑坡：
- 发生于 1982 年 7 月，当月降雨量 637.2mm，滑坡前 24 小时降雨量 247mm。
其他诱发因素
- 地震
滑坡防治方法
- （1）排水
- 在可能滑坡范围之外，拦截和旁引。做截水明沟或截水盲沟；
- 在可能滑坡体范围之内，防渗和引出。做坡面防渗、排水沟和支撑(排水)盲沟。
- 水的作用：造成岩土土体软化，孔隙水压力增加对岩土体稳定不利。
- （2）支挡
- 抗滑挡墙
- 锚固
- 抗滑桩
- （3）减重和反压
- 减小下滑力
- 增加阻力
- （4）护坡
- 防止地表水下渗，防止坡面被冲刷和破坏。
- 机械压实，铺设草皮，三合土抹面，混凝土或浆砌石护坡等。
- （5）监测
- 表面上看滑坡的发生是突然的，但仍有其积累发育的过程。
- 监测边坡的微小位移、局部地貌变化、地下水、动物异常。
- 这是目前预测边坡活动的最可靠手段。
泥石流
泥石流现象
山区沟谷中，由暴雨、冰雪融水等水源激发的，含有大量的泥砂、石块的洪流。
规模巨大（→10 万 m3；5-80 km/h）
破坏力大（体积 60%以上为碎屑物质）
暴发突然、活动频繁，重复灾害
泥石流的危害
（1）淹没和破坏村镇、造成人员伤亡，淹没和破坏田地、道路、矿山、各种设施；
（2）堵塞河道，使上游河床迅速淤高形成堰塞湖，并可随时溃坝，威胁下游。
泥石流的形成条件
地形、碎屑、水源
（1）地形地貌：山高沟深，地形陡峻，沟床纵坡降大，便于水流和泥石汇集；
（2）有大量的松散碎屑物质：构造变动强烈、断裂发育，岩体破碎、岩石软弱、易风化，滑崩亦发育，为泥石流的形成提供了丰富的碎屑物来源。
（3）短时间内有大量的水源：主要是暴雨及连续降雨。
泥石流的防治措施
（1）导排工程：导流堤、顺水坝、排导槽等；
（2）拦挡工程：沟内、沟口设置拦渣坝，拦截大量固体物质，形成泥石流库；
（3）跨越工程：桥梁、涵洞，从泥石流沟的上方跨越通过，避开泥石流。
（4）水土保持，减少地表径流和水土流失。
自我防护（泥石流和洪水）
登山遭遇大雨时，要迅速转移到远离山谷的高地；
野外露营时，避开有滚石和大量堆积物的山坡下面；
不要在山谷底部扎营。
地面沉降
地面沉降，指大区域范围的大地缓慢沉降变形（沉降量几十 cm 至几百 cm；沉降范围几十至几千 km2）。
1891 年，最早发现于墨西哥城，日本新泻（1898 年）。
1970 年代，遍及五大洲 60 多个国家。尤其以美国、日本和墨西哥最为突出。墨西哥最大累计沉降量超过 7.5m。
1920 年代，中国地面沉降发现于上海和天津。1970 年代开始，多地相继出现地面沉降，至 1990 年代，形成多个大面积严重地面沉降区（带）。
全国有沪、津、冀、苏、浙、陕、辽等 19 个省（市）的 90 多个市县(地段)出现了地面沉降，超过 200mm 沉降面积达 7.9 万 km2（2017 年)，其中约 80%分布于东部地区，五个主要沉降区(带)：
①长江三角洲的嘉兴-上海-苏州-无锡-常州-镇江-南通地面沉降区；
②华北平原北部的天津-沧州-衡水-德州地面沉降区；
③华北平原南部的徐州-滨州-东营-潍坊地面沉降区；
④汾渭河谷平原的太原-侯马-运城-西安地面沉降带；
⑤下辽河平原的沈阳-营口地面沉降区。
地面沉降灾害
(1) 损失地面标高,从而使：
- 沿海地区（大多在海平面以上 1-4 m）抗风暴潮的能力降低；
- 城市排水设施失效，雨季地面积水内涝，防泄洪能力下降。
- 泰国曼谷，只有 1 米至 1.5 米的海拔高度，还在以每年约 15 至 50 毫米的速度沉降。可能 50 年内降至海平面下。
- 2011 年 10 月曼谷遭遇洪水，因排泄缓慢，洪水迟迟不退。
(2) 桥下净空变小，影响泄洪和航运；
