❶ 活動斷裂的涵義及研究方法
自20世紀20年代Willis和Wood提出活斷層的概念以來，活動斷裂的研究一直受到各國際地學組織、地質學家和工程地質專家的重視，這是因為活動斷裂不僅為研究現今地球動力學提供了最為重要和直接的證據，而且活動斷裂控制了內外動力地質災害的發生，同時斷裂的蠕滑和粘滑還可能使建（構）築物遭受不同程度的破壞。目前，人類工程活動正向深部和活動構造區不斷推進，活動斷裂引發的工程地質問題和地質災害日益突出，這迫使人們投入大量的人力和物力去研究活動斷裂。
一、活動斷裂的涵義
到目前為止，對活動斷裂的定義國內外還存在不同的觀點和認識，主要集中在活動斷裂的最新一次活動的時間下限、活動斷裂分類（活動強度級別和活動時間的界限劃分）等方面。產生上述分歧的主要原因是：①目前國內外劃分活動斷裂的標准和原則不統一；②各研究者在地殼運動規律的認識上存在差別；③研究者所處的行業不同，特別是研究活動斷裂的目的和任務不同。
Willis（1923）將活動斷裂定義為：「有可能發生滑動的斷層」，尼古拉耶夫（1962）將新近紀以來形成的、決定現代地形基本輪廓的各種構造運動和構造變動稱為新構造運動，將新構造運動時期所形成的不同類型的構造變形系統稱為活動構造，將新構造運動期形成的不同性質、不同規模、不同方向的斷裂構造統稱為活動斷裂。這一觀點曾一度被中國許多學者所接受。Bonilla（1970）認為：「活動斷層是不久前曾經活動，且在不遠的將來可能再次活動的斷層」。丁國瑜（1982）提出：「嚴格說來，活斷層一詞的含義還有許多不明確和有爭議的地方。但一般說來，把活斷層限定為第四紀至今還活動的斷層，即指那些正在活動或斷續活動著的斷層」。任震寰（1983）、許學漢（1994）與其觀點相似。1983年聯合國教科文與國際地科聯組織的國際地質對比計劃——全球主要活動斷裂的對比項目（IGCP—206）將活動斷裂的研究時代從新近紀、第四紀一直持續到現今，把它作為一個連續的過程來處理。美國地球物理研究學會（1986）將活動構造定義為：「對人類社會有顯著影響的時間尺度（幾十年～幾百年）內產生地殼變形的構造過程」。美國原子能委員會和美國核規范委員會將過去5萬年內至少發生一次顯著活動或過去50萬年內發生一次以上顯著活動的斷裂構造稱為能動斷裂。李興唐等（1987）認為，第四紀以來活動過，且未來有可能活動的斷裂稱為活動斷裂。強調活動斷裂必須是基岩內的前第四紀深斷裂或在第四紀期間復活的區域性大、中型斷裂。而對於那些在斷裂帶內或其附近的第四系中，存在著與它有成因聯系的構造形變出露於第四系中的規模較小的斷層，只能稱其為第四紀斷層或活斷層，以示與前者的區別。中華人民共和國岩土工程勘察規范（GB50021—2001）將全新地質時期（1萬年）有過地震活動或近期正在活動，在今後100年內可能繼續活動的斷裂定義為全新活動斷裂；將近500年內發生過5級以上地震、未來100年內可能發生5級以上地震的全新活動斷裂定義為發震斷裂；將1萬年以前活動過、1萬年以來沒有活動過的斷裂定義為非全新活動斷裂。鄧起東（2003）將晚更新世或距今10萬～12萬年以來有過活動的斷裂定義為活動斷裂。周本剛（2004）將距今3萬年（華南地區為5萬年）以來有過活動的斷層定義為工程活動斷層。
總之，目前關於活動斷裂的定義還存在很大的分歧，還沒有一個各行業通用的國際標准和國家標准。綜合考慮上述有關活動斷裂的觀點和有關國家標准並結合青藏高原和西南地區新生代以來的構造演化規律，認為在青藏高原及其周邊地區的重大工程規劃過程中，將第四紀以來有過活動的斷裂作為活動斷裂來處理是比較適宜的，鑒於青藏高原東南部高山峽谷區的地形地貌條件和第四紀地質特點，應當將晚更新世以來的活動斷裂作為重點研究對象。
二、活動斷裂的主要研究方法
1.活動斷裂的鑒別標志
