地震安全性评价中的地震问题(吕悦军)

1、中国地震局地壳应力研究所中国地震局地壳应力研究所吕悦军吕悦军地震活动性分析地震活动性分析地震危险性概率方法地震危险性概率方法地震危险性确定性方法地震危险性确定性方法地震活动性分析地震活动性分析地震活动性的定义地震活动性的定义 地震空间、时间、强度分布规律。地震空间、时间、强度分布规律。地震活动性研究地震活动性研究 关于地震空间、时间和强度分布规律研究。关于地震空间、时间和强度分布规律研究。 区域地震活动性分析区域地震活动性分析近场区地震活动性分析近场区地震活动性分析 两者区别：目的不同两者区别：目的不同 资料精度不同资料精度不同 工作深度不同工作深度不同 区域地震活动性区域地震活动性 目的目的

2、 为划分潜在震源区和确定地震活动性为划分潜在震源区和确定地震活动性参数提供依据。参数提供依据。 内容内容 资料的收集与分析整理，编制区域历史强震目录；资料的收集与分析整理，编制区域历史强震目录；编制地震震中分布图；编制地震震中分布图；分析地震活动时空特征和未来地震活动趋势；分析地震活动时空特征和未来地震活动趋势；编制编制震源机制解分布图；震源机制解分布图；历史地震对工程场地影响分析。历史地震对工程场地影响分析。收集资料收集资料 首先确定范围首先确定范围, “, “区域范围区域范围”是多大？是多大？ 国家标准国家标准GB177412005规定：规定：“区域取对工程场地区域取对工程场地地震安全性评

3、价有影响的范围，不应小于工程场地地震安全性评价有影响的范围，不应小于工程场地外围外围150km。”特别要注意两点：特别要注意两点：1、对工程场地地震安全性评价有影响的范围；、对工程场地地震安全性评价有影响的范围；2、不应小于工程场地外围、不应小于工程场地外围150km。 绝不能不加分析地绝不能不加分析地只取只取150 km。 有几点要注意：有几点要注意：1、存在对工程场地有影响的远场大震；、存在对工程场地有影响的远场大震；2、弱震区、弱震区;3、地震活动的完整性。、地震活动的完整性。 如山东半岛北部的工程场地，应考虑郯城如山东半岛北部的工程场地，应考虑郯城81/2地震的危险性。地震的危险性。如

4、北京的工程场地，向东应包括完整的唐山地震震群，有些报如北京的工程场地，向东应包括完整的唐山地震震群，有些报告不加分析取告不加分析取150 km，就将，就将7.1级余震甩在外面。级余震甩在外面。 中国地震目录中国地震目录，李善邦，李善邦，1960中国地震目录中国地震目录，李善邦，李善邦，1970中国地震目录中国地震目录(前前1831 1969)，顾功叙，时振梁，顾功叙，时振梁， 1983中国地震目录中国地震目录(19701979)，顾功叙，时振梁，顾功叙，时振梁， 1984中国地震简目中国地震简目(前前7801986)，（三代区划图），（三代区划图）中国历史强震目录中国历史强震目录(前前23世纪

5、世纪1911)（四代区划图）（四代区划图）中国近代强震目录中国近代强震目录(19121990)各个版本都有变化！各个版本都有变化！一般使用地震部门正式公布的最新地震目一般使用地震部门正式公布的最新地震目录。对地震安全性评价结果有明显影响的疑难地震必须慎重分录。对地震安全性评价结果有明显影响的疑难地震必须慎重分析。析。 熟悉地震部门正式公布的地震目录和地震观熟悉地震部门正式公布的地震目录和地震观测报告测报告 如如1730年年9月月30日北京西郊日北京西郊61/2级地震级地震 在在中国历史强震目录中国历史强震目录中，却将震中定为中，却将震中定为40.0 N，116.2 E，震中位于图所示，震中位于

6、图所示的的极震区之外。的的极震区之外。目前在北京地区重大项目目前在北京地区重大项目安评工作中，根据上图，安评工作中，根据上图，参考南口高温反应堆安评参考南口高温反应堆安评的调查工作，采用同图协的调查工作，采用同图协调一致的宏观震中参数调一致的宏观震中参数(40.03 N，116.25 E) 。其他资料（尤其是1990年以后）：中国地震历史资料汇编(谢毓寿、蔡美彪等，1983) 1 5 卷中国历史地震图集 元、明、清 卷地球物理所：中国地震台网目录Ms4.7，每年一期台网中心：中国地震详目，ML=1.04.6，每年一期各省地震局：各省的地震台网地震目录，每年一期中国地震局：中国地震年鉴，每年一期

