5区域地震活动性和地震构造评价.doc

5区域地震活动性和地震构造评价5.1区域范围和图件比例尺5.1.1区域范围取对工程场地地震安全性评价有影响的范围， 应不小于工程场地外延150 km。5.1.2区域地震构造图比例尺应采用1:1 000 000，其他图件比例尺应不小于1:2 500 000。5.1.3所有图件应标明工程场地位置。5.3地震构造5.3.1级工作，应有下列工作内容： a) 收集区域地质构造和地球物理场资料，分析其与地震活动的关系； b) 编制区域大地构造单元划分图、地质构造图和新构造图； c) 编制区域布格重力异常图、航磁异常图和地壳结构图； d) 建立区域地球动力学模型。5.3.2、级工作，应收集区域地质构造资料，分析区域内地震发生的大地构造和新构造背景。6 近场区地震活动性和地震构造评价6.1近场区范围和图件比例尺6.1.1近场区范围应不小于工程场地及其外延25 km。6.1.2近场区地震构造图和震中分布图比例尺应不小于1:25万 ，级工作应不小于1:100 000。6.1.3活动构造细节图件，根据需要选定比例尺。探槽剖面图比例尺宜取1:101:50，地质和地貌平面图和剖面图比例尺宜取1:1001:l000。6.3地震构造6.3.1应收集第四纪地质和地貌资料，分析第四纪构造活动特点。级工作应进行现场勘察，编制第四纪地质构造剖面图和平面图。6.3.2应对主要断层进行详细的活动性鉴定，包括活动时代、性质、运动特性和分段等，并判定其最大潜在地震的震级。6.3.3在覆盖区，已有资料不能确定已知主要断层的活动时代时，应选用地球物理、地球化学、地质钻探和测年等手段进行勘查。6.3.4宜收集地壳形变和考古资料，分析现代构造活动特点。6.3.5级工作应在工程场地及其外延5 km的范围内进行能动断层鉴定。6.3.6应编制近场区地震构造图，图中应包括： a) 第四纪以来有活动的主要断层及其活动时代； b) 活动断层的性质； c) 第四系分布及其厚度； d) 第四纪盆地的范围及其活动性质； e) 破坏性地震震中位置。几点启示 板块碰撞带附近地震活动最强 地震破坏主要沿发震断层及与之相关的断层出现 地震破坏不可抗拒，重大工程建筑及城市应避开 全新世活动断层8公里以上 对活动断层进行形变监测必不可少 人人都应有防震意识第二篇 地震安全性评价中的地震地质问题 对工程的地震安全性评价中的地震地质问题来说，它主要关心的不是地震成因问题，而是破坏性地震对工程设施可能造成的影响。 地震安全性评价中的地震地质研究是在现有的理论知识、研究成果和资料的基础上，对工程可能造成影响的地震构造做出合适的评价。从这个意义上来讲，这里所说的地震地质问题的研究对象实际上是对地震构造（或发震构造）和由地震引起的地质灾害做出合理评价。1.2 研究方法 地震安全性评价中地震地质问题的研究方法可以分为野外调查和室内分析研究两大部分。1.2.1 野外调查 野外调查是地震地质工作中的最基本的方法。根据一般的程序，它又可分为三个阶段，即准备、野外调查和小结。 1.2.1.1 业务准备阶段 业务准备阶段的工作，对整个野外调查工作来说很重要，起到先导的作用。这方面的工作包括： （1）用于不同调查目的的不同比例尺的地形图的准备； （2）调查范围内地质和地震资料（文字和图件）的收集，重点是大地构造位置、发育简史、活动构造、新构造及破坏性地震的震中位置和震级； （3）航、片资料的收集与解释，重点是线性构造和第四纪地质与地貌特点； （4）提出野外调查的方案，包括对象、内容、路线和具体要求等。 1.2.1.2 野外调查阶段 野外调查是评价影响工程地震构造条件的重要一步。野外调查的主要内容应包括； （l）断层的活动性和活动期次的确定，特别是断层最后一次活动时代的确定； （2）第四纪地质、地貌特点； （3）破坏性地震（主要是6级以上地震）的发震构造。 基岩区断层活动性调查：通常采用定点观测和局部追索相结合的方法。观测时，除断层的一般特性（规模、产状等）外，重点放在断层活动性在地质地貌上的显示，如断层内部物质的破碎、胶结程度，断层泥的发育与否，断层上覆第四纪地层的变形特点，对地形地貌的控制情况等。断层活动性的调查通常都要采集确定断层活动时代的年龄样品。 第四纪地层覆盖区构造活动性调查： 注意水系分布与基底构造的关系，构造上的拗陷区水系集中，隆起区则散开，有的水系则受基底断裂控制（图1.2.1）； 注意河流坡降的异常变化，如 1966年邢台地震发生区就存在一条北东向的河流坡降异常带（图1.2. 