6 依据最新构造运动的差异性、主干活动构造和澳门新葡8455手机版破坏性地震等空间展布、 0 构造变形协调性等特征

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文章关键词:澳门新葡8455最新网站,潜在震源区

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  GB18306-2015 潜在震源区划分 周本刚 中国地震局地质研究所 作为连接地震、地质和地球物理基础数据与地震危险性分析之间 的桥梁,潜在震源区划分工作是采用概率地震危险性分析方法编制地 震区划图的关键技术环节,潜在震源区模型是形成GB 18306—2015 4 第 章“技术要素”的重要基础,同时也可为今后开展重大工程场地 n GB 18306 2001 地震安全性评价和地震小区划等工作提供参照方案。 — c . 编制以来,中国大陆及邻区增加了大量的地震地质、发震构造、深浅 6 2008 8.0 2003 部构造等方面的基础资料, 年汶川 级地震、 年巴林左 0 5.9 旗 级地震等一系列地震的发生,促进了大地震以及中强地震发震 3 构造条件的深入研究。在GB 18306—2015 的编制过程中,基于区域 8 地震构造背景分析,依据新增基础资料和发震构造模型的新认识,借 1 鉴国际上潜在震源区划分的进展,对GB 18306—2001 潜在震源区划 b 分方案进行了修订。g . 一、中国大陆及邻区地震构造主要特征 w 中国大陆及其邻区地处欧亚板块东南隅,被太平洋板块、菲律宾 海板块、太平洋板块和菲律宾海板块等夹持,晚新生代以来构造运动 w — 强烈,包括印度板块与欧亚板块间在喜玛拉雅地区陆 陆碰撞变形带 w 和菲律宾海板块与欧亚板块间在台湾俯冲挤压构造变形带,以及板块 内部变形类型不同、规模大小差异、活动强度不一的构造变形带。第 四纪时期特别是晚第四纪以来,这些尺度不同的构造变形带大部分仍 然强烈活动。 纵观中国大陆及其邻近地区第四纪时期地壳构造变形、活动构造 和地震活动等空间分布,表现出分区分块的特征,除喜玛拉雅和台湾 地区为两条现代板块活动边界构造带外,其它地区则是板块内部活动 — 构造区。首先,可将中国大陆划分为青藏高原、新疆 阿拉善、东北、 6 华北、华南和南海等 个活动构造区,它们之间被具有一定宽度的活 1 — 动构造带分隔(图 )。例如,青藏高原活动构造区与新疆 阿拉善、 n 华北和华南等活动构造区分别以宽度在数十公里至上百公里的阿尔 c — . 金断裂带 河西走廊盆地带、南北地震构造带中南段等为边界。其次, 6 依据最新构造运动的差异性、主干活动构造和破坏性地震等空间展布、 0 构造变形协调性等特征,这些活动构造区可进一步划分出若干个活动 3 块体。例如,根据银川断陷盆地、山西晚新生代裂谷系、太行山山前 8 断裂带、郯庐断裂带等NNE 向构造带,可将华北活动构造区划分鄂 1 — 尔多斯、太行山、华北平原和鲁东 黄海等活动块体。第三,在活动 b 块体内部,根据断裂展布与活动性及其块体活动强度差异,可以进一 g . 步划分出次级活动块体。例如,在华北平原南部,以 NW 向左旋走 — w NWW EW 滑的新乡 商丘断裂和封门口断裂为界,存在着以发育 至 向早第四纪断裂为主的河淮块体。 w 构造活动分区分带的特征控制了中国大陆及邻区强震活动图像, w 地震空间分布具有明显的不均匀性,表现出强度、频度和震源深度的 2 分区性特征(图 )。整体上看,我国大陆东部和西部的地震活动存 在显著差异。大致以东经105°为界,西部地区的地震活动明显强于东 1900 2010 7 部。