地震安全性评价管理与实务.docx

1、地震安全性评价管理与实务地震活动性评价专业地震安全性评价管理与实务地震构造评价专业一、区域地震构造评价（掌握，熟悉，了解）1区域地震构造评价工作范围确定的原则。a. 一般情况下：取工程场地外延150kmb. 8级的远场潜源：适当扩大c. 弱地震活动区：适当扩大（各条原则的理由，如工程周期与远强震的关系等）2区域地震构造环境评价资料收集与分析的原则与技术方法。区域地震构造环境评价资料收集与分析的原则：对现有地质、地震和地球物理等方面的相关资料进行充分的收集与分析。在收集与分析过程中应注意保证其充分性（学科、方面要全）、时间性（要包括最新的资料）及足够的空间范围。区域地震构造环境评价资料收集与分析

2、的技术方法：以收集、分析现有资料有主，辅以必要的现场地震、地质调查。3区域地震构造综合评价的内容与基本目标。区域地震构造综合评价的主要内容：a. 评价场地所在的大地构造单元属性。b. 评价场地所在的新构造单元活动特征及其与地震活动的关系。c. 评价工程场地所在地质构造单元的地震构造环境特点。（应注意地震构造单元的尺度，地震与构造两学科的结合，构造应包括深部与浅部两方面）区域地震构造综合评价的目标：a.归纳区域范围内强震发生的条件，给出不同震级档的地震构造标志，判定区域发震构造。b.为地震区带划分，潜源划分及地震活动性参数确定提供必要的依据。4区域地震构造野外补充调查对象确定原则。区域地震构造野

3、外补充调查对象确定主要遵循以下几个原则:a. 对安评结果可能产生较大影响的断层（或地震）。b. 资料不充分时，应进行野外补充调查。（资料不充分通常是指区域内主要断层的性质和地震的参数，断层：a. 最新活动时代、性质和运动特征，b. 分段性，c. 大震活动性参数，地震：a. 震中位置，b. 震级大小，c. 地表破裂与破坏特性等）5地震构造模型的含义、作用及其确定的原则和方法。1）地震构造模型通常用于核电厂等工程的一级地震安全性评价工作中，由两种形式的要素组成：a. 利用现有的基本数据能够鉴定的哪些发震构造（已确认的发震构造）。b. 利用现有的基本数据，认为不是由特定构造引起的弥散地震活动（一般由

4、中、小地震构成，又称“与特定构造无关的地震”）。2）建立区域地震构造模型的作用是用于推导地震危险性水平的任何计算模型与基本数据间的桥梁。3）区域地震构造模型的建立原则：应以全区域的综合基本数据为基础，即应考虑能从可用文献中得到地对区域地震构造的全部已有解释。4）区域地震构造模型的建立方法：a. 把地震构造模型简化为地震构造区（对应于活动地壳体和表示弥散地震区）的发震构造。b. 确定与每一发震构造相关的最大潜在地震和与每一地震构造区相关的最大潜在地震。6中国大陆不同区域地震构造环境的基本特征。1）熟悉论述熟悉区域的大地构造、新构造、活动断裂、深部结构、现今应力场状态等方面的主要特点及其与强震活动

5、的关系。2）了解对中国各个区域的大地构造、新构造、活动断裂、深部结构、现今应力场状态等方面的主要特点及其与强震活动的关系均应有一定的了解。7区域地质构造图、新构造图编制的内容和方法。1）区域地质构造图编制内容与方法a. 内容：区域地质构造图中应反映地层、岩浆岩、褶皱、断裂及其性质、新生代以来的盆地等。b. 方法：收集现有资料，编制1：100万图件；同时要求各相关资料的精度应达到1：100万比例尺要求。2）区域新构造图编制内容与方法a. 内容：区域新构造图中应反映新生代地层、火山和岩浆岩分布，晚第三纪以来有活动的断层、盆地和隆起，以及地震活动和现今形变特征等。图中应标示4.7 ( 43/4 )级

