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文檔簡介

由于上述兩大地震帶的作用和影響,使我國地震活動(dòng)表現(xiàn)為頻度高,強(qiáng)度大,分布廣的獨(dú)特板內(nèi)地震活動(dòng)特點(diǎn)同時(shí)我國也是地震歷史記載較長的國家,中國歷史地震最早的記載始于公元前2222年或更長的時(shí)間至今共記錄到6級(含6級)以上強(qiáng)震800余次。

二十世紀(jì)全球發(fā)生了10次8.5級以上特大地震,其中有兩次發(fā)生在中國,是1920年海原81/2級和1950年察隅8.6級地震。二十一世紀(jì)我國大陸已發(fā)生兩次8級地震全國除了浙江、貴州、江西等省外,其他地區(qū)都發(fā)生過6級以上破壞性地震,中國及其鄰近地區(qū)地震震源深度分布(椐2代圖)我國以淺源地震為主,絕大多數(shù)地震的震源深度小于40km,大陸的東部地區(qū),震源深度一般都在10—20km,西部地區(qū)地震震源深度略深一些;在臺(tái)灣一帶、青藏高原兩側(cè)和新疆地區(qū)有中源地震分布;深源地震主要分布在東北地區(qū)的黑龍江和吉林省東部地區(qū),下圖為中國主要地區(qū)地震震源深度剖面。

中國大陸的地震在空間分布上具有很大的不均一性。中國大陸以東經(jīng)107度為界,它的以西地區(qū)由于直接受印度板塊的強(qiáng)烈碰撞,地震活動(dòng)的強(qiáng)度和頻度均大于東部地區(qū)。給出本世紀(jì)以來我國7級以上地震的分區(qū)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。中國大陸近90%的7級以上地震發(fā)生在西部,且其釋放的能量占整個(gè)大陸的地震的95%以上

中國及鄰區(qū)破壞性地震分布中國大陸7級以上地震的分區(qū)統(tǒng)計(jì)(1900-2002年)

震級(M)地區(qū)7.0-7.47.5-7.98.0-8.48.5-8.9總和大陸東部51006大陸西部24117243臺(tái)灣省2432028地震活動(dòng)空間不均一性還表現(xiàn)在地震的成帶分布。下圖顯示了地震呈帶分布,它與我國地震構(gòu)造背景是一致的,表現(xiàn)了我國地震活動(dòng)穩(wěn)定的分布。

中國大陸地震呈帶分布圖中國歷史地震次數(shù)統(tǒng)計(jì)

時(shí)間

地震次數(shù)

總數(shù)

6.0-6.9級

7.0-7.9級

8級公元前61

7

公元104

141001-15002331271501-16001661231601-17002434311701-18002241271801-1900286138

1901-2001

351

7

41759由于有較長期穩(wěn)定的構(gòu)造條件和應(yīng)力場的作用,形成了我國地震空間分布的較為穩(wěn)定格架。但在該基本格架上,地震活動(dòng)隨著時(shí)間在變化。地震活動(dòng)空間分布非均一性和時(shí)間分布的非平穩(wěn)性。即使在同一地震區(qū)、帶內(nèi)也存在時(shí)、空不均一性和非平穩(wěn)性。因此才有必要研究地震空間分布較為穩(wěn)定的格架和地震活動(dòng)的非均一性,為

地震帶和潛在震源區(qū)的劃分、地震趨勢分析、地震活動(dòng)性參數(shù)確定、地震衰減關(guān)系的確定等提供依據(jù)。

由于我國地震活動(dòng)較穩(wěn)定的分布和隨時(shí)間變化的特點(diǎn)才有可能和必須預(yù)測未來地震危險(xiǎn)性,所以地震活動(dòng)特征的研究在工程地震研究、地震安全性評價(jià)中具有重要意義和作用。

根據(jù)工程地震的需要,應(yīng)研究具有工程意義、較長期地震活動(dòng)的特征,為工程地震研究和地震安全性評價(jià)中的各項(xiàng)工作提供有關(guān)地震活動(dòng)的基本依據(jù)。3.2.5.1地震空間分布特征分析(研究有工程地震意義的特征)

根據(jù)工程地震研究的需要,主要分析較長期地震活動(dòng)特點(diǎn)和差異,例如包括不同區(qū)域、不同強(qiáng)度地震發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)性、大地震的減震作用和大地震空區(qū)等它們都可以作為地震危險(xiǎn)性分析和潛在震源區(qū)參數(shù)確定的重要的依據(jù)。(1)現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場作用下的剪切破裂網(wǎng)絡(luò)