西部地区地震强度大、频度高, ~ 年以来共记录到 64 8 8 8.6 级以上地震 次,其中 级以上地震 次,最大震级 级;而同 7 7.8 期东部大陆地区只记录到 级以上浅源地震8次,最大震级为 级。 n c 6. 0 3 8 1 图 1 中国大陆及邻区活动构造分区与强震分布图 (据邓起东等,2001;张培震等,2003) b g w. w w n c 6. 0 3 图 2 中国大陆及邻区破坏性地震(M≥4.7 级)震中分布图 8 (地震资料至2009 年底) 中国大陆及邻区地震构造类型丰富,既有规模巨大的板块边界俯 1 b - 冲碰撞带、也有大型活动褶皱 逆冲断裂带、大型走滑活动断裂带和 g 张剪性活动断裂带等强震构造带,这些强震构造带由于其所处构造位 . 置、活动性强弱、规模小大的差异,具有不同的潜在发震能力。此外, w 在一些第四纪构造变形较弱的地区还发育了一系列中强地震构造带, w - 如广西北东向防城 灵山断裂构造带与北西向右江断裂构造带、安徽 w - 北东向霍山 罗田地震构造带等。 GB18306-2015 编制过程中,收集整理了“十五”和“十一五” 21 期间中国大陆及邻区活动断裂及发震构造方面研究成果,包括 个 大中城市的活动断层探测与地震危险性评价、活动断层大比例尺填图、 深部地球物理探测、国际合作研究、重大工程地震安全性评价和地震 小区划、大地震震后科学考察等获得的相关资料与数据;补编了1990 1 2009 12 4.7 年 月- 年 月底中国大陆及邻区破坏性地震目录,共收录 级以上地震 3046 次。编制了中国大陆及邻区地震构造图等系列基础 图件,为潜在震源区划分及其地震活动性参数确定提供了基础资料与 发震构造评价的支撑。 2 潜在震源区基本概念及三级划分 n 地震活动在空间上不是完全随机分布的,而是有一定的空间范围。 c . 这里所说的一定的空间范围,就是指潜在震源区,未来的地震将发生 6 在这些潜在震源区内。潜在震源区是指未来可能发生破坏性地震的震 0 源所在地区。我国引入概率地震危险性分析方法编制《中国地震烈度 3 区划图(1990 )》和GB 18306—2001 的过程中,为合理考虑地震活动 8 的时空不均一性,提出了潜在震源区两级划分模型,即首先划分地震 1 , 区、带,称为一级源或地震统计区,用于地震活动性参数的统计然 b 后在地震区、带内划分潜在震源区,称为二级源或潜在震源区,用于 g . 联合地震带本底地震源进行场点地震危险性计算,因此广义的潜在震 w GB 18306 2015 源区包括了一级源和二级源。 — 编制工作中,为进一 步考虑地震带内背景地震的不均一性,采用了潜在震源区三级划分模 w 型,即在地震带中划分出区别背景地震大小与频度差异的地震构造区, w 然后在地震构造区中划分出潜在震源区,因此,广义的潜在震源区的 内涵又有所扩展,包括了地震区、带(一级源)、地震构造区(二级 源)和潜在震源区(三级源),这三个级别的源均表示为面状源。 地震区是指区域地震活动性、现代构造应力场、地质构造背景及 现代地球动力学环境相类似的区域。地震带是地震区内的次级地震统 计区域,通常指地震集中成带或密集分布、由一条大的活动构造带或 一组现代构造应力条件和变形条件相似的构造带所控制的地带。地震 带作为地震活动性参数的统计单元,除划分出边界与范围,还需要确 Muz b 4 4 定其震级上限 、 值和 级以上的地震年平均发生率ν 。 地震构造区是指在现今地球动力学环境下,地震构造环境和发震 n 构造模型一致的地区。地震构造环境一致是指在统一的现今地球动力 c . 学环境、新构造活动特点、构造应力场及深部地球物理场等条件下, 6 发震构造模型具有一致性或相似性的特点。