6、以上的地震。b. 方法：收集现有资料，编制1：100万图件；同时要求各相关资料的精度应达到1：100万比例尺要求。8区域地震构造格架分析的基本技术思路。区域地震构造格架分析的基本技术思路是：在对区域范围内资料收集和整理的基础上，分析区域地震活动特征和未来地震活动趋势，评价区域范围内地震发生的条件，判识区域范围内对场地地震危险性有影响的发震构造，综合评价区域地震构造环境和地震活动水平，为地震区、带和潜在震源区划分、地震活动性参数确定、地震构造区划分与弥散地震确定等提供依据。9区域不同震级档强震构造标志的分析方法。应以新构造活动性、断裂活动性、地球物理场结构特点、现今应力场状态几个主要方面，区分出

7、不同震级档，归纳总结相应的强震构造标志。一般地说：a. Mu8.0 级发震构造具有多学科方面的典型特征，并且应特别注意分析、揭示其深部构造与结构的特殊性，特别注意分析揭示其走滑活动的破裂特性；b. Mu7.0 级发震构造应特别注意分析、揭示其相关构造新活动的证据，侧重总结其新活动的地质地貌标志和相关构造新活动的尺度；c. Mu6.0 级发震构造应侧重于地震活动与相关地质构造的结合分析方面，单方面证据均不足以判定潜源。(应当能准确的说出熟悉地区的强震构造标志)10建立区域地球动力学模型的技术方法。应根据区域或更大范围内的地震、地质、现今地壳形变和地球物理资料，从板块作用和块体运动的角度，对区域现

8、代地球动力学和运动学的特点进行分析，给出各相关块体（区域）的应力状态、运动方式、变形特征和变形幅度，从总体上把握场址所在块体（地区）的地震构造环境特点（构造与地震活动的强度和特点）。（具体能建立熟悉地区的模型）11级工作对区域地震构造等相关资料的要求。a.编制1：100万区域地质构造图和新构造图分析区域地质构造格架、新构造运动与地震活动的关系。b.编制1：100万区域地球物理场系列图件分析地球物理场及深部构造与地震活动的关系。c.建立区域地球动力学模型从总体上把握场址所在块体的地震构造环境特点。12地震构造分区的原则和方法。地震构造区是指具有同样地质构造和地震活动性的地理区域。具体原则和方法有

9、： a.反映大地构造分区特点； b.新构造与现代应力场一致性； c.地震活动特征相同； d.地壳结构特征相同； e.应详细论证场地所在地震构造区的划分依据； f.场地所在地震构造区边界应封闭。13历史强震资料的收集和分析方法。资料收集方法：1）收集包括本区域自有地震以来，直至当前为止全部M43/4的地震事件；2）对一些地震事件的参数，尤其是震中位置和震级等几个版本资料有较大差别的地震，需要进行分析研究，最终给予确定；3）对于工作区内特别是工程近场区内的一些疑难地震，有些没有列入正目，而被列入附录中，尽可能进一步考证清楚，至少应有明确的交待；4）给出区域内全部收集到的地震等震线图；5）给出区域内

10、最早地震事件的记载时间。分析方法：1）历史地震资料检验（如MT图）2）震级检验（如震级频度图）3）地震资料完整性检验（史料考证）4）地震仪器台网记录的地震资料完整性分析5）完整性的统计方法（如平均年发生率法和比例系数法）14区域地震构造环境评价对工程场地地震安全性评价的作用。a.判定区域内发震构造及其特征；b.为划分地震区、带，判定潜源及地震活动性参数等提供必要的依据；15区域地震构造图编制的原则、方法和主要内容。1）区域地震构造图编制的原则： a.应充分并准确对反映地震和地质两方面的实地调查和已有资料； b.对不同的资料，要经过分析、判断再取用，不能相互矛盾。2）区域地震构造图应包括以下内容

