[1]贺为民.2021.一种三点法求隐伏活动断层产状的计算方法.大地构造与成矿学,优先出版:001-12.doi:10.16539/j.ddgzyckx.2020.06.015
 HE Weimin.2021.A Calculation Method for Seeking the Occurrence of Buried Active Fault by Using the Three-point Method.Geotectonica et Metallogenia,优先出版:001-12.doi:10.16539/j.ddgzyckx.2020.06.015
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一种三点法求隐伏活动断层产状的计算方法
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《大地构造与成矿学》[ISSN:ISSN 1001-1552/CN:CN 44-1595/P]

卷:
期数:
2021年优先出版
页码:
001-12
栏目:
出版日期:
2021-12-31

文章信息/Info

Title:
A Calculation Method for Seeking the Occurrence of Buried Active Fault by Using the Three-point Method
作者:
贺为民
中国地震局地球物理勘探中心, 河南 郑州 450002
Author(s):
HE Weimin
Geophysical Exploration Center, China Earthquake Administration, Zhengzhou 450002, Henan, China
关键词:
三点问题 产状 隐伏活动断层 钻孔探测 钻孔联合地质剖面 扣马断层
Keywords:
the three-point problem occurrence buried active fault drilling composite drilling geological section Kouma fault
分类号:
P542.3
DOI:
10.16539/j.ddgzyckx.2020.06.015
文献标志码:
A
摘要:
求解三点问题的传统方法是作图法。目前缺乏利用初等几何学求解三点问题的完整计算方法。基于三点法的原理, 利用初等几何学知识推导了求断层面倾角、倾向和走向的计算公式。断层面倾角计算公式是以已知三点之间水平距离和三点之间高差为变量的代数表达式。断层面倾向或走向计算公式是以已知三点之间水平距离、三点之间高差和三点连线的方位角为变量的代数表达式。利用这些新公式易于编制计算程序。提出应用三点法求隐伏活动断层面产状的具体步骤为: 首先, 通过改进的钻孔联合地质剖面, 取得断层面上已知三点的空间位置数据; 第二, 依据已知三点的彼此高度关系条件, 选择断层面倾角和辅助角计算公式, 计算倾角、辅助角; 最后, 依据已知三点的彼此空间位置关系条件, 选择断层面倾向和走向计算公式, 计算倾向和走向。以扣马断层为例, 采用上述新公式计算获得的扣马断层面的倾角、倾向和走向, 与采用地质罗盘在探槽中测量的断层面的倾角、倾向和走向结果比较一致。
Abstract:
Graphing method is the traditional method that solving three-point problem. At present, there is no complete calculation method to solve the three-point problem by elementary geometry. Based on the principle of three-point method, the formulas used to calculate dip angle, dip, and strike of fault surface are derived from the knowledge of geometry and trigonometric function. The formulas used to calculate the dip angle of fault surface are the algebraic expressions that the horizontal distance and height difference between the three known points are used as parameters. The formulas used to calculate dip or strike of fault surface are the algebraic expressions that not only the horizontal distance and height difference but also the azimuth of the line between the three known points are used as parameters. These new formulas are easy to use for programming. The steps for seeking the occurrence of buried active fault surface by using the three-point method are presented as follows. Firstly, the spatial location data of the three known points on the fault surface is obtained from improved composite drilling geological section. Secondly, based on the height relationship of the three known points, the formulas are chosen to calculate the dip angle and the auxiliary angle of fault surface. Thirdly, based on the spatial location relationship of the three known points, the formulas are chosen to calculate the dip and strike of fault surface. Taking Kouma fault as an example, the dip angle, dip, and strike of Kouma fault surface is obtained by using these new formulas. In the prospecting trench, the dip angle, dip, and strike of the Kouma fault surface is measured by using geological compass. Both results of the dip angle, dip, and strike are quite consistent.

参考文献/References:

柴炽章, 孟广魁, 杜鹏, 王银, 刘保金, 沈卫华, 雷启云, 廖玉华, 赵成斌, 酆少英, 张谢辉, 谢晓峰. 2006. 隐伏活动断层的多层次综合探测—以银川隐伏活动断层为例. 地震地质, 28(4): 536-546.
中国地震局. 2009. DB/T15—2009 活动断层探测. 北京: 地震出版社: 5-10.
中国地震局. 2014. DB/T53—2013 1︰50 000活动断层填图. 北京: 地震出版社: 3-7.
邓起东, 卢造勋, 杨主恩. 2007. 城市活动断层探测和断层活动性评价问题. 地震地质, 29(2): 189-200.
董兆岗. 2000. 通过空间一平面内三点坐标计算该面产状. 云南地质, 19(3): 304-307.
韩昆, 张宇. 2010. 高中数学公式定律及要点透析. 沈阳: 辽宁教育出版社: 143-147.
贺为民. 2019. 洛阳市活断层探测与地震危险性评价项目子专题7目标断层的晚第四纪活动性鉴定成果报告. 郑州: 中国地震局地球物理勘探中心: 89-109.
贺为民. 2016. 地震工程地质条件勘测中钻探相关工作探讨. 世界地震工程, 32(4): 157-163.
胡平, 刘保金, 白立新, 母红旺, 张杰, 丁彦慧, 罗华春, 冯锐. 2010. 奥林匹克公园地区隐伏断裂综合探测. 地球物理学报, 53(6): 1486-1494.
雷启云, 柴炽章, 孟广魁, 杜鹏, 王银, 谢晓峰. 2011. 隐伏活断层钻孔联合剖面对折定位法. 地震地质, 33(1): 45-55.
刘保金, 胡平, 陈颙, 张先康, 酆少英, 杨晓平, 于慎鄂, 孟勇奇, 石金虎, 寇昆朋. 2009. 北京平原西北部地壳浅部结构和隐伏活动断裂——由地震反射剖面揭示. 地球物理学报, 52(8): 2015-2025.
刘志宏, 刘正宏, 梁一鸿, 徐仲元, 孙加鹏. 2011. 构造地质学(第二版). 北京: 地质出版社: 4-254.
汪一鹏. 2004. 关于“城市活断层探测与地震危险性评价工作大纲(试行)”的几点认识. 地震地质, 26(4): 559-565.
西村嘉四郎. 1981. 利用三点法测定走向和倾角. 国外地质勘探技术, (7): 17-22.
许汉刚, 范小平, 冉勇康, 顾勤平, 张鹏, 李丽梅, 赵启光, 王金艳. 2016. 郯庐断裂带宿迁段F5断裂浅层地震勘探新证据. 地震地质, 38(1): 31-43.
徐良鑫, 卞菊梅, 呼楠, 田勤虎, 田伟新, 段蕊. 2019. 骊山山前断裂华清池以西段晚更新世以来的活动性. 地震地质, 41(3): 561-575.
徐锡伟, 于贵华, 马文涛, 冉永康, 陈桂华, 韩竹军, 张兰凤, 尤惠川. 2002. 活断层地震地表破裂“避让带”宽度确定的依据与方法. 地震地质, 24(4): 470-483.
杨晓平, 郑荣章, 张兰凤, 陈献程, 马文涛, 徐锡伟, 王瑞光, 梁辉, 王琰. 2007. 浅层地震勘探资料地质解释过程中值得重视的问题. 地震地质, 29(2): 282-293.
杨晓平, 袁洪克, 宋新初, 王里, 刘保金, 叶建青, 陈献程, 周本刚. 2011. 浙江宁波育王山山前隐伏断层勘探和新活动时代. 地球科学——中国地质大学学报, 36(6): 967-976.
袁道阳, 王兰民, 何文贵, 刘百篪, 葛伟鹏, 刘兴旺, 梁明剑, 郑文俊. 2008. 兰州市地震活断层探测新进展. 地震地质, 30(1): 236-249.
张建毅, 薄景山, 袁一凡, 黄静宜. 2012. 活动断层及其避让距离研究综述. 自然灾害学报, 21(2): 9-18.
张鹏, 李丽梅, 刘建达, 许汉刚, 李金良, 顾勤平, 蒋新. 2015. 徐州废黄河断裂的第四纪活动性. 地震地质, 37(1): 208-221.
张鹏, 张媛媛, 许汉刚, 刘建达, 陈建强, 李丽梅, 李金良, 顾勤平, 蒋新. 2019. 苏锡常断裂的第四纪活动性. 地震地质, 41(5): 1172-1184.
张世民, 王丹丹, 刘旭东, 任俊杰, 罗明辉, 张国宏, 赵国存, 王瑞, 张英礼. 2007. 北京南口—孙河断裂带北段晚第四纪活动的层序地层学研究. 地震地质, 29(4): 729-743.
朱志澄. 1999. 构造地质学. 北京: 中国地质大学出版社: 219-220.
Fienen M N. 2005. The three-point problem, vector analysis and extension to the n-point problem. Journal of Geoscience Education, 53(3): 257-262.
Hanerberg W C. 1990. A Lagrangian interpolation method for three-point problems. Journal of Structural Geology, 12(7): 945-947.
Ragan D M. 2009. Structural geology, an introduction to geometrical techniques (fourth edition). New York: Cambridge University Press: 157-164.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期: 2020-07-30; 改回日期: 2020-10-03
项目资助: 中国地震局地震科技星火计划攻关项目(XH19060)和国家自然科学基金项目(41704058)联合资助。
第一作者简介: 贺为民(1965–), 男, 博士, 高级工程师, 从事地震地质、活动断层探测等方面的研究工作。Email: wmhe65@163.com
更新日期/Last Update: 2021-02-02