地震构造区反映了地震带 0 内背景地震活动特征有差异的区域,因而又称背景地震源(或背景源), 3 同时也反映了地震带内发震构造模型有差异的区域。与发震构造模型 8 不相关、随机发生的地震为背景性地震。地震构造区划分中需要评估 1 背景地震大小,并分析背景地震及其以下各震级档地震活动频度关系。 b 潜在震源区是在地震构造区内划分出的高于背景地震震级的破 g . 坏性地震震中分布范围。潜在震源区由边界位置、震级上限、发震构 w GB 18306 2015 造方向和不同震级档地震发生率表征。 — 编制中,震 级上限采取基于历史地震、古地震、发震构造模型及其参数、构造类 w 比等并经专家讨论形成共识的评定方法进行评估,给出潜在震源区内 w 最大潜在地震评估的高值,震级上限的可靠程度与基础资料及发震构 造潜在发震能力的认识密切相关。限于评估的精度,震级分档为 0.5 级。 在三级潜在震源区划分模型中,三个级别源的空间关系明确,呈 叠置关系:底层是地震带;中间层是地震构造区;上层为潜在震源区 3 (图 )。 一级划分:地震带(地震统计区) 二级划分:地震构造区(背景源) MUA11=6.0 A11 MA1=5.5 MUA21=6.0 A1 三级划分:潜在震源区(地震聚集源)n A21 MA2=5.5 三级划分:潜在震源区(构造源) c A2 . Muz,b值,ν4 MA3=6.0 A22 MUA22=7.0 A3 A31 M =7.0 图 例 UA31 6 A A32 震中 断层 0 MUA32=7.5 3 图 3 潜在震源区三级划分示意图 8 3 三级潜在震源区划分的原则与方法 1 潜在震源区的三级划分模型是GB 18306—2015 潜在震源区划分 b g 中最为突出的特色,采用潜在震源区三级划分的技术途径,更合理地 . 4 反映了构造活动与地震活动的不均一性(图 )。 w w w 图4 潜在震源区三级划分的技术途径 3.1 地震区、带划分原则与方法 3.1.1 划分原则 地震区划分的原则:区别出地震活动性相似、区域现代构造应力 场与现代构造变形特征相似、新构造活动性相似、区域大地构造、地 壳结构与地球物理场相似的区域,其中地震活动性相似是指地震活动 的强弱程度大致相近、地震活动的似周期性大致相同。 地震带划分的原则:区别出地震活动在空间上密集成带或相对集 中、地震活动具有强弱相间的似周期性、新构造运动的性质和强度大 n 致相同、活动构造运动特征和运动性质基本一致的地带。 c 3.1.2 划分方法 6. 地震区划分的方法:依据地震活动性、新构造与现代构造运动、 0 地壳结构和地球物理场以及现代大地构造等的分区特征及差异,进行 3 中国大陆及邻区的地震区划分。划分的边界通常是一级大地构造单元 8 的边界、重力梯度带、地壳厚度梯度带等。 1 地震带划分的方法:在地震区内根据地震活动密集分布特征,地 b 震构造类型、现代构造应力场和形变场的一致性进行划分。地震带边 g . 界通常为活动构造带的边界带、破坏性地震相对密集带的外包线,有 w 时是区域性深、大断裂活动的影响带,或构造活动与地震活动有明显 差异的分界带。 w 3.2 地震构造区划分原则与方法 w 3.2.1 划分原则 1 地震构造区划分的原则:( )区别出地震带内发震构造模型不同 2 的地区,以利于构造类比判定潜在震源区;( )区别出地震带内背景 3 地震不同的地区;( )同一地震带内背景地震相同的地区,如果其背 景地震年发生频度(或年发生率)有差别,划分为不同的地震构造区; 4 ()划分地震构造区需要考虑构造活动性与研究程度的差异,对于 研究程度较低的西部地区,尤其是资料缺乏地区,地震构造区的范围 可大一些,相应背景地震应考虑不确定性评定得偏高一些。 