對活動斷裂的鑒別標志，易明初（1993）進行過系統總結，歸納出地層標志、地貌標志、斷裂破碎帶標志、地下水標志、岩漿活動標志、地震標志、遙感標志、考古標志和儀器測量標志9大類76條活動斷裂鑒別標志。許學漢（1994）提出從地形地貌、形變觀測、地球物理異常、遙感影像特徵、地震活動性、火山活動、溫泉分布及構造事件測年等不同方面鑒別活動斷裂。Keller和Pinter（1996）從歷史地震與古地震、第四紀地質、構造地貌、大地測量、地貌指數、河流變遷、海岸地貌和造山作用不同角度，系統論述活動斷裂鑒別標志。韓同林（1987）對西藏活動構造分布、形成時代與構造-地震、構造-地貌、構造-地熱關系進行過專門討論。吳章明等（1992）從構造地貌、地震地質和遙感影像角度分析了西藏中部活動斷裂鑒別標志。丁國瑜等（1993）進一步論述了不同類型活動斷層及分段性鑒別標志，包括形態標志、地貌標志、變形標志、岩石地層標志、地震標志和地球物理標志。馬宗晉（1992）將活動斷裂鑒別標志歸納為遙感影像標志、構造地貌標志、地層變動標志、水文地質標志、斷裂結構組成標志和斷裂微地貌標志幾大類型。以下結合滇藏鐵路沿線的地質構造背景，對適合高山峽谷區活動斷裂鑒定的主要標志總結如下：
（1）遙感影像標志
活動斷裂在衛星和航空遙感圖上常有顯著的線性影像標志，尤其是主幹活動斷裂在遙感影像圖上常呈現出明顯的線性淺色或深色帶。線性色調的粗細、長短、深淺、隱顯是區分活動斷裂規模、活動強弱的重要標志；強烈活動斷裂的特徵一般是線性色調明顯或兩側色調反差強、影像粗、連續性好，往往反映長達百餘公里、寬至數公里的活動斷裂帶；活動性不明顯的斷裂，線性形跡僅隱約可見，兩側色調反差微弱，肉眼難以分辨，缺少第四紀活動標志（馬宗晉，1992）。
對ETM衛星遙感資料進行特殊圖像增強處理，能夠使活動斷裂及相關地形、地貌、水系、沉積等線性影像更加清晰，從而提高活動斷裂遙感解譯的精度和可靠性。滇藏鐵路沿線的ETM遙感數據和圖像質量總體優良，對活動斷層及斷層位移具有良好的解譯效果。在一些關鍵地段，將中小比例尺的衛星遙感影像和大中比例尺航空照片結合起來進行綜合解譯，或者應用高精度、高解析度的SPOT衛星遙感資料鑒別活動斷層、確定斷層位移，取得了很好的效果。
（2）斷裂帶構造變形與斷層位移標志
斷裂運動常伴有強烈的構造變形，形成不同類型的構造岩和形變構造。斷裂帶常見的構造岩包括斷層角礫岩、碎裂岩、碎粒岩、假玄武玻璃、斷層泥等。活動斷層破碎帶常發育新鮮的斷層泥或未膠結的鬆散斷層角礫、沿斷層帶發育構造楔和崩積楔；在一些斷層面發育擦痕、階步和摩擦鏡面，對斷層擦痕、階步進行觀測可判斷斷層性質和運動方向。斷層泥、斷層鈣質膠結物和崩積物可用熱釋光、光釋光、鈾系、ESR、14C方法測年，以便進一步確定斷層活動時代。活動斷層破碎帶常切割第四紀地層，斷層內部常發育不同類型的節理或裂隙，部分活動斷層發育片理，並伴生小型褶曲。不同性質的活動斷層具有不同特點的斷層位移，活動走滑斷層常長距離水平錯動第四紀地貌面如夷平面、河流階地、湖岸階地與水系、山脊、沖洪積扇等，導致水系與沖洪積扇定向遷移；部分活動走滑斷層切割錯斷河流，形成斷頭河和斷頭溝。活動正斷層切割第四紀地貌面，導致地貌面高度梯次規律性變化，如玉龍雪山東麓活動斷裂成為盆-山邊界斷層。活動逆斷層切割錯動地貌面，導致地貌面順斷裂帶發生梯次抬升，如喜馬拉雅山主中央逆沖斷裂帶（MCT）。通過觀測斷層錯動的第四紀不同時期沉積標志，可以鑒別活動斷層性質和不同時期位移量，估算斷層運動速度。在探槽揭露的斷層帶和天然斷層剖面，對斷層產狀、構造岩結構組成、錯斷地層時代、斷層運動特點進行觀測，對鑒別活動斷層、測定斷層活動時代、判別斷層性質具有重要意義。
（3）地層與沉積標志