2）； 注意河流的切割深度、河流改道和洪积扇的变化与新构造活动的关系（图 1.2.3）； 注意断层活动在地表显示的微地貌痕迹，如陡坎、小水塘的连续分布等（图1.2.4）； 利用化探、物探和槽探相配合的方法揭示断层的活动性（图1.2.5）。 1.2.1.3野外小结阶段 （1）各种图件和文字资料的小结； （2）各野外工作小组相互交流，重点在资料，不在观点； （3）发现问题，适当补充野外工作。1.2.2 室内分析研究 （l）年龄样品的测定； （2）编制一系列图件，包括区域和近场的地震构造图，地球物理场和地壳结构图，地震区、带划分图等； （3）综合分析地震构造条件； （4）确定发震构造和划分潜在震源区、地震构造区以及它们的最大潜在地震。1.3 地位和作用 总的来说，地震地质工作在工程场地的地震安全性评价中有着重要的地位和作用，是地震安全性评价的基础，它与地震活动性和地震工程一起，成为地震安全性评价中的三大支柱,缺一不可。它的作用主要体现在以下几个方面：（1）在确定地震构造条件中的作用； 分析各震级档地震的发震构造标志； 用构造类比法确定发震构造及其最大地震。（2）在地震区、带划分中的作用； 分析区域地震构造活动的总体水平； 结合地震活动的空间分布，大地构造和新构造特征划分地震区、带及其边界。（3）在确定潜在震源区中的作用： 鉴定发震构造； 确定潜在震源区范围； 用构造类比法确定地震震级上限； 断层规模和活动性参数与地震震级的统计关系 确定地震震级上限。（4）在级工作中的作用； 能动断层的鉴定； 地震构造区划分及其最大潜在弥散地震的确定。（5）在地震地质灾害评价中的作用： 地震地质灾害类型划分； 编制地震地质灾害类型小区划图。 第二章 区域地震构造2.1 研究内容 区域可取对工程场地地震安全性评价有影响的范围，其半径不应小于工程场地外围150km。 研究区域地震构造，其目的是找出区域内构造活动与地震活动的相互关系，为工程的地震安全性评价提供发震构造确定及潜在震源区和地震构造区划分的基本依据。 其主要研究内容包括： (1）活动构造与破坏性地震的关系。重点是构造活动性鉴定、规模等资料的收集和调查，以及它们与最大震级之间的关系。 （2）地球物理场和地壳结构与破坏性地震活动的关系。主要研究异常变化、规模、深部 物性和构造环境等与强震活动的关系。 （3）在有足够现代地壳形变资料的地区，研究速度变化和形变特征与强震活动的关系。 （4）研究在现代构造应力场作用下，哪些构造易于发生破坏性地震？ 2.2 区域地震构造图的编制 区域地震构造图是反映研究区域内地震构造条件的图件，为划分地震构造区、确定发震构造和潜在震源区提供依据。区域地震构造图要反映以下几个方面的内容： (1)第四纪以来断层活动时代、性质和运动特性。 要区分全新世（Q4）、晚更新世（Q3）活动断裂，判定活动断层性质（走滑断层、正断层、逆断层及其混合型）和运动特性（粘滑和蠕滑）。这对确定发震构造、勾划潜在震源区至关重要。 对于那些仅在前第四纪活动过又没直地震活动显示的断层可以不表示，但对于那些有地震活动的断层，不管其活动是在第四纪还是前第四纪表示在图上。 （2）断层活动分段， 在编制地震构造图时，尽可能对同一条断层根据其活动性的差异特征进行分段表示。这种差异特征主要包括断层的活动时代、性质、运动特性和地震活动。 （3）第四纪以来活动盆地的展布范围和沉积厚度。 （4）现代构造应力场特征，主要表示区域应力场的总体作用方向和块体运动方向。这对确定发震构造和潜在震源有意义。 （5） M43/4地震的震中分布情况。 地震构造图可以分为两类，一类是区域地震构造图。比例尺一般为l：100万，另一类为近场地震构造图，比例尺一般为l：20万，对于级工作来说比例尺为1：10万。2.3 区域大地构造单元划分图和 新构造图的编制2.3.1区域大地构造单元划分图 区域大地构造单元划分图是研究区域地质构造背景的基础。该图应表示以下内容； （l）一、二级大地构造单元的边界线； （2）一、二级大地构造单元代号或名称； （3）工程场地所在地的位置。 在文字说明中宜放进以下几个方面内容； （1）区域大地构造单元的发育简史，其中对工程所在的大地构造单元应论述得稍详细一些。 （2）大地构造单元的主要构造及其方向、类型和性质等。 （4）同一地震带内的地震活动联系密切，所以地震带可作为地震活动趋势和地震活动性参数的统计单元。 （5）由于地震区、带内的发震构造条件有可比性，所以地震区、带，特别是地震带常常作为发震构造条件和震级上限确定的构造类比范围。（6）地震带是潜在震源区划分中的一级划分，是潜在震源区划分的基础。一个潜在震源区不能横跨两个带（图3.1.1）。其原因是因为不同的带有它自身的地震活动性参数。 2.3.2 区域新构造图 区域新构造图是编制区域地震构造图很重要的基础材料。对核工程（或I级工作），区域新构造图是必编的主要图件之一。该图宜表示以下内容： （1）新构造时期不同活动期的断裂及其性质，并尽可能表示其位移速率； （2）不同时期发育的盆地性质及其等深线； （3）尽可能表示多级夷平面和阶地发育状况； （4）不同新构造时期的岩浆岩分布； （5）温泉分布； （6）地震分布； （7）新构造分区（或另用图表示）。 工程报告中需要重点论述以下几个方面内容： （1）区域新构造运动特点，如垂直运动和水平运动强烈程度;； （2）新构造运动的阶段性、间歇性、继承性特点； （3）区域断裂的规模、产状、性质、活动时代等，也可列表表示。 （4）新构造分区及其主要特点。 （5）简述新构造运动与地震活动的关系。通过新构造运动的各种特征，结合地震活动情况，讨论其间的关系。2.4 地球物理场和地壳结构图的编制 地球物理场和地壳结构图的编制，其目的是为了更深入研究重、磁异常特征及深部构造与地震活动的关系，为分析区域地震构造条件提供基础资料。2.4.1 布格重力异常图 布格重力异常是地下不同密度界面的综合重力效应，其待征主要反映地壳厚度和地幔密度不均一性。图2.4.1为北京市南口周围半径300km范围的布格重力异常图，图中表示了异常等值线。异常分区线、43/4级以上地震震中分布和厂址。2.4.2 航磁异常（Ta）图 航磁异常主要反映地质体的磁性特征，在华北主要反映前震旦系变质基底特征。图2.4.3 是南口工程的区域航磁异常面Ta平面图，图中表示了等磁力线、磁力高、磁力低、各级地震震中分布和厂址。2.4.3 地壳结构图 地壳结构图主要表示的内容有：地壳等厚线、深大断裂带、各级地震震中分布和厂址，如图2.4.5。2.4.4 地球物理场和地壳结构与地震活动的关系 通过重力异常图、磁异常图和地壳结构图分析地球物理场和地壳结构各自的特征及其与地震活动的关系。 2.5 地震构造条件的综合分析根据区域新构造、区域第四纪活动构造、现代地壳运动、区域地球物理场特征及其与强震活动关系的分析，将强震分为四个等级（ 73/4，7.5，7和66.5级），分别讨论它们的地震地质标志，为潜在震源区划分提供依据。 2.5.1 地质构造标志M 73/4地震的地质构造标志 华北地震区计发生M7.5地震6次，其中山西带2次，张家口一渤海带2次，郯庐带1次，银川带1次。本工作区仅发生这类地震两次，均分布在张家口一渤海地震带内，即1679年三河、平谷8级地震和1976年唐山7.8级地震。其构造标志如下： （1）这些地震都发生在新生代大型活动块体边界断裂带上。这些断裂带或为挤压走滑型的深大断裂带（如郯庐带），或为断陷盆地带（如山西带），或为剪切-拉张带（张家口-渤海带）。 （2）发生在山西带上的这类地震多与控制盆地发育的主断裂有关。北北东向展布的盆地内地震强度往往高于北东向展布盆地内的地震。 （3）这类地震的发震断层均为全新世活断层。 （4）这类地震多发生在新构造不同单元的交接地带，也是地貌单元的交接地带和第四系 沉积厚度突变地带。 （5）这类地震多发生在现代地壳上升和下降的交接地带，即现代地壳形变梯度带上。 2.5.2地球物理场标志 强震的孕育和发生同它的地球物理场条件与深部结构有密切关系。据工作区及其周围地区中强地震发生的地球物理场与深部结构条件分析可以认为： （1）中强地震常常发生在上地壳高速层与中地壳低速层顶部的过渡层；或低速层与下地壳组成的另一过渡层，该层也是高、低密度的过渡层，通常这一层称为多震层。 （2）中强地震还常常发生在正负异常交界带。从地震与剩余重力异常分布关系可以看出，强震常发生在正负异常交界带，7级地震全部在该带；另外，反映深部强、弱磁性基底的交界带或基底隆起和断陷的过渡带也易于发生强震。华北一些67级地震都发生在该带。 （3）地壳厚度变异带即地壳厚度陡变带的斜坡带，也是强震发生的重要条件。 （4）强震常常发生在断错地