現(xiàn)代地殼運(yùn)動(dòng)的破裂網(wǎng)絡(luò),代表在現(xiàn)今構(gòu)造應(yīng)力場作用下地殼的剪切破裂分布。地震網(wǎng)絡(luò)是由兩組共軛、近于等間距分布的地震條帶組成,其相交點(diǎn)為地震網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn);

組成網(wǎng)絡(luò)的地震與區(qū)域地震活動(dòng)水平有關(guān),網(wǎng)絡(luò)條帶分布方向與區(qū)域地震構(gòu)造應(yīng)力場作用方向有關(guān)。

由NW和NE兩組6級以上地震條帶組成,該區(qū)7、8級地震都發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)上,在網(wǎng)絡(luò)之外無7、8級地震發(fā)生,6級地震發(fā)生在結(jié)點(diǎn)上的比例較少,但在結(jié)點(diǎn)上無6級地震的重復(fù)發(fā)生現(xiàn)象。該網(wǎng)絡(luò)與華北地區(qū)NEE向壓應(yīng)力作用是一致的。華北地震區(qū)的地震網(wǎng)絡(luò)中國東南沿海地震帶也存在兩組共軛、近于等間距的地震網(wǎng)絡(luò)分布,由于該區(qū)主壓應(yīng)力方向與海岸線近于垂直,沿著東南沿海呈弧形變化,該區(qū)在弧形分布的剪切力作用下,形成了弧形破裂網(wǎng)絡(luò)。圖3.91和圖3.92兩圖分別為和地震主壓應(yīng)力方向圖。該網(wǎng)絡(luò)是由5、6級地震組成,6、7級地震發(fā)生在其結(jié)點(diǎn)上。

圖3.92中國東南沿海地震區(qū)地震主壓應(yīng)力軸

中國東南沿海地震區(qū)地震網(wǎng)絡(luò)

中國青藏高原地區(qū)東、西兩側(cè)分別存在由7、8級地震組成的地震網(wǎng)絡(luò),兩區(qū)的8級以上地震均發(fā)生在結(jié)點(diǎn)上,7級地震大部分發(fā)生在結(jié)點(diǎn)和條帶上。下面兩個(gè)圖

分別為青藏高原東網(wǎng)絡(luò)和天山網(wǎng)絡(luò)。

圖3.93青藏高原地震網(wǎng)絡(luò)

由于青藏高原東區(qū)網(wǎng)絡(luò)位于青藏構(gòu)造應(yīng)力場比較復(fù)雜的地區(qū),該區(qū)在近南北向總壓應(yīng)力場作用下,區(qū)內(nèi)主壓應(yīng)力軸優(yōu)勢方向由近南北向向北東——南西向偏轉(zhuǎn),在高原中部,如鮮水河和理塘一帶,主壓應(yīng)力軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn),優(yōu)勢方向?yàn)榻鼥|西向,所以在復(fù)雜應(yīng)力場作用下,它的剪切破裂網(wǎng)絡(luò)也比較復(fù)雜。帕米爾—天山地震網(wǎng)絡(luò)

呈北西、北東向,由7、8級地震組成,8級地震都發(fā)生在結(jié)點(diǎn)上,7級地震主要發(fā)生在條帶上

黃偉師(1987年)研究了華東的地震活動(dòng),認(rèn)為該地區(qū)也存在中強(qiáng)地震組成的網(wǎng)絡(luò),由4、5級地震組成網(wǎng)絡(luò)條帶,6級地震發(fā)生在結(jié)點(diǎn)上。華東地震區(qū)地震網(wǎng)絡(luò)

由現(xiàn)代發(fā)生的小地震也有條帶、網(wǎng)絡(luò)分布現(xiàn)象,它們和現(xiàn)代發(fā)生的大地震有一定的關(guān)系。例如遼東半島的4級以上地震的發(fā)生與半島的現(xiàn)代構(gòu)造活動(dòng)一致,呈NWW向分布,另有NNE向的4級地震條帶與之交匯,1861年6.1級地震發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)上

東北遼東半島地震網(wǎng)絡(luò)1966年邢臺(tái)地震以來,華北地區(qū)發(fā)生的小地震形成了由NW和NE向條帶組成NE向的8字型小網(wǎng)絡(luò),邢臺(tái)、海城、河間、大同及張北等地震都發(fā)生在該網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)上

華北地震區(qū)8字型地震網(wǎng)絡(luò)(2)大地震減震現(xiàn)象

華北地區(qū)一次大地震之后,在相鄰較近地區(qū)強(qiáng)地震發(fā)生的可能性相應(yīng)減小,這稱為大地震的減震現(xiàn)象。

大地震在其附近再次發(fā)生的距離與時(shí)間成反比,即相鄰兩次地震發(fā)生時(shí)間間隔越短,它們相距的距離越遠(yuǎn),反之,若在較近(還有一定距離)地區(qū)發(fā)生大地震,相隔的時(shí)間較長。