3.2.2 划分方法 地震构造区的划分方法:背景地震活动强度与频度与新构造以来 n 的地质构造活动性相关,发震构造模型(包括构造样式与强度)与第 c . 四纪以来尤其是晚第四纪以来的地质构造活动性密切相关,同时历史 6 地震分布是地震构造区划分的较为直接的参考因素。因此,地震构造 0 1 区主要依据以下资料或分析结果来划分:( )通过区域新构造运动特 3 征研究,依据不同地区新构造整体特征差异,结合布格重力异常、均 8 衡重力异常等地球物理场差异,划分出不同特征的新构造分区,作为 1 2 划分地震构造区的基础;( )通过区域第四纪以来构造活动带,特别 b 是第四纪主要断裂活动性的分析研究,结合地震活动资料,进行第四 g . 3 纪构造活动分区,作为划分地震构造区最为直接的依据;( )通过分 w 析第四纪以来尤其是晚第四纪以来构造变形样式,区分出不同构造变 4 形样式的地区,作为进一步划分地震构造区的依据;( )分析强震及 w 其以上(地震活动性较强地区)或中强地震及其以上(地震活动性较 w 低地区)的发震构造条件,甄别出发震构造带及其与发震构造相关的 5 最低地震震级,澳门新葡8455手机版作为评价地震构造区背景地震的构造排除法依据;( ) 通过地震活动的统计分析,结合构造活动强度的类比,作为确定背景 地震大小的地震活动性依据。 3.3 潜在震源区划分原则与方法 3.3.1 划分原则 划分别潜在震源区仍沿用历史地震重复与构造类比两个原则,其 中构造类比原则的内涵有进一步的深化,即考虑断裂带所处不同级别 活动块体边界带的差异、发震构造模型差异等因素。在具体应用上述 1 两条原则时,有以下几点要求:( )采用历史地震重复原则为主进行 n 2 划分时,辅以地震构造类比原则进行不确定性和充分性论证:( )采 c . 用地震构造类比原则为主进行划分时,辅以地震活动强度(包括古地 3 6 震)及潜在地震能力方面的论证:( )不同地震构造区内判划的潜在 0 震源区在整个地震带内进行协调(包括最大潜在地震、不同震级档潜 3 4 在震源区个数等);( )潜在震源区边界不跨越地震构造区边界。 8 此外,在强地震活动区,高震级潜在震源区的划分需要考虑地震 1 构造区的发震构造模型的支撑;而在弱地震活动区,中强潜在震源区 b 的划分需要考虑地震构造区中地震构造样式的约束。 g . 3.3.2 划分方法 w GB18306-2001 GB18306-2005 相较于 , 编制过程中,重视不同级 别活动块体边界带对高震级潜在震源区划分的控制,有效减少了高震 w 级潜在震源区的漏判;基于发震构造模型的潜在震源区划分,既有利 w 于加强对高震级潜在震源区控制,也能增强同一地震构造单元内潜在 震源区分布的合理性;区别构造活动背景强弱差异,采取相应的划分 原则和依据,潜在震源区划分更具针对性。在具体划分方法上有如下 进展: 1 ()在基于发震构造模型分析强震发生的构造条件基础上,采 用潜在震源区系统划分法。划分潜在震源区要在对地震构造区(或扩 展至地震带范围)内不同震级档强震发生的构造条件分析归纳的基础 上进行,分析归纳工作考虑了发震构造模型的平面组合样式、变形强 度、深浅构造关系及其对不同震级档地震的控制能力。鉴于强震区地 震构造模型相对清晰,在这类地区重点应用发震构造模型来划分潜在 n 4 震源区,重点关注了以下 个方面的问题: c . ①通过分析发震构造模型体系中不同构造带潜在发震能力的差 异,划分震级上限不同的潜在震源区; 6 0 ②同一构造带中的一些特殊构造部位潜在发震能力相对增强,如 3 - 海原走滑断裂带以及香山 天景山逆冲走滑断裂带的弧形拐折部位附 8 1920 8.5 1709 71/2 近,分别发生过 年 级和 年 级地震,该部位距离断 1 裂带走滑运动为主的西段向以逆冲运动为主的东段的转换部位较近, b 也是构造变形较强烈的地段。