盡管滇藏鐵路沿線大部分處於高山峽谷區，但在活動斷裂調查過程中，地層與沉積標志仍是鑒別活動斷層、判別斷層活動時代的良好依據。通過觀測斷層與地層關系，測定受斷層切割、錯斷、控制的地層時代，能夠良好地確定斷層活動時期。滇藏鐵路沿線廣泛分布著第四紀不同時期冰磧和冰水沉積、湖相沉積、沖洪積物等，對這些沉積地層進行精確測年，建立第四系地層的年代框架，能夠為鑒別、研究活動斷層提供重要科學依據。明顯切割、錯動上更新統湖相沉積地層、上更新統河流相礫石層、上更新統冰磧物和冰水沉積物、上更新統泉華沉積而未明顯切割全新統沉積層的斷層均屬晚更新世活動斷層；明顯切割、錯斷全新統河流相砂礫石層、全新統湖相沉積層、全新統泉華沉積、全新統冰磧和冰水沉積的不同性質斷層均屬全新世活動斷層。
（4）地震標志
活動斷裂不均勻粘滑運動是孕育地震的重要原因，活動斷裂對地震孕育、發生和分布具有顯著的控製作用。因此歷史地震和古地震是鑒別活動斷裂、研究斷裂活動習性的重要標志。古地震、歷史地震、現代地震分布明顯受活動斷裂控制，地震遺跡如地表地震破裂帶、堰塞塘、地震裂縫、地震陡坎、地震崩積楔、地震沙土液化、地震崩塌、古地震溝成為全新世活動斷裂（地震斷裂）重要鑒別標志。儀器觀測、記錄地震震中的顯著線性分布能夠良好地揭示地震斷裂的空間分布。古地震斷層具有快速切割、錯動痕跡，如快速剪切、錯斷鬆散沉積物中的礫石、結核、湖相沉積和人工建築。古地震斷層被後期沉積所覆蓋、掩埋，通過確定切割地層和覆蓋層的時代，可以判別古地震發生相對時代和古地震復發規律。古地震溝是古地震活動所遺留的具有陡坎的線性凹地和線性溝槽（馬宗晉，1992），是鑒別古地震和地震斷裂的重要標志之一。
統計分析表明，地震震級和復發周期與斷層運動速度存在函數關系，斷層運動速度越大，活動性越強，地震復發周期越短。因此，地震破裂、地震分布、地震遺跡既是研究地震活動規律的重要線索，也是鑒別地震斷裂、研究斷裂活動規律的重要標志。值得指出，活動斷裂鑒別的地震標志僅適用於粘滑型地震斷裂，對蠕滑型活動斷裂需要應用其他非地震標志進行鑒別。
（5）地貌標志
不同性質的活動斷層對地貌形成演化都具有顯著的控製作用，形成不同類型的斷層地貌。常見活動斷層地貌包括斷層陡坎、斷層三角面、斷層溝谷、斷層隆起、懸谷與斷層崖、不對稱地貌階地、地貌分界及地貌梯度帶。不同類型的斷層地貌成為不同性質活動斷層鑒別的常用標志；但僅據活動斷層的地貌標志難以確定斷層時代和准確標定斷層位置，需要與沉積標志、地震標志、物探標志及年代學標志等有機地結合，進行綜合分析，必要時可以考慮使用鑽探和槽探方法進行揭露。
活動斷層切割現代水系和溝谷，導致水系和溝谷錯位、偏離、急劇拐彎，形成斷頭河、斷尾河、斷塞塘及斷層兩盤河谷寬度的不對稱現象。活動斷層也能夠切割、錯斷現代沖洪積扇體，切割、錯斷夷平面、河流階地、山脊、湖積台地，成為鑒別活動斷層、測量斷層位移的重要標志。
（6）溫泉活動
天然溫泉是地殼深部熱水沿活動斷裂運移、富集並向上湧出地表所形成的、具有較高溫度的上升泉水，是地球內部熱能釋放的重要方式之一。溫泉據泉水溫度劃分為低溫溫泉（25～40℃）、中溫溫泉（40～60℃）、中高溫溫泉（60～80℃）、高溫溫泉（80～100℃）和沸泉（≥100℃）。絕大部分天然溫泉分布都嚴格受活動斷裂控制，出露於斷層谷地和山麓地區斷層破碎帶；很多著名的溫泉發育於不同方向區域性活動斷裂的交叉復合部位，高溫溫泉活動帶和強烈地震活動帶在空間上具有良好的對應關系。張性正斷層、張扭性斜滑斷層和扭性走滑斷裂都是溫泉形成的有利構造部位，部分中低溫溫泉受褶皺構造和地形地貌控制，與斷裂關系不明顯。
滇藏鐵路沿線絕大部分溫泉都成群、成帶分布於活動斷裂帶與裂陷盆地、拉分盆地與斷陷盆地，盆地內部溫泉空間展布明顯受盆緣邊界活動斷裂或盆內活動斷層控制。因此，天然溫泉既是斷裂活動的產物，又是活動斷裂的重要鑒別標志，環形或橢圓形溫泉群常指示不同方向活動斷裂的交叉復合，線性展布的溫泉群和泉華群能夠較好地指示活動斷裂的位置。