華北地震區(qū)(北緯30—40度,東經(jīng)106—125度)在一個(gè)較短的時(shí)間(50—100年),一定距離(50—100KM)內(nèi),大級別地震(8級、7級)發(fā)生之后,再次發(fā)生強(qiáng)震的可能性很小。主要在華北地震區(qū)存在稱之為大地震減震的現(xiàn)象。在一定范圍內(nèi)的7級和8級地震后,再次發(fā)生6—7級地震時(shí)間和距離關(guān)系的累積概率分布表示于下圖。大地震的減震現(xiàn)象可作為地震潛在震源區(qū)發(fā)震危險(xiǎn)性的判據(jù)之一。(3)大地震空區(qū)

一次大地震之前,可能在大地震的周圍存在著由較小震級圍成的空區(qū).

郯廬地震空區(qū)川滇藏地區(qū)共記載大于7級地震32次,1940年后17次其中有9次有空區(qū)約占54℅。陜甘寧青`新1940年9次中僅有兩次占22℅。我國空區(qū)占有普遍性華北、西南較多,華北的空區(qū)主要分布在平原區(qū)。圈定地震圍空的條件為:(1)大地震的圍空震應(yīng)為本活動(dòng)期發(fā)生的地震,例如華北地震區(qū)的圍空震選自1815年以來的地震;(2)圍空地震震級一般大于43/4;(3)圍空區(qū)應(yīng)有發(fā)生大地震的構(gòu)造條件;(4)圍空區(qū)所在地區(qū)應(yīng)為本活動(dòng)期主要的地震帶或地震活動(dòng)條帶。中國地震空區(qū)分布

M=1.96logA+3.362(3.7)M=3.667logL-2.249(3.8)M=1.96logA+3.70logL-6.69(3.9)中國歷史上大地震的圍空區(qū),圍空區(qū)面積(A)、長軸(L)和填空震級(M)之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系如下:該圖說明地震圍空區(qū)在南水北調(diào)西線工程區(qū)范圍以外,在工程范圍內(nèi)無成熟的空區(qū),發(fā)生大地震的可能性較小。

南水北調(diào)西線工程區(qū)附近地震圍空區(qū)華北地區(qū)和西南地區(qū)大地震圍空現(xiàn)象比較多,也只分別占統(tǒng)計(jì)地震的58%和53%,所以在地震危險(xiǎn)區(qū)預(yù)測中若存在空區(qū)(符合空區(qū)條件)時(shí)應(yīng)給于足夠的重視,特別注意由兩組斷裂構(gòu)造組成的網(wǎng)絡(luò)狀構(gòu)造比較發(fā)育的地區(qū),而大型斷塊周邊地區(qū),不宜出現(xiàn)空區(qū)。若無明顯的空區(qū)時(shí),需要考慮其他可能的發(fā)震條件預(yù)測地震。

地震空間分布特征分析(1)現(xiàn)今構(gòu)造應(yīng)力場作用下的剪切破裂網(wǎng)絡(luò)(2)大地震減震現(xiàn)象(3)大地震空區(qū)以上地震空間分布三類特征僅代表反映較長期地震活動(dòng)的特點(diǎn),常用于工程地震研究,地震區(qū)劃和地震安全性評價(jià)中。

由于我國地震活動(dòng)較穩(wěn)定的分布和隨時(shí)間變化的特點(diǎn)才有可能和必須預(yù)測未來地震危險(xiǎn)性,所以地震活動(dòng)特征的研究在工程地震研究、地震安全性評價(jià)中具有重要意義和作用。

根據(jù)工程地震的需要,應(yīng)研究具有工程意義、較長期地震活動(dòng)的特征,為工程地震研究和地震安全性評價(jià)中的各項(xiàng)工作提供有關(guān)地震活動(dòng)的基本依據(jù)。3.2.5.2地震空間分布隨時(shí)間特征變化

-----地震的重復(fù)性和遷移性等,它們隨地震區(qū)、地震帶以及地震記載資料和古地震研究程度而異

(1)地震重復(fù)特點(diǎn):

(1.1)大地震重復(fù)特征(1.2)中強(qiáng)地震重復(fù)特點(diǎn)(1.3)地震區(qū)強(qiáng)震重復(fù)(1)地震重復(fù)特點(diǎn):(1.1)大地震重復(fù)特征