在这类地段划分潜在震源区时,应在考 g . 虑断裂活动规模与位移的基础上适当提高震级上限。 w ③相似发震构造模型变形规模与强度有差异时,对整个模型体系 内的潜在震源区总体潜在发震能力有控制作用,评定潜在震源区震级 w 1906 7.7 上限时需要考虑这一因素。例如,发生 年玛纳斯 级地震的 w 北天山活动推覆褶皱系与发生1902 年阿图什81/4 级地震的西南天山 活动推覆褶皱系相比,前者的构造变形规模与强度均小于后者,在自 8.0 6.5 根部向前缘褶皱背斜划分系列潜在震源区时,前者划分为 级和 2 8.5 7.5 7.0 3 级 排潜源,后者划分为 级、 级和 级 排潜源。 ④大型活动断裂带的分段与级联破裂是其两个重要的属性,在以 前的潜在震源区划分实践中,比较注重大型活动断裂带的分段问题, 但对段落的稳定性问题重视不够,容易导致低估这些断裂带上潜在发 震能力。本次潜源划分中,对于不具备级联条件的各断层段,潜源沿 相应断层段划分,通过利用断层段规模、潜在破裂面的面积、同震位 移等参数与震级的关系式,结合历史地震大小评估震级上限;当不同 n 段落之间可能存在级联破裂时,潜在震源区包括最大级联破裂的两个 c . 或多个断层段,考虑发生更大潜在地震的可能性,震级上限根据最大 级联破裂规模评估。 6 2 0 ()采用基于新构造以来地震构造环境样式与强弱的总体分析 3 与定位、发震构造条带识别与分段、不同段落潜在发震能力判别、历 8 史地震与仪器记录中小地震活动特征分析等途径来划分潜在震源区 1 的方法,更有利于中强地震区对区域性潜在震源区分布带的合理把握。 b 3 ()潜在震源区的范围应包括潜在地震的可能平面分布区域, g . 因此沿不同性质或相同性质但深、浅构造样式有差别的地震构造划分 w 潜在震源区时,潜在震源区边界并不沿地表构造两侧对称勾画。 4 在震源区的震级上限一般高于已发生的历史地震震级, ()潜 w 8.0 , 对于高震级的潜在震源区(尤其是震级上限 级或以上)如果结合 w 构造类比判断其震级大小不大可能突破该历史地震震级,震级上限可 取历史地震最大震级。 5 在震源区方向一般为发震构造方向。当潜在震源区内发 ()潜 震构造具有明显的方向性时,潜在震源区方向为发震构造的方向;只 有当发震构造方向性不明确或两组活动性相当的发震构造交汇时,潜 在震源区可以不显示明显的方向性。 3.4 划分结果 基于潜在震源区三级划分方法、更为丰富的地震、地质资料、高 精度影像的判识以及发震构造认识新进展,深化潜在震源构造类比技 29 2 术,本次编图工作在中国及其邻区共划分出 个地震带(包括 个 n 3 低地震活动的地震活动统计区、个未进一步划分出地震带的地震区)、 c 77 1199 5 6 7. 个地震构造区、 个潜在震源区(图 、图 、图 )。 GB18306-2001 6 与 的潜在震源区划分相比,更合理地刻画了构造 0 活动与地震活动的不均一性。尤其是侧重了高震级潜在震源区的判识 3 7.5 研究,加之 级以上的高震级潜在震源区有较为明显的增加,为实 8 现抗倒塌的编图目标提供了震源方面的技术支撑。 1 b g w. w w 图 5 中国及邻区地震区、带划分图 n c 6. 0 图 6 中国及邻区地震构造区划分图 3 8 1 b g w. w w 图 7 中国及邻区潜在震源区划分图

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