11、：a.应标示第四纪以来有活动的主要断层，应区别晚更新世以来的活动断层与早第四纪断层（Q1-2），并尽可能区分出全新世（Q4）活动断层与晚更新世（Q3）活动断层。基岩断层和隐伏断层须采用不同的图例标示。b.应标示区域范围内第四纪以来发育的活动褶皱的展布范围和性质（背斜或向斜）、断层活动性分段点的位置、断层的最新活动性质（走滑断层、正断层、逆断层）。断层的最新活动性质与判定其震级上限和评价区域地震构造环境有密切的关系。c.第四纪活动盆地是分析区域地震构造的重要内容，应标示盆地的范围、最新堆积物时代、活动构造展布特征，并尽可能收集盆地中第四纪不同时代地层的发育厚度资料，勾画出第四系等厚线。在地震活动

12、强度较低的隐伏地区，宜勾画出晚第三纪以来的沉积厚度。d.应标示区域现代构造应力场的方向。e.应标示破坏性地震（M4.7）震中。在地震活动强度较低的地区，标示的地震震级可适当降低。二、近场地震构造评价1近场地震构造评价工作范围确定的原则。近场区范围的确定应以能够解决近场区主要断层活动性鉴定和发震构造判定等主要问题为原则，一般情况下，近场区范围可界定为场址及其外延25公里，但出现下列情况之一者，应适当扩大：a.工程场地及其外延25km范围内，断裂基本被第四系所覆盖，但在这个范围外缘有较明显的地质和地貌现象出露；b.工程场地及其外延25km范围内，与地震构造条件评价密切相关的地质和地貌证据不充分，但

13、在这个范围外缘有其典型的或有力的证据存在；c. I级工作中，工程场地及其外延25km范围外缘有指向近区域的断裂存在；d.相关行业对近场区范围有大于25km的要求，如水电抗震设计规范要求近场区为半径30km的范围。近场区范围适当扩大应以能够解决近场区主要断层活动性鉴定和发震构造判定等主要问题为原则。这种扩大可以是非对称性的。2主要断层的判定方法。近场区主要断层一般是指：a.区域地震构造图上有标示的区域性断层；b.长度大于10km或大于15km的断层；c.对其活动时代的认识有分歧，并且可能影响到场地地震危险分析结果的断层；d.晚更新世以来有活动迹象的断层；e.通过场址区并且与工程场址区安全性评价相

14、关的断层；f.与破坏性地震特别是M6级地震在空间位置上相关的断层；g.与现代小震密集活动或条带状分布相关的断层；h.可能延伸到近场区内的活动断层；i.指向工程场地，并且可能对工程场址区安全性评价有所影响的断层。3地震构造、发震构造、地震活断层、活动断层的内涵及其相互关系。1）地震构造:与地震的孕育和发生有关的地质构造，称地震构造。应当指出，地震构造具有浅部和深部两方面的构造含义。但不论是浅部构造还是深部构造，地震构造都包括直接产生地震位错的发震构造和控制地震发生的强度和位置的控震构造两种类型。（由于在两组断裂构造的交汇部位，发震构造和控震构造常常是相对某一时段、某一震级、某一特定地震事件而相互

15、区别的，也就是说，这两类构造是相互依存并且可以相互转化，经常不能加以绝对化的区别。因此，工程场地地震安全性评价的近场区工作不直接以发震构造为研究和评价的对象，而是以更加广义的地震构造作为判识、鉴定和评价的目标。）2）发震构造：是指曾发生和可能发生破坏性地震的地质构造。根据工程场地地震安全性评价工作的实践经验，发震构造应包括两种类型：一类是已经发生过破坏性地震（包括古地震事件）的地质构造，这一类地质构造根据历史地震重演原则，应判定为发震构造。另一类是尚未发生过破坏性地震，经过野外调查也未见有古地震遗迹，但根据区域强震构造标志经过构造类比，表明其与已知发震构造具有相类似的地质构造条件，可能发生破坏