隨著活動(dòng)斷裂分段和古地震開挖的研究,提出了具有準(zhǔn)周期特點(diǎn)的特征地震原地重復(fù)發(fā)生的問題。地震資料情況和目前的認(rèn)識水平,大地震重復(fù)特征表現(xiàn)不同基本概念:由古地震資料分析,認(rèn)為地震具有在某些特殊構(gòu)造部位重復(fù)發(fā)生的特點(diǎn)。兩次相應(yīng)震級的地震重復(fù)發(fā)生的時(shí)間間隔(以下簡稱復(fù)發(fā)期)與地震強(qiáng)度有關(guān),也與地震區(qū)地震活動(dòng)水平有關(guān)。

在同一活動(dòng)水平的地區(qū),一般來說,強(qiáng)度越大,復(fù)發(fā)周期越長;對同一強(qiáng)度的地震,在地震活動(dòng)水平高的地區(qū)復(fù)發(fā)期較短,地震活動(dòng)水平低的地區(qū)復(fù)發(fā)期較長。

主要有以下類型:(1.1.1)歷史上曾發(fā)生過大地震地區(qū)

主要研究即有發(fā)生地震記載,又有古地震開挖資料的地區(qū)中國西部地區(qū),大地震復(fù)發(fā)期較短,例如富蘊(yùn)和銀川地震的復(fù)發(fā)期分別為1500年和2600年,但它們與地震離逝時(shí)間相比也長的多;中國東部地區(qū)大地震的復(fù)發(fā)期較長,例如唐山地震復(fù)發(fā)期為7500年,三河一平谷地震復(fù)發(fā)期為6500年,而它們的離逝時(shí)間僅分別為36年和333年。所以,在這種有明確歷史地震記載的地區(qū),它們的發(fā)震概率都比較明確,一般情況下發(fā)震可能性都比較小,表3.13歷史記載復(fù)發(fā)期和離逝時(shí)間

發(fā)震時(shí)間地點(diǎn)復(fù)發(fā)期離逝時(shí)間資料來源1668郯廬5000344

1679三河,平谷6561+-691333冉19911920海源1000-200092鄧起東,19921976唐山750036王挺梅,19841906瑪納斯3000-4000106毛風(fēng)英1931富蘊(yùn)1200-150081毛風(fēng)英1556華縣2354456地質(zhì)所1303臨汾2173709地質(zhì)所1739銀川2616173地質(zhì)所(1.1.2)無歷史地震記載地區(qū)

由于歷史的原因,我國大量地區(qū),大地震記載缺失,或史前發(fā)生過地震的地區(qū),無地震記載。該地區(qū)在二代圖和三代圖中,稱為大地震的新生區(qū)。實(shí)際上這樣的地區(qū)地震復(fù)發(fā)期長,有歷史記載以來未發(fā)生過或未記載到地震。該類型地區(qū)可能有三種情況,下面分別敘述:其一,某一構(gòu)造段由古地震資料得到大地震復(fù)發(fā)期和最后一次古地震(地震)的離逝時(shí)間,后者接近或超過地震的復(fù)發(fā)期古地震復(fù)發(fā)期和離逝時(shí)間接近的的斷裂段

序號

斷裂段

復(fù)發(fā)期

離逝時(shí)間

1延慶盆地北緣斷裂北段53115765

2懷來盆地北緣斷裂中段69127000

3六盤山北麓斷裂1000013000

4恒山北麓斷裂東段49455865

5五臺(tái)山北麓斷裂25101480

6高臺(tái)南梧桐斷裂1478+-688181771/2其二,最后一次古地震的離逝時(shí)間與大地震復(fù)發(fā)期相比,復(fù)發(fā)期要比離逝時(shí)間長、從大地震準(zhǔn)周期性和地震離逝時(shí)間分析,在該地區(qū)近期(區(qū)劃預(yù)測時(shí)段內(nèi))再次發(fā)震的可能性很小

古地震重現(xiàn)期和離逝時(shí)間相差的斷裂段

序號斷裂段重現(xiàn)期離逝時(shí)間1懷來盆地北緣斷裂北段639713102懷來盆地北緣斷裂南段452228653鵝毛口-口泉斷裂中段2000-300015004儷山山前斷裂段97854035

(董瑞樹,1997年,中國地震潛在震源區(qū)地震活動(dòng)性參數(shù)確定-地質(zhì)所方案)

其三:確實(shí)無大地震記載,也沒有發(fā)現(xiàn)古地震的地區(qū),應(yīng)為真正的地震的新生區(qū)。

冉洪流***利用Nishenko和Bulanel(1987年)有時(shí)間記憶的對數(shù)正態(tài)模型,計(jì)算了鮮算了鮮水河一小江斷裂各段未來50年的發(fā)震概率(表3.16),其結(jié)果是表3.16鮮水河斷裂各段危險(xiǎn)性