(3) 深井井口提高，井管破裂；
(4) 差异沉降造成建筑物沉陷变形破坏；
(5) 引发地裂缝。
经济损失
据粗略统计，建国以来，我国地面沉降和地裂缝造成的损失累计高达 4500～5000 亿元。损失集中在长三角地区。
“地面沉降”已经造成长三角中心地区损失近 3500 亿元。其中上海约为 2900 多亿元，苏锡常为 469 亿元。
（“长三角地区地下水资源与地质灾害调查评价”,南京地质矿产研究所 ，2005 年）
地面沉降的原因
- 绝大多数由承压水的超量开采导致。
- 调查表明，地面沉降与承压水位下降有着十分密切都空间和时间联系。
减灾措施
- 控制地下水（承压水）的开采
- 人工回灌
地裂缝
- 现代地裂缝现象在世界许多国家都有发现，其中以美国西南部（1950 年代开始出现）和中国华北（1960 年代和 70 年代开始出现）最为严重。
实例
- 西安地裂缝
- 最早发现于 1958 年，1976 年活动加剧。目前发现有 13 条地裂缝（带）分布于西安城郊区，范围约 155km2。总长度 72km。每条地裂缝（带）均由一主干裂缝和数条伴生裂缝组成，影响带宽度 3-8m。
- 大同地裂缝
- 发现于 1983 年，最初仅局限于大同机床厂生活区，长度仅 1.3km，至 1988 年为 2km，1989 年延长为 3km，现已扩展为 5km 以上。
- 裂缝走向 NE45º～50º，倾角 70º～80º，贯入市区。和次生地裂缝一起组成 8～13 m 宽的地裂缝带。其活动方式已垂直形变为主。
- 凡地裂缝经过地带，建筑物普遍产生裂缝，遭到不同成都破坏，仅机床厂已有十余栋楼房和两座平房受到严重破坏，其中四栋已拆除。
地裂缝的成因
- 多种内外动力地质作用会在土层中形成地裂缝。
- 其中的关键因素有：
- 地震作用
- 土层下伏基岩长期缓慢变形从外部作用于土层
- 土层自身的收缩或差异压缩变形
- 西安地区新生代沉积之下基底构造较为发育，渭河大断裂，临潼－长安断裂等。
- 西安市地处关中盆地，第四系厚度 600－800m。
- 西安古城曾多次遭受强烈地震，在其市郊留下大量古地裂缝。现今地裂缝(新地裂缝)与之位置重合。
- 过量抽取地下水（承压水），造成地面沉降。西安地裂缝的发育区域与地面沉降的范围一致。
减灾措施
- 地裂缝两侧大地发生相对位移，破坏建筑物，这是任何现代建筑物都不能抵御的，故在工程建设上，应以躲避为原则。
- 西安市已制订相应的规范，建筑物一般要避开已存在地裂缝 10－30 m。
- 调查研究古地裂缝，研究地裂缝的发育规律，预先避开。
- 控制地裂缝的发育。关键是控制地下水的过量开采，控制地面沉降。
- 美国休斯顿地裂缝与西安十分相似。停止抽取地下水和石油后，地裂缝活动立即停止。
- 城市缺水问题的解决 – 引进地表水源，如西安的黑河引水工程（1990 年）。
岩溶地面塌陷
岩溶地面塌陷现象
- 在岩溶发育地区，地表土层发生突发性的裂开、沉陷、坍塌现象。
- 很多是群发性的。
岩溶地面塌陷实例
- 河北省秦皇岛柳江水源地采水
- 1987 年 6 月投产运行，采自寒武系和奥陶系石灰岩地层。暑期最大供水量 5.3 万 m3/day，到 1988 年 4 月，潜水位漏斗中心水位下降 17-18m，采水影响范围内第四系含水层被疏干。导致地面沉降、塌陷和开裂。
- 首先是发生地面沉降，然后沉降范围内塌陷，及塌陷周围地面开裂。286 个塌坑，塌坑直径 2-5m，最大 12m。深 3-7m。
- 塌陷多分布于河滩和农田中，耕地被毁，民房开裂（危及 16 个村庄，民房 1700 多户）。
海水入侵
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