（7）地球物理異常
地球物理探測如電法勘探、地震反射、氡氣測量能夠較好地揭示隱伏活動斷裂的位置、產狀和性質，是活動斷裂鑒別的重要標志。活動斷裂具有良好的含水性，產生顯著的低電阻率異常，與完整岩石之間的電性差異較大。採用直流電聯合剖面測深方法，通過固定電極距的電極排列，沿剖面線逐點供電和測量，獲得視電阻率剖面曲線。應用電法勘探獲得測線的視電阻率曲線，地下岩層、土層橫向電性變化有明顯反應，對追索構造破碎帶、確定活動斷層位置具有良好效果。氡氣放射性測量是勘測活動斷裂的成熟方法，通過測量土壤氡及其衰變子體產生的α粒子的數量，能夠有效地確定活動斷層和構造破碎帶位置和寬度。部分學者觀測到氡氣含量在地震前後的顯著變化規律，並嘗試應用氡氣含量連續觀測方法監測斷層運動和地震活動規律。活動斷裂還具有顯著的地震波速異常，斷層面和斷層破碎帶對地震波傳播具有顯著影響，能夠利用地震探測方法揭示活動斷層和隱伏活動斷層的產狀、性質和延伸情況。
2.斷裂活動時代的測年方法
測年技術的發展為定量研究斷裂活動時代提供了有效工具，常用的活動斷裂測年方法包括鈾系等值線測年、電子自旋共振（ESR）測年、熱釋光（TL）測年、光釋光（OSL）測年和14C同位素測年，通過測定斷層切割最新地層、覆蓋斷層的最老地層、斷層破碎帶方解石脈、斷層泥和構造楔形體的形成年齡，確定斷層形成與活動時代。本次研究主要應用鈾系等值線、電子自旋共振（ESR）、熱釋光（TL）、光釋光（OSL）、14C等測年方法，取得可靠的年代學數據。
（1）鈾系等值線法測年
鈾系法是鈾系不平衡測年方法的簡稱。鈾系不平衡測年方法的基本原理是：自然界中存在3個放射性衰變系列，放射性元素鈾、釷和錒的衰變遵循以下放射性衰變規律：
滇藏鐵路沿線地殼穩定性及重大工程地質問題
式中，t代表時間（年齡）；N0為初始放射性強度；N為t時的放射性強度。放射性系列中的母體與子體元素在復雜的地球化學環境中，由於溶解度的差異、擴散遷移、吸附作用、齊拉-契滿斯效應等物理和化學性質的差別，當地質條件改變時，子體從母體的衰變鏈中分離出來，造成衰變平衡的破壞，從而使子體相對虧損或相對過剩。通過測定樣品中母體與子體含量，根據衰變產物的積累或過剩產物衰變的方法，可由衰變定律推算出年齡。
在天然放射性系列238U-206Pb中，當母體與子體達到平衡時，有λ1N1=λ2N2=λnNn。然而，當樣品所處的地球化學環境改變時，平衡鏈被破壞，造成子體的相對虧損或相對過剩，即鈾系不平衡。230Th和234U是衰變鏈中的2個子體，假定在封閉系統中，230Th全部由樣品的238U和234U衰變生成，那麼230Th／234U比值可用下式表示：
滇藏鐵路沿線地殼穩定性及重大工程地質問題
230Th隨時間的生長速率為：
滇藏鐵路沿線地殼穩定性及重大工程地質問題
式中，λ230、λ234、λ238分別是230Th、234U、238U的衰變常數。根據實際測量得到的230Th／234U和234U／238U的比值，按照上述公式計算年齡t。230Th的半衰期（T1／2）=75200年，這一方法可以測44～40萬年的樣品，是鈾系法中最為常用的方法。U系法測年范圍一般在4000年至30萬年之間。
對海洋珊瑚礁與洞穴純碳酸鹽，可直接測定樣品230Th/234U和234U/238U比值，計算樣品形成年齡。但湖相沉積與斷層相關碳酸鹽樣品常含早期礦物殘留物，由於難以將樣品碳酸鹽相和非碳酸鹽相完全分開，新生碳酸鹽礦物和殘留非碳酸鹽礦物年齡相差很大，因此常規分析方法難以得到合理的年齡數據。通常可以對所測量的含碳酸鹽沉積物樣品採用篩分和沉降方法對樣品進行粒級和密度分選，取得3～4個子樣；對每個子樣進行全溶，分別測定U、Th同位素比值，以234U/232Th對238U/232Th作圖，所得等值線斜率就是碳酸鹽234U/238U比值；以230Th/232Th對234U/232Th作圖，所得等值線斜率就是碳酸鹽230Th/234U比值；這樣得出的比值代表去掉碎屑和殘留物質污染的新生碳酸鹽的同位素比值，代入公式可計算得出新生碳酸鹽樣品的形成年齡，稱之為U系等值線年齡。