序號地區(qū)重現(xiàn)期離逝時(shí)間模型的結(jié)果1宜良13294973.4X10-52嵩明1680164、1.02X10-19(最不危險(xiǎn))3東川10002646.8X10-34西昌南9571487.6X10-45西昌北12234611.6X10-26康定3202111.78X10-1(最危險(xiǎn))7道孚6971041.3X10-28爐霍156247.2X10-2(較危險(xiǎn))其結(jié)果是,康定地區(qū)最危險(xiǎn),地震復(fù)發(fā)概率為1.78×10-1,爐霍地區(qū)次之,發(fā)震概率為7.2×10-2;地震危險(xiǎn)性最小的是嵩明地區(qū),它的發(fā)震概率為10-19,

以上結(jié)果說明了單一的地震離逝時(shí)間或復(fù)發(fā)期都不是決定地震危險(xiǎn)性的唯一條件,必須同時(shí)考慮才能共同地確定地震危險(xiǎn)性,所以過去所謂沒有地震記載的地震新生區(qū),不一定都是地震最危險(xiǎn)地區(qū),有大地震記載的地區(qū),不一定不是未來(一定時(shí)間)發(fā)生地震的危險(xiǎn)地區(qū)。

(1.2)中強(qiáng)地震的重復(fù)特點(diǎn)

由于大地震復(fù)發(fā)期長,往往人們會(huì)忽略它原地重復(fù)發(fā)生的現(xiàn)象,但中強(qiáng)地震重復(fù)一直是人們所關(guān)注的問題。

為華東地區(qū)中等和中強(qiáng)地震重復(fù),顯示出華東有9個(gè)地區(qū)(范圍)有地震重復(fù)發(fā)生的現(xiàn)象;地震重復(fù)一覽表序號發(fā)震時(shí)間震中參考地點(diǎn)震級重復(fù)間隔149932.1118.8南京43/44954832.1118.851/42150233.4120.1南京43/4160166233.4120.143/43162432.3119.5揚(yáng)州652167632.4119.463/44191332.2119.5鎮(zhèn)江53/417193032.2119.555167931.4119.5溧陽51/4

1601355183931.5119.353/4197431o27119o19溧陽上沛5.5197931o27119.5溧陽上沛東南5.56150131.3120.6蘇州43/4

157205312445165831.3120.0江蘇太倉西北43/4167831.3120.9江蘇吳東縣43/4173131.3120.0江蘇昆山南5185531.2120.0江蘇昆山青浦43/4190031o41'120o.00'江蘇常熟5.17150533.8121.5南黃海51/2

2222192733.5121.0南黃海6.5194933.2121.5南黃海53/48197532o54121o48南黃海5.3

9198432o20121o366.29185531.5122.0長江口5.0

116197131o12122o304.9

華東地震區(qū)地震網(wǎng)絡(luò)

為中國西部六盤山一祁連山地震帶潛在震源區(qū)內(nèi)已發(fā)生地震的重復(fù),六盤山一祁連山地震帶共有15個(gè)潛在震源區(qū)發(fā)生過地震,其中發(fā)生過8級地震的3個(gè)潛在震源,未有其它地震記載;除此之外,只有4個(gè)潛源無地震重復(fù)發(fā)生的現(xiàn)象(其中一個(gè)潛源發(fā)生過6-7級震群,共有6次地震)。說明發(fā)生過一次中強(qiáng)震,并在其附近再次重復(fù)的比例很大,

表3.18中國西部地區(qū)(六盤山一祁連山)地震重復(fù)一覽表

序號潛源地震(時(shí)間,震級)有否重復(fù)1隴縣619907.2有2隆德180661/2192161/2有3海源192081/2無4松山19906.119946.1有5宏遠(yuǎn)19906.166.26.36.7震群6固源121961/2無7青銅峽87661/2156171/4

19916.119946.1有8同心170971/218526有9中寧16548無10棗園87661/29165149561/4有11古浪19278無12金昌西北19546195471/4有13張掖71/27566有14肅南71/4

無15昌馬堡193271/4無

(1.3)地震區(qū)強(qiáng)震重復(fù)

由于受古地震開挖和有關(guān)資料的限制,國內(nèi)大多數(shù)地區(qū)還不可能完全利用特征地震重復(fù)的特點(diǎn)。所以對于有限的歷史記載資料,地震區(qū)或相關(guān)范圍內(nèi)地震重復(fù)的統(tǒng)計(jì)是有一定意義,統(tǒng)計(jì)結(jié)果說明,在一個(gè)地區(qū)(地震區(qū)),歷史上已有地震記載,再次發(fā)生地震概率小于不重復(fù)發(fā)生的概率.

