第3章地震危险区的划分.ppt

二、中国东部中强地震区地震动衰减关系 地震危险区的划分及地震动衰减规率 高玉峰 土动力学 第3章 潜在震源区范围基本上反映了未来地震可能发生的区域，在确定潜在震源区边界时，往往是根据发震断层的参数和特征，结和其历史地震活动情况，沿发震断层线分别向两侧扩展5～15km左右来确定。因此，目前的潜在震源区划分方法主要是定性的，存在很大的人为性。本项目基于地震地质、地球物理场、地震等，进行潜在震源区的定量化划分方法研究。 一、潜在震源区边界定量化划分方法 现状： 目前不论是依靠专家的知识和经验，还是采用数理统计的方法来确定潜在震源区边界，多数离不开发震断层这个核心内容。 一、潜在震源区边界定量化划分方法 1 简化地震模型 马宗晋院士等(1983) 发现震源深度的分布状态与陆壳厚度分布有关。西部地壳平均厚55-60km，地震极大部分发生在50km的深度以内；东部地壳平均厚度35km上下，地震绝大部分发生在30km深度以内。这种震源优势分布状态在华北、东北地区尤为清楚。大陆地震基本发生在陆壳内，地下15km左右存在着震源优势分布层。据此提出“蕴震层”概念，并解释了“蕴震”的原因。 ?基于发震断层的简化地震模型 （地震主要发生在蕴震层内） 一、潜在震源区边界定量化划分方法 假设发震断层的倾角为?，最浅的震源深度为H1，最深的震源深度为H2，则： 一、潜在震源区边界定量化划分方法 2 定量化确定潜在震源区边界方法 （1）对一条发震断层，如果有许多仪器测定的大于本底 地震的地震震源深度数据，而且这些震源深度数据比较集中，可以直接挑出其中最浅的震源深度H1与最深的震源深度H2。 一、潜在震源区边界定量化划分方法 3 本方法应用说明 （2）对一条发震断层，如果仪器测定的大于本底地震的地 震震源深度数据足够多，但这些震源深度数据分布范围大，可以采用数理统计的方法，先确定其分布规律，得出其期望值和方差，根据区间估计，确定震源深度H1、H2，然后按上述过程来最后确定潜在震源区边界。 一、潜在震源区边界定量化划分方法 3 本方法应用说明 （3）如果震源深度数据十分丰富，特别挑出与潜在震源区震级上限比较接近的地震震源深度数据，对这些数据采用上述方法确定震源深度H1、H2，可以更好地确定潜在震源区。 （4）对一条发震断层，如果仪器测定的大于本底地震的地震震源深度数据没有或很少，可以选取该发震断层所在的地震带的地震震源深度数据，采用上述数理统计的方法，得到震源深度H1、H2 ，进而确定潜在震源区边界。 许多工程实例计算中发现：在中强地震区，采用强震区地震烈度或峰值加速度衰减规律进行地震危险性分析计算，所得结果较小，往往低估了未来地震风险水平，给新建工程带来隐患。 现状： 目前主要开展强震区地震动衰减规律研究，缺乏中强地震区地震动衰减规律。 本项目针对安徽省及邻区这一特殊的中强地震区，开展中国东部中强地震区地震动衰减规律研究。 二、中国东部中强地震区地震动衰减关系 （一）地震烈度衰减规律 要想统计出某一地区地震动衰减规律，必须考虑到统计区域要集中(统计区域不能很大，否则失去统计意义)、又要有一定的统计地震震例。而且，选择有代表性的中强地震区，是得到合适的中强地震区地震烈度衰减规律的关键。 二、中国东部中强地震区地震动衰减关系 考虑到安徽省及其邻区位于华北断块、秦岭～大别断块、下扬子断块和华南断块四个一级大地构造单元的交接地带，新生代以来地壳运动的性质有继承性，也有新生性。新构造期各构造单元那些适应新的、统一区域应力场的先存构造相互渗透，相互配套发展，形成交接地带新的构造格局。该地区在地壳深部结构、活动断层以及新构造等方面均表现出由华北向华南过渡的特征，反应出中国东部特殊的中强地震发生区的构造背景。 二、中国东部中强地震区地震动衰减关系 从地震活动空间分布特征来看，安徽省自公元294年以来，发生过4.7～6.9级地震33次，其中6级以上地震4次，没有7级及以上地震。与华北(7级以上地震19次，其中8级以上5次)以及华南湘、赣、浙(仅有少量中强震)相比较，无疑可视为中国东部地震活动南北向变化的过渡区。 选取1904年以后有宏观考察的、安徽省及邻区发生的对安徽省有影响的4级及以上地震作为统计地震震例。 地震震例 二、中国东部中强地震区地震动衰减关系 备注：这其中，安徽省12个、江苏省2个、山东省1个。 2 5 8 发生次数 6.0~6.9 5.0~5.9 4.0~4.9 地震震级 表1 地震震例统计表 7 5.9 山东菏泽 1983.11.7 15 8 6.0 江苏溧阳 1979.7.9 14 7 5.5 江苏溧阳 1974.4.22 13 6 5.0 固镇 1979.3.2