鈾系法測年樣品應新鮮，不純碳酸鹽中碳酸鹽樣品含量盡可能高。本次研究主要採用鈾系等值線法對湖相地層、鈣質泉華、鈣質膠結物進行測年，取得了良好效果。
（2）電子自旋共振（ESR）測年
斷裂在形成與活動過程中，沿斷裂破碎帶常形成不同類型的斷層裂隙，成為地下水或熱流體儲藏和運移的重要場所，並在一定溫壓條件下（溫度≤100℃，深度≤3 km）沉積同構造期方解石脈與石膏脈。採取同構造期的方解石脈與石膏脈樣品，應用電子自旋共振（ESR）方法測定其年齡，便可以確定斷層的形成活動時代。其原理是：樣品自形成以來，受到周圍環境的放射性輻射，在晶體內部產生空穴電子。樣品所受到輻射總劑量（Nd）與樣品所積累的空穴電子數量呈正比，而樣品空穴電子數量可通過ESR磁譜儀測定，由此可以確定樣品在地質歷史時期所受輻射總劑量（Nd）。
樣品所受輻射總劑量（Nd）的測定是ESR測年的關鍵。將樣品粉碎，挑選0.1～0.2 mm的純方解石或純石膏顆粒，在0.1N的鹽酸溶液中浸泡3分鍾；然後用蒸餾水清洗樣品，在60～70℃的溫度條件下將樣品烘乾。將烘乾後的樣品縮分為5～8份，每份樣品重300 mg。將縮分後的樣品用60Co產生的劑量為5、10、20、30、40、50、60、70、80krad的γ射線照射。將照射後的樣品放入石英管，用ESR波譜儀測定樣品的波譜曲線與信號強度。樣品的ESR信號強度（I）與60Co劑量呈線性相關關系或指數相關關系，相關直線或曲線在60Co坐標上的截距（信號強度I=0）便為樣品自形成以來所受輻射總劑量（Nd）（Henning et al.，1983；Wagner，1998）。ESR測年的另外一個重要參數是年輻射劑量（D），與樣品放射性元素U、Th、K含量呈線性相關關系。可通過測定樣品或環境中放射性元素U、Th、K含量，根據放射性平衡模式得到各元素放射性衰變對α、β、γ射線強度的貢獻（Henning et al.，1983；Nambi and Aitkan，1986），計算年輻射劑量（D）。計算公式如下：
滇藏鐵路沿線地殼穩定性及重大工程地質問題
上式中，U表示放射性元素鈾含量（×10-6），Th表示放射性元素釷含量（×10-6），K表示放射性元素鉀含量（%）。在測定樣品輻射總劑量（Nd）與年輻射劑量（D）的基礎上，依據公式t=Nd/D，計算得出樣品年齡（t），進而確定斷層活動時期。
（3）熱釋光（TL）測年
熱釋光（TL）測年是從考古學發展起來的一種方法，目前已經成為第四紀沉積年齡和第四紀地質事件年代的重要測年手段。其原理是：物質加熱至400～500℃，能發出一種光（熱釋光），再加熱，光消失，即貯存的能量被耗盡。因為某些晶體礦物通過放射性元素能吸收一些能量，貯存起來，時間越長，吸收越多，主要吸收的是鈾、釷、鉀、40K放射性衰變釋放出來的能量，這樣可測定岩石礦物生成或結晶時代和岩石礦物受熱時代。當岩石礦物受到斷層活動作用時，某些礦物有可能使原來的熱釋光能量全部退掉，重新積累能量。根據現在已知的能量大小可推斷其受熱事件的年代，即該晶體所經受的最後一次熱事件至今的年齡。
熱釋光法測年范圍可從幾百年至約50萬年，誤差2%～5%，測年最佳時段為5萬～10萬年。樣品採集對象主要為陶片、烘烤層、黃土及含大量方解石或石英顆粒的細砂或粉砂，樣品要求新鮮的，最好從表層刨進去20～50 cm，並進行周圍地質環境記錄。因此，在條件許可情況下，在採集陶片、磚瓦、方解石、砂土等樣品過程中，應把標本周圍的環境物質一起取來進行分析（表3-1）。