表3.19地震區(qū)、帶強(qiáng)震重復(fù)率表

地區(qū)震級

重復(fù)率(%)復(fù)發(fā)期(年)ij

未重復(fù)

重復(fù)

華北區(qū)

76

7364

2736

293162

新疆區(qū)

7

75

36

162

青藏高原

7

85

15

<100

(2)地震遷移:是指地震活動(dòng)的地區(qū)(震中區(qū))或地點(diǎn)(震中)隨時(shí)間的改變。根據(jù)地震活動(dòng)的特點(diǎn)可分為主體地震遷移(地震活動(dòng)地區(qū)的變化)或震中在地震區(qū)、帶內(nèi)沿一定方向(或按經(jīng)度或緯度)的遷移。它們在判斷地震活動(dòng)趨勢和場地地震危險(xiǎn)性分析中有重要作用。

(2.1)主體地震遷移:

在地震區(qū)內(nèi)不同時(shí)段(期)地震主要活動(dòng)地區(qū)的變化。在該時(shí)段內(nèi),區(qū)內(nèi)主要地震活動(dòng)的地震帶(地區(qū))稱為主體地震帶(地區(qū)),這時(shí)該帶與區(qū)內(nèi)其它地區(qū)相比,地震的強(qiáng)度大、頻度高,

前者為該地震區(qū)的主體地震帶(地區(qū)),后者為調(diào)整地震帶(地區(qū));在另一個(gè)地震活動(dòng)期(階段),另一個(gè)(些)地震帶(地區(qū))成為強(qiáng)震活動(dòng)的主體地震帶,其它地震帶(地區(qū))的地震活動(dòng)水平降低成為調(diào)整地震帶。主體地震帶隨時(shí)間變化稱為主體地震遷移。不同地震區(qū)主體地震的遷移特點(diǎn)并不完全相同。

主導(dǎo)地震:一個(gè)地震區(qū)、帶,無論是主體地震帶或調(diào)整地震帶內(nèi)發(fā)生能代表該地震帶、該時(shí)段地震活動(dòng)水平的較大地震。調(diào)整地震:也可稱為背景地震,即各個(gè)活動(dòng)期,地震帶內(nèi)地震活動(dòng)水平較低的地震。

華北地震區(qū)至今有三個(gè)較完整的地震活動(dòng)期,在1290-1368年和1484-1730年兩個(gè)活動(dòng)期內(nèi),強(qiáng)震主要發(fā)生在華北塊體邊界帶上,如汾渭地塹系、郯廬斷裂帶和燕山-渤海北西帶。地震活動(dòng)表現(xiàn)為頻次高、強(qiáng)度大,多次發(fā)生8級或8級以上地震,最高震級為81/2級。此時(shí),該區(qū)的華北平原帶內(nèi),僅發(fā)生一些中強(qiáng)地震,其中只有4次6級地震,最大震級為63/4,并且均發(fā)生在本區(qū)該活動(dòng)期的前兆釋放階段和主體地震的地震叢間,相當(dāng)于主體地震帶(地區(qū))地震活動(dòng)的補(bǔ)充。

華北地震區(qū)的地震網(wǎng)絡(luò)主體地震遷移華北塊體邊界帶為華北地震區(qū),一、二兩個(gè)活動(dòng)期的主體地區(qū),主導(dǎo)地震為7-8級地震,發(fā)生的小一些地震為調(diào)整地震;華北平原地震帶為調(diào)整地震帶,他的主導(dǎo)地震為5-6級,調(diào)整地震震級更小。

1815年以來的第三活動(dòng)期,從平陸地震(1815年)以來,本活動(dòng)期強(qiáng)震主要發(fā)生在華北塊體內(nèi)部,即由磁縣—邢臺(tái)—唐山和菏澤—渤海—海城兩條北東向條帶所圍限的菱形塊體邊緣,它包括華北平原,并穿過燕山—渤海北西帶和郯廬帶。上述的菱形塊體則為本活動(dòng)期強(qiáng)震的主體位置,主導(dǎo)地震為6-7.8級,汾渭地震帶已不是華北地震區(qū)的主體地震區(qū)。

華北地震區(qū)主體地震遷移在本活動(dòng)期汾渭地震帶地震活動(dòng)水平較低,Mmax為61/2,主導(dǎo)地震為中強(qiáng)震,以5-6級為主,說明汾渭地震帶為本活動(dòng)期的調(diào)整地震帶,華北地震區(qū)地震主體位置遷移已至華北平原帶。從時(shí)間序列曲線也能分析地震主體遷移的特點(diǎn)