16、性地震，这一类地质构造，也应判定为发震构造。应该说，对发震构造采用上述定义，是符合现行工程场地地震安全性评价规范的要求的。（实际上，第一类发震构造也可以称为“已知的发震构造”，第二类发震构造也可以称为“可能的发震构造”。应该说，第二类发震构造判定的难度更高，所需的实际材料和证据往往需要通过艰苦细致的野外调查、现场勘测和合理科学的分析推证才能获得，但这一类发震构造却有地震预测的意义，因而更具有工程应用的价值。）（需要强调指出的是，破坏性地震并非都与特定的发震构造有关，特别是震级较小的破坏性地震，也有相当一部分在发震地点上是随机的。因此，在工程地震安全性评价工作中，不可以仅仅根据较小震级的破坏性地

17、震与已知地质构造在空间位置上的相关性，就将这一地质构造判定为发震构造。一般地说，在中国东部地区，5.5级以下的地震具有较高的随机性，在西部地区，6级以下的地震随机性较强，在某些特殊地区，6.5级地震也具有一定的随机。）3）地震活动断层GB50267-97核电厂抗震设计规范将地震活动断层定义为“可能发生破坏性地震的断层”。4）活动断层:是指晚第四纪以来有活动的断层。根据目前工程地震安全性评价的实践标准，活动断层均应判定为发震断层，一些没有确切或充分证据表明其不是活动的断层，也可能判定为发震断层。这是由于在构造和地震活动较弱的地区，断层新活动的地质地貌迹象不明显，新活动的证据难以获得，或者由于种种

18、原因造成断层断代测定数据不可靠等因素所致。因此，在工程地震安全性评价工作实践中，可以允许5.5-6.0级潜在震源区中发震断层不是“活动的断层”的现象存在。相应地，某些具有小震甚至是中等地震活动的断层，尽管有证据可以将其判定为“发震断层”，但却不一定是“活动”的断层。（“地震活动断层”和“活动断层”的关系：活动断层均应判定为发震断层，但“发震断层”却不一定是“活动”的断层。在工程场地地震安全性评价工作中，不可以仅仅依据小震密集或成条带状分布以及中强地震与断层空间位置上相关性，判定相关断层是“活动断层”。需要进一步指出的是，判定已发生的“破坏性地震”是否与已知断层有关，需要有实际材料的证明，需要经

19、过地震学和地质学两方面的分析论证。如果有地震学方面的确切证据(如小震精定位、震源机制断层面解、断层产状的空间定位结果等)，小震活动的异常分布，也可以作为判定地震活动断层的依据。）4应用第四纪地质地貌资料，分析断层活动性的方法。活动时代和强度：1）断层上覆地层年代，或断层错断的阶地情况等；2）断层内部物质的年龄；3）利用地貌估算断层活动年代的，如断层崖法。活动的力学性质：1）地貌上的特点可反映断层活动的力学性质（不同性质的断层有何不同的地貌表现）2）地质体和构造体的错动活动的运动特性：1）SEM石英电镜扫描2）野外地质调查的牵引等现象5第四纪地质图的编制原则和方法。1）目的：反映近场区第四纪构造

20、活动的特点。2）原则：应能反映近场区第四纪构造活动的性质、程度、主要表现特点。3）内容：第四纪地层（时代、分布、厚度）、地貌面（夷平面、台地、阶地及它们的时代）、第四纪地层柱状剖面、第四纪断裂（时代、性质、产状，等）。4）方法：可以收集现有资料为主，但对反映断层最新活动时代及其活动性质有关的地质地貌资料和现象应在野外近场区地震地质调查中予以查验，并开展相应的补充调查工作。6地震构造资料的收集与分析方法。a.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。 b.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

21、定其最大潜在地震的震级。 c.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。d.宜收集地壳形变和考古资料，分析现代构造活动特点。e.应编制近场区地震构造图。f.应根据不同方面的资料，综合评价近场区和场址所处的地震构造环境或条件。7活断层活动时代、活动性质、运动特性和活动性分段鉴定的方法。1）活动时代鉴定:断层活动时代的鉴定，应鉴别其是否属“活动”断层。对活动断层应进一步鉴别它是晚更新世的活动断层，还是全新世的活动断层。这两类活动断层在判定潜在震源区震级上限及确定不同震级档地震活动性参数中的应用，在中国东部和西部地区应有所区别。晚更新