表3-1 熱釋光法測年采樣要求
（4）光釋光（OSL）測年方法
盡管TL方法可測對象種類多，然而在遇到諸如沉積作用（或構造事件）中樣品繼承性的輻射效應能否消除，即何時才作為計算沉積地質樣品的年齡起點等問題時，該類測年方法在應用理論和實驗技術上均存在難以克服的困難。為此，基於沉積作用（沉積物）的光釋光（OSL，Optically Stimulated Luminescence）測年技術開始產生並發展起來。OSL測年技術是由加拿大學者D.J.Huntley 1985年首先提出的，它為短期地質、氣候、考古事件的年代測定提供了一種有效的技術手段。與TL測年技術不同，OSL測年技術的零點是陽光，因而從根本上克服了TL測年技術零點難以確定的不足，這大大提高了測年的准確性。利用OSL信號來測定沉積物地層的年齡時，地質樣品應滿足如下條件：①沉積物中的石英等礦物在搬運、沉積過程中曾暴露在陽光之下，即使暴露的時間很短暫；②這些石英等礦物OSL信號具有足夠高的熱穩定性，即在常溫下不發生衰減；⑧沉積物沉積埋藏以來，這些石英等礦物處在恆定的電離輻射場里，它們所接收輻射劑量率為常數，這要求沉積層基本上處於U、Th、K封閉體系。只有這樣，石英等礦物天然積存的OSL信號強度測量值才是自然樣品所在沉積層的沉積年齡。
（5）14C同位素測年方法
14C同位素測年是晚第四紀研究中最常用的測年方法。在含碳質的生物死後，同位素12C、13C及14C的交換停止，這時14C按指數規律不斷衰變，半衰期為5730±40年。含碳質的物質年齡越長，剩下的14C越少。14C方法所測得年齡可由4萬年至幾百年，現在最新技術可檢測到12萬年的樣品。我國用14C年齡測定法所測得岩層的年齡最老的是5萬年。
常用14C同位素測年方法測定與斷層活動相關的沉積層含碳物質的年代，從而間接推知斷層活動的年代。測定被錯斷的沉積層年代，可得知斷層活動的下限年代；測定斷層活動的相關堆積物（如斷塞塘和崩塌楔等底部）年代，可得知斷層活動的年代；測定沒有變動的斷層上面的覆蓋沉積層年代，可得知斷層活動的上限年代。14C樣品包括各類有機碳和無機碳，樣品採集量與樣品中碳的含量有關（表3-2），對於年齡大於36000年或要求有較高精度的樣品，樣品採集量應為要求量的2倍。
（6）地質定年方法
滇藏鐵路沿線部分活動斷裂發育於第四系分布區，部分活動斷裂位於基岩出露區。第四紀不同時期、不同類型的沉積層以及地貌標志可以在鑒別活動斷裂、判別斷裂活動時代方面發揮重要作用。例如，研究程度比較高的第四紀冰磧與冰水沉積層、第四紀湖相沉積層、第四紀泉華沉積、第四紀地貌面、河流階地、河流沉積等通過區域研究和對比都有相應的時代歸屬，在不易取到年齡樣品的情況下，可以直接通過研究活動斷裂與這些沉積層和地貌標志之間的切割、覆蓋關系，大致判別第四紀斷裂的形成活動時代，為分析斷裂活動規律、估算斷裂運動速度提供重要資料。
表3-2 14C同位素測年采樣要求
三、活動斷裂的分級
斷裂帶分級是區域地殼穩定評價需要考慮的重要方面之一。李興唐等（1987）認為，產生大地震的活動斷裂總是沿著近代活動的深斷裂和新生代以來形成的深斷裂和裂谷發育。如果沒有深斷裂，較完整的地塊不會發生中強以上地震（Ms≥5）。斷裂延伸越長，切割深度越大，斷裂的規模、深度越大。斷裂帶岩石的粘結程度越高，所需要的形變應力越大，地震的震源規模和震級也就越大。因此，斷裂規模和切割深度是控制地殼近代活動性、地震帶的極重要的因素。許多工程地質和構造地質學家都重視深斷裂與地殼近代活動性和地震的關系。