,圖3.104和圖3.105分別為汾渭地震帶1470-1730年第二個(gè)活動(dòng)期6級以上地震和1815年以來43/4級以上地震的M-T和蠕變曲線圖。它們的主要特點(diǎn)是:①地震成叢分布,蠕變曲線呈臺(tái)階式上升,每一明顯臺(tái)階為一叢地震;②強(qiáng)震叢與弱震叢交替活動(dòng);③每條曲線都代表該時(shí)期地震活動(dòng)水平。

圖3.105汾渭地震帶蠕變曲線

1470-1730年M≥6級1815年以來M≥43/4級汾渭地震帶M-T圖①1470-1730年M≥6級②1815年以來M≥43/4東南沿海地震帶東南沿海地震區(qū)可分為內(nèi)、外兩個(gè)地震帶,兩個(gè)帶的地震活動(dòng)強(qiáng)度與地震釋放特點(diǎn)差別較大。 ①外帶是強(qiáng)震帶,歷史上曾發(fā)生過多次7-73/4級地震,地震能量集中釋放,M-T圖呈成叢分布;②內(nèi)帶是中強(qiáng)地震帶,最大震級為6.4級(1969年)地震能量均勻釋放,無明顯的大釋放過程,平均16年有一次5級地震發(fā)生。③外帶和內(nèi)帶地震活動(dòng)有互補(bǔ)性,即外帶處于活動(dòng)高潮時(shí)(地震活動(dòng)成叢),內(nèi)帶處于平靜階段,當(dāng)外帶活動(dòng)高潮之后,處于調(diào)整階段時(shí),內(nèi)帶地震活躍。

東南沿海內(nèi)帶M-T圖東南沿海外帶M-T圖該地震區(qū)地震釋放特點(diǎn)為“外帶釋放,內(nèi)帶調(diào)整”

例如:十七世紀(jì)初在外帶于泉州的海外和??诜謩e發(fā)生73/4和71/2級地震,而內(nèi)帶沒有記載到破壞性地震;在外帶地震平靜之后,內(nèi)帶于1650-1700年發(fā)生一系列5-53/4級地震;又如1918年的7.3級和1931年的西沙群島63/4級地震前后,內(nèi)帶沒有地震發(fā)生,而是于1936年在廣西靈山發(fā)生63/4級地震,它的主體地震遷移表現(xiàn)為在該地震區(qū)地震活躍時(shí),大地震主要發(fā)生在外帶,內(nèi)帶一般僅有5級左右地震發(fā)生;在地震區(qū)調(diào)整期時(shí),地震遷至內(nèi)帶,以6-6.9級地震為其主導(dǎo)地震。(2.2)地震帶和地震塊體周邊的地震遷移大地震隨著時(shí)間沿地震帶或地震條帶遷移,該現(xiàn)象可以有助于地震預(yù)測或可以排除某些地點(diǎn)在一定時(shí)間內(nèi)發(fā)生地震的可能性

華北地震區(qū)的汾渭、河北平原、郯廬、燕山-渤海等4個(gè)主要地震帶,都有相似的地震遷移現(xiàn)象,即一次大地震發(fā)生后,地震不是遷移到另外地區(qū),而是在其附近連續(xù)發(fā)生大或較大地震,連續(xù)發(fā)生地震的地區(qū)稱為地震滯留區(qū),經(jīng)過一段時(shí)間之后,地震再沿地震帶遷移。往往在地震帶一端有一個(gè)滯留區(qū),也有在地震帶兩端都有地震重復(fù)發(fā)生的滯留區(qū),分別稱為單向或雙向地震滯留現(xiàn)象

圖3.107a華北地區(qū)各地震帶地震遷移圖

中國西北地區(qū)地震遷移

中國陜甘寧地區(qū)存在著7級以上地震沿著深大斷裂帶遷移的現(xiàn)象,遷移方向總的趨勢是由南向北,然后自東向西,一次地震遷移距離為300—500kin,遷移到的下一個(gè)發(fā)震點(diǎn),一般為大地震的空段.例如1879年甘肅武都8級地震后向北遷,于1920年在海原發(fā)生了8.5級地震,又于1927年在古浪發(fā)生了8級地震,之后,又于1932年在昌馬發(fā)生了7.6級地震,再之后,向南東方向遷移,于1937年在托索湖發(fā)生了7級地震再向南遷于1947年遷至達(dá)日發(fā)生了7級地震.一百余年來,在這個(gè)遷移輪回中,沿此遷移路線未曾發(fā)現(xiàn)7.5級以上地震的重復(fù)發(fā)生現(xiàn)象.可以推測,近幾十年甚至上百年內(nèi)再在達(dá)日(1947年發(fā)生過7級地震)附近發(fā)生較大地震的可能性不大.