22、世以来没有活动的断层，应鉴别其是“前第四纪断层”，还是“早第四纪断层”。对于前第四纪断层，工程地震危险性分析时可不予考虑。对于早第四纪断层，应尽可能进一步鉴别其是“早更新世断层”还是“中更新世断层”。应重视中更新世断层在中国东部地区作为发震构造的可能性。（应该强调指出：对于活动断层，仅仅鉴别出其最新活动时代往往还不能满足工程场地地震安全性评价的需要，还应根据工程的需求，进一步确定活动断层的活动量、活动速率和几何产状等有关参数。）方法：a.断层断代应以被断错地层、地貌面以及上覆地层、未受断层活动影响的地貌面的新地层年代学调查、分析、对比结果为主，并参考断层物质样品的年龄测定结果；b.应采集断层上

23、覆第四纪地层和断层内部物质样品，进行室内年龄测定；c.应在野外实地观测识别的基础上,采集反映断层最新一次活动的年龄样品。d.在不能通过断层上覆地层和被错地层的时代较准确地判定断层最新活动时代时，不可仅用一个或两个断层泥年代鉴定数据，简单地判定所要鉴定断层的最新活动时代。应通过综合分析推定断层的最新活动时代；2）活动性质鉴定:对于活动断层而言，其活动性质是划分相关潜在震源区并确定其震级上限的重要依据。潜在震源区范围与边界的确定，与活动断层的性质（包括产状）密切相关。在近场区发震构造评价工作中，应通过野外现场调查或采用成熟技术方法的探测，查明活动断层的活动性质，鉴别出正断层、逆断层、走滑断层、正-

24、走滑断层、走滑-正断层、逆-走滑断层、走滑-逆断层等。 3）运动特性鉴定:断层的运动特性包括“蠕滑”和“粘滑”两种特性。以地震的方式释放的能量往往只占活动断层应变积累的一部分。中国西部一些晚更新世有过明显活动的规模较大的断层，其上未发生过强震，相应的潜在震源区的震级上限也不高，这是工程场地地震危险性分析需要考虑的问题的一方面。另一方面，当活动断层上未发生过历史强震事件、也未发生古地震事件时，依据其活动量或活动速率等有关参数，评估其一次地震地表同震位移量时，也需要考虑活动断层的运动特性，即需要确定活动断层的粘滑量与蠕滑量的比值。 4）断层分段:断层的分段性是确定相应潜在震源区边界及其震级上限的主

25、要依据。断层的分段性研究包括活动性分段和破裂分段两方面的内容。活动性分段主要包括活动时代与活动性质分段。断层活动时代的差别是断层分段性活动最为显著的标志，在调查中，应当首先加以鉴别，判定“活动的段落”和“不活动的段落”。对于活动的段落，还应视工程的需要和可能性，进一步对其最新活动时代以及活动性质的差别加以细分。（断裂分段是一项难度很大，专业性更强的具有研究性的工作。由于它具有较大的不确定性，只有在工程必需的情况下，可进行专题性研究。）8应用遥感资料判识线性构造的标志。9隐伏区断层活动性评价的地球化学、地球物理方法。10断层活动年代综合评定的原则。a.收集、分析、利用已有研究和鉴定结果，辅以现场

26、查验、调查。经过有关地震行政主管部门和学术评审机构认定的研究和鉴定结果应予吸收采用。未经认定或有争议并且可能影响到工程评价的资料和结果，应进行现场查验和补充调查；b.可能对工程场地地震危险性分析有明显作用的主要断层，应通过现场实地调查与勘测进行查验和补充工作，以获取更为详细、可靠的实际资料；c.应编制近场区实际材料图。实际材料图应如实反映已有资料和本次工作的情况。实际材料应具有可查性（如勘测报告等）；d.引用的关键数据、研究成果、鉴定资料、地质剖面等均应有明确的原始出处，并且需对其作适用性和可靠性的分析论证；e.对场址区相关的已知断层，应有实际材料论证其活动性。已有的证据不足以鉴定其活动性者，