張文佑先生（1975）按照斷裂的切割深度，將斷裂分為4級，即岩石圈斷裂、地殼斷裂、基底斷裂和蓋層斷裂。在區域地殼穩定性評價研究中，斷裂帶分級的主要指標通常包括：斷裂帶的規模（斷裂帶的長度、寬度及其所涉及的構造層次等）、斷裂帶與該區不同級別活動地塊的關系及其在地塊活動中所起的作用。根據青藏高原東南緣的地質構造格局以及最新的活動地塊劃分方法，可將研究區的活動斷裂劃分為4級（表3-3）。構成一級活動地塊邊界的活動斷裂帶屬於一級斷裂帶（岩石圈斷裂），如雅魯藏布江斷裂帶、紅河斷裂帶。位於一級地塊內部構成二級活動地塊邊界的活動斷裂帶屬於二級斷裂帶（地殼斷裂），如德欽-中甸斷裂帶、龍蟠-喬後斷裂帶、麗江-劍川斷裂帶和永勝-賓川斷裂帶等。位於二級活動地塊內部的次一級活動斷裂帶屬於三級斷裂帶（基底斷裂），如麗江-大具斷裂、松桂西緣斷裂帶和鶴慶東緣斷裂帶等。位於盆地內部的中小規模斷裂一般屬於蓋層斷裂。
表3-3 活動斷裂的分級及其主要特徵表
❷ 斷裂（層）及其活動性調查
活動斷層的定義隨不同國家與地區及不同學者而有所不同。目前學界尚無統一標准。斷層的活動具有時代性的消長，我國地質學界和工程地震學界普遍認為，活動斷層是指晚第四紀以來有活動的斷層。但由於各地區的地質環境不同，研究程度不同，各學科的研究目的和研究方法不同，使得國內外學者對活動斷層的含義和時限認識也不盡相同（徐錫偉等，2006；景彥君等，2009）。
斷裂構造可能會成為CO2泄漏通道，需要對斷裂構造的特徵進行調查。如存在活動斷裂，可能會引起地層斷裂、誘發地震的危險，對CO2地下儲存庫危害較大，因此必須開展斷裂及其活動性調查。
（一）斷裂調查
1.調查方法
採用大、中、小構造相結合，遙感解譯與實地觀察相結合的方法，首先確定斷層是否存在，然後進一步收集有關資料。當已知或懷疑有斷裂時，所需的調查應包括地層和地形分析、大地測量和地球物理調查、槽探、鑽孔、沉積物或斷層岩的年齡測定、當地的地震調查和任何其他用以弄清運動最近發生時間的適用技術，對在照片上由遙感成像顯示的一切線性地形特徵等，均應進行足夠詳細的調查，以解釋它們的成因。
斷層證據主要有：
1）地貌標志（斷層崖、斷層三角面、錯斷的山脊、水系、泉水的帶狀分布等）；
2）構造標志（線狀或面狀地質體的突然中斷和錯開、構造線不連續、岩層產狀急變、節理化和劈理化窄帶的突然出現、小褶皺劇增以及擠壓破碎、擦痕等）；
3）地層標志（地層的缺失或不對稱重復）；
4）岩漿活動和礦化作用（岩礦、礦化帶或硅化等熱液蝕變帶沿一條線斷續分布）；
5）岩相厚度標志（岩相和厚度的顯著差異）。
2.調查內容
1）斷層兩盤的地層及其產狀變化；
2）斷層面產狀（直接測量、根據斷層「V」字形法判定，藉助於伴生構造判定）；
3）斷層兩盤的相對運動方向（主要根據兩盤地層的新老關系、牽引褶皺、擦痕、階步、羽狀節理、兩側小褶皺、斷層角礫岩等）；
4）斷層破碎帶的寬度；
5）斷層岩類型；
6）斷層的組合形式（如正斷層的地塹和地壘、階梯狀斷層、箕狀構造、逆斷層的單沖型、背沖型、對沖型、楔沖型、雙沖構造）。
（二）斷裂活動性鑒定
1.斷裂活動性鑒定對象
斷裂活動性鑒定的對象是「主要斷層」，一般是指：
1）區域地震構造圖上有標示的區域性斷層；
2）長度大於10km或大於15km的斷層；
3）對其活動時代的認識有分歧，並且可能影響到場地地震危險分析結果的斷層；
4）晚更新世以來有活動跡象的斷層；
5）通過場址區並且與工程場址區安全性評價相關的斷層；
6）與破壞性地震特別是M≥6級地震在空間位置上相關的斷層；
7）與現代小震密集活動或條帶狀分布相關的斷層；
8）可能延伸到近場區內的活動斷層；
9）指向工程場地，並且可能對工程場址區安全性評價有所影響的斷層。
2.活動性鑒定內容
1）斷層的活動時代。斷層活動時代的鑒定是判定該斷層是否是發震構造，是否對場址區擬建工程產生重要影響，不能改變路由的管線工程是否採取相應的抗斷措施的主要依據。