3.2.5.3地震活動(dòng)的時(shí)間特征分析:主要研究地震活動(dòng)的非平穩(wěn)性3.2.5.3地震活動(dòng)的時(shí)間特征分析:主要研究地震活動(dòng)的非平穩(wěn)性

地震活動(dòng)在時(shí)間分布上的非平穩(wěn)性,主要表現(xiàn)為活躍和平靜相間的準(zhǔn)周期性活動(dòng),每一準(zhǔn)周期性變化稱為地震活動(dòng)期,每個(gè)活動(dòng)期可分為地震平靜期和活躍期。

⑴活躍期時(shí),地震帶(區(qū))的地震活動(dòng)水平較高是地震帶的危險(xiǎn)時(shí)段?;钴S期和平靜期地震幅度差別很大,一般在平靜期內(nèi)無7、8級地震發(fā)生,而活躍期都有7、8級、甚至大于8級地震。Μ—Τ圖和地震蠕變曲線是地震時(shí)間序列最直接的表示。下圖為華北地震區(qū)的Μ—Τ圖和地震蠕變曲線。

⑵平靜期內(nèi)地震活動(dòng)水平低,震級一般小于或等于6級,頻度較低,歷時(shí)較長,是地震帶的安全期我國主要地震區(qū)(帶)地震平靜期和活躍期劃分圖由于不同地震帶和地震區(qū)地震活動(dòng)水平、記載時(shí)間的差異,地震活動(dòng)期也不盡相同。比如華北、華南地區(qū)一個(gè)地震活動(dòng)期為300年左右而新疆和西藏等西部地區(qū)只有100年左右;臺(tái)灣地震區(qū)的東部亞區(qū)及青藏高原南部地震區(qū)活動(dòng)期僅為幾十年。地震活動(dòng)分期與地震能量釋放特征分析可了解地震活動(dòng)時(shí)間非平穩(wěn)性,它是地震趨勢分析和地震活動(dòng)水平估計(jì)最直接、最簡便的方法

分期歷時(shí)年最大震級釋放速率爾格/年第二活動(dòng)期平靜期1369-1483114

全期平均0.146ⅹ1011活躍期前兆釋放階段大釋放階段剩余釋放階段183273488.563/40.21ⅹ1011第三活動(dòng)期平靜期1731-1814

全期平均0.11ⅹ1011活躍期前兆釋放階段大釋放階段剩余釋放階段141107.57.8

0.176ⅹ1011華北地震區(qū)地震應(yīng)變釋放分期表3.21東南沿海地區(qū)地震應(yīng)變釋放分期

分期歷時(shí)年最大震級釋放速率比率1010爾格%第二活動(dòng)期平靜期1300-144414443/40.290.2活躍期前兆釋放階段大釋放階段剩余釋放階段1556516853/46.8894.423第三活動(dòng)期平靜期1657-179013450.891.1活躍期前兆釋放階段大釋放階段剩余釋放階段1266671/4105.31367.9985

3.2.3.3宏觀地震影響場和地震基本烈度(1)地震烈度和地震烈度表

地震宏觀影響場是指歷史上發(fā)生過地震所造成地表、建筑物破壞、人員傷亡、人的感覺等影響的地理分布,它是工程地震研究中的重要環(huán)節(jié)之一,與工程建筑抗震設(shè)計(jì)有直接、密切的關(guān)系。地震影響場是以宏觀地震烈度或地震動(dòng)參數(shù)來表示,我國1972年和1990年出版的地震區(qū)劃圖是采用了前種表示方法;最新出版的地震區(qū)劃分別用地震峰值加速度和反應(yīng)譜周期表示的兩張圖。

地震烈度是用地震宏觀影響和破壞來描述的。按照人員有感、建筑物和地表、地質(zhì)的破壞程度及人、畜傷亡等情況劃分破壞等級,稱為地震烈度,是地震工作者提供一種宏觀尺度來描述地震影響的大小。不同國家地震烈度劃分的等級不同,日本地震破壞分為7級,他的最高烈度為七度,目前中國和蘇聯(lián)等國地震破壞程度分為十二級,最高烈度為十二度。地震烈度分別用羅馬數(shù)字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ和Ⅻ表示。

中國地震烈度表烈度表的說明(1)烈度表中的l—5度

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