27、应作现场实际工作，获取必需的证据。11地壳形变和地球物理资料在断层活动性评价中的应用。12年代学鉴定的技术方法与采样要求。1）14C法采集样品的量满足要求，如木头树根25-30g，黑色淤泥200-500g，土壤有机质2000-5000g，泉华、洞穴碳酸盐150-200g等包装过程要防止混入烟灰、纸屑等有机物，并附上取样地点的岩性2）TL法（热释光）样品采集要具有适用性和代表性尽量避光保持原有的含水性取样点不应当有放射性矿床和其他放射性污染，地下水交换不宜强烈3）ESR法（电子自旋共振）不宜在阳光下曝洒或加热13年代学鉴定的可靠性及适用范围。1）14C法：最大可测年龄约为3.5-4.5，较可靠；

28、2）TL法（热释光）：石英的测年时域可从几百年至百万年，方解石的最大时限可达几百万年；3）ESR法（电子自旋共振）：测年时域约为10万-100万年，只能提供一个粗略的年代数据。14近场区地震构造综合评价的目标和工作内容。1）工作目标：对场址区安全性可能产生影响的主要断层给出明确的鉴定结论；判定发震构造，给出其震级上限。 2）工作内容：地震活动特征综合评价，应包括以下结论：a.历史强震或疑难地震的调查、复核结果，明确已知破坏性地震的震中位置和强度；b.现代地震观测台网记录的地震资料概况，包括起始震级、最大地震、资料可靠性等。对I级工作，需论述重新定位后的地震情况；c.地震活动和近场地震构造之间的

29、关系，以及在区域地震活动趋势背景下的近场区未来地震活动水平；d.对I级工作，应给出近场区现代构造应力场特征及断层活动性质。15判识发震构造及其确定最大潜在地震的原则与方法。1）原则：根据强震构造标志和地震活动性，通过构造类比和历史地震重演两个原则、判定发震构造。2）方法：根据断层活动段的尺度、活动性（包括活动时代、活动性质、运动特性和分段性等）、最大地震和古地震，判定最大潜在地震。16近场区地震构造图编制的主要内容。a.主要断层的活动时代应按前第四纪、早第四纪（Q1-Q2）、晚更新世、全新世4种图例表示。在中国东部地区，与地震构造判定、潜在震源区划分可能相关的中更新世断层，应与早更新世断层相区

30、别。b.对于第四纪以前活动的区域性断层以及与场址区关系密切的主要断层，宜表现在近场区地震构造图中，以充分反映近场区的构造格架及主要断裂活动性鉴定的结果。c.对活动断层，由于其活动性质与工程的抗断评价、潜在震源区边界及震级上限的确定均密切相关，应按剪切（走滑）、拉张（正断）、挤压（逆冲）三种主要力学（运动）类型标示在图中。d.第四系应尽可能按Q1、Q2（或Q1-2）、Q3、Q4以不同图例表示，特别是主要断层两侧相关的第四系分布，应加以细分，尽可能详细地表现其实际情况。e.应反映第四纪盆地的范围及活动性质，尽可能给出第四系等厚线。f.破坏性地震应有震级、发生时间的标注，并尽可能明确其与已知地质构造

31、的关系。三、潜在震源区的划分1地震区、带的含义和作用。地震区、带就是指地震活动特点和地震地质条件都密切相关的地区，即同一地震区、带内的地震活动具有共同特点并相互联系，其中地震区是指大区域，内地震活动和大地构造活动的特点具有明显相关的地区，地震带是指同一地震区内地震活动性和地质构造条件密切相关的地带。地震区、带划分的作用：a地震区常作为评价大范围内地震活动总体水平的范围；b地震区、带可作为分析地震活动特点的单元；c由于地震区在大地构造和组成物质上的巨大差异，常常作为地震波衰减的统计单元；d同一地震带内的地震活动联系密切，可作为地震活动趋势和地震活动性参数的统计单元；e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；f地震带是潜在震源区划分的基础。2根据地质构造环境划分地震区、带的原则和方法。1）地震区划分地质构造环境依据：新构造运动和现代构造运动的分区特征