2）斷層的活動性質。對於活動斷層而言，其活動性質是劃分相關潛在震源區並確定其震級上限的重要依據。潛在震源區范圍與邊界的確定，與活動斷層的性質（包括產狀）密切相關。在近場區發震構造評價工作中，應通過野外現場調查或採用成熟技術方法的探測，查明活動斷層的活動性質，鑒別出正斷層、逆斷層、走滑斷層、正－走滑斷層、走滑－正斷層、逆－走滑斷層、走滑－逆斷層等。
3）斷層的運動特性。斷層的運動包括「蠕滑」和「黏滑」兩種特性。以地震的方式釋放的能量往往只佔活動斷層應變積累的一部分。
4）斷層分段性。斷層的分段性是確定相應潛在震源區邊界及其震級上限的主要依據。斷層的分段性研究包括活動性分段和破裂分段兩方面的內容。
活動性分段主要包括活動時代與活動性質分段。斷層活動時代的差別是斷層分段性活動最為顯著的標志，在調查中，應當首先加以鑒別，判定「活動的段落」和「不活動的段落」。對於活動的段落，還應視工程的需要和可能性，進一步對其最新活動時代以及活動性質的差別加以細分。
破裂分段是一項難度很大，專業性更強的具有研究性的工作。由於它具有較大的不確定性，只有在工程必需的情況下，可進行專題性研究。
3.活動斷裂調查鑒定技術
對目標區內的活動斷裂進行詳細探測和定期觀測，調查其規模、性質、方向、活動強度、特徵、地貌地質證據及其活動規律，並初步評價各活動斷層的地震危險性。調查過程中應安排槽探、淺井工作，必要時施以地球物理勘探等手段，並採集樣品進行地質年代測試。
我國活動斷裂調查及研究方法研究較為成熟，調查研究技術手段有地球化學異常、地球物理異常等，並且嘗試給出最佳的組合方法。鄧起東等（2007）指出小間距鑽探和槽探是研究斷層新活動的有力手段，可以揭露活動斷層最新活動和古地震錯動歷史的最好技術，並且中國地震局《活動斷層探測（DB/T15—2009）》中給出了槽探、鑽孔探測的精度適用范圍及技術要求，《工程場地地震安全性評價》（GB17741—2005）也介紹了活動斷裂調查鑒定技術。
1）進行主要斷層活動性鑒定，應以地質地貌學的調查分析方法為主。在進行地質地貌調查與分析時，應注意：
①宏觀人手。如斷層所在地區的新構造活動背景、斷層與第四紀新地層的關系、斷層與地貌面的關系、斷層的構造地貌特徵等。
②微觀取證。僅根據宏觀現象說明斷層的活動性是不足取信的，應選擇典型地段和典型部位，通過現場調查，獲得斷層活動性確切的地質地貌證據。
③精細分析。對於活動斷層，應採用斷層地貌分析、斷層活動性參數確定、古地震探槽、活動性分段、活斷層填圖、新年代學測定等多種技術方法進行現場調查取證，必要時進行活斷層填圖，詳細鑒定其活動性；
④綜合判定。應綜合地震活動性、現代構造應力場等不同學科的資料，綜合斷層活動性的宏觀及微觀資料，進行斷層活動性的綜合判定。
2）斷層最新活動時代的鑒定，在很大程度上要藉助甚至依賴於新年代學測定技術。年代測定方法選擇上應因地而異，有所側重，同時又盡可能採用多種方法進行綜合測年。一般來說，對有第四紀地層出露的地區，可採用放射性碳（14C）法、釋光法、孢粉分析法；對基岩地區的斷層泥的測年可採用釋光法、電子自旋共振（ESR）法、鉀－氬（K-Ar）法和電鏡（SEM）掃描法等。
3）在覆蓋區，已有資料不能確定已知主要斷層的活動時代時，應選用地球物理、地球化學、地質鑽探和測年等手段進行勘查。隱伏斷層的活動性鑒定一般應遵循以下步驟：
①進行隱伏斷層位置的初步探測。根據航、衛片判讀和已有的地質、地貌、化探、物探、鑽探資料進行綜合分析，初步推測斷層的位置、延伸和展布形態，然後選擇適宜的探測手段，布置探測路線。
②進行隱伏斷層的綜合探測。在初步推測出斷層的大體位置後，進一步按照先粗後細的原則，選擇合適的物探或化探方法，初步確定斷層位置。再進行淺層物探，如淺層地震勘探、地質雷達等，以查明隱伏斷層的確切位置和斷距。
③根據具體情況進行鑽探和槽探，進一步幫助確定斷距、斷面、斷錯地層及上覆地層，並採集合適的樣品，綜合分析其活動性。