7、 各种期刊上的研究论文。 资料收集的基本要求：资料收集的基本要求： 时间上的完整性，要求从区域有地震记载以来至时间上的完整性，要求从区域有地震记载以来至上年度上年度12月底止。月底止。 资料的完整性，不能遗漏。注意不同版本目录。资料的完整性，不能遗漏。注意不同版本目录。 要收集区域内全部的等震线资料、破坏性文字记要收集区域内全部的等震线资料、破坏性文字记载资料等。载资料等。 掌握历史地震资料收集、整理和分析的方法掌握历史地震资料收集、整理和分析的方法 整理：整理： 按时间先后顺序逐条整理。按时间先后顺序逐条整理。 整理的内容包括发震时间、震中位置、震中烈度整理的内容包括发震时间、震中位置、震中

8、烈度（震级大小）、破坏情况或等震线与文字记载资料、（震级大小）、破坏情况或等震线与文字记载资料、地震有感范围等。地震有感范围等。 对有疑问的地震应进一步分析。对有疑问的地震应进一步分析。掌握历史地震资料收集、整理和分析的方法掌握历史地震资料收集、整理和分析的方法 分析：分析： 资料的可靠性分析。资料的可靠性分析。 主要针对资料来源，如正史或野史、地方志等，并比较主要针对资料来源，如正史或野史、地方志等，并比较各种不同资料的差异，作出判断。各种不同资料的差异，作出判断。 发震时间。发震时间。 史料记载往往是某朝代某年某月某日等，要换成公元年；史料记载往往是某朝代某年某月某日等，要换成公元年；对某

9、些发震时间模糊的，要根据资料重新判定，特别是历史对某些发震时间模糊的，要根据资料重新判定，特别是历史上一些事件对定发震时间有帮助。上一些事件对定发震时间有帮助。 震中位置。震中位置。要对各个地点的破坏情况进行判定，并评估地震烈度，将震要对各个地点的破坏情况进行判定，并评估地震烈度，将震中位置置于破坏最重的地段。必要时须对等震线根据破坏记中位置置于破坏最重的地段。必要时须对等震线根据破坏记载资料进行重新绘制，取极震区的几何中心为震中；对不能载资料进行重新绘制，取极震区的几何中心为震中；对不能勾绘等震线的，可将震中位置限定在某破坏最重的区域内。勾绘等震线的，可将震中位置限定在某破坏最重的区域内。对

10、大地震，发震断层研究很重要。对大地震，发震断层研究很重要。掌握历史地震资料收集、整理和分析的方法掌握历史地震资料收集、整理和分析的方法 分析：分析： 震级大小（震中烈度）：震级大小（震中烈度）：根据破坏情况定震中烈度根据破坏情况定震中烈度震级震级根据有感范围大小定震中烈度根据有感范围大小定震中烈度震级震级根据发震断层参数定震中烈度根据发震断层参数定震中烈度震级震级 对场地的影响烈度：对场地的影响烈度：a.等震线。等震线。 b.更重要的是场地附近的记载。更重要的是场地附近的记载。c.记载点的地形地貌、地基、建筑物情况。记载点的地形地貌、地基、建筑物情况。掌握历史地震资料收集、整理和分析的方法掌握

11、历史地震资料收集、整理和分析的方法 编制破坏性地震目录：编制破坏性地震目录： 区域范围内有历史文献记载的震级区域范围内有历史文献记载的震级M4 3/4的破坏性地震事件的破坏性地震事件和区域地震台网资料中的震级和区域地震台网资料中的震级M4.7的破坏性地震事件，以表的破坏性地震事件，以表格的形式列出收集整理的区域破坏性地震目录，地震目录应格的形式列出收集整理的区域破坏性地震目录，地震目录应包括发震时间、地点、震级、震中烈度包括发震时间、地点、震级、震中烈度、震源深度及定位精震源深度及定位精度等。度等。 表表 3 31 1 区域历史强震目录区域历史强震目录(Ms(Ms 5.0)5.0) 发震时间发

12、震时间 震震 中中 位位 置置 序序 号号 年年 月月 日日 纬度纬度/ / 经度经度/ / 参考地名参考地名 精精 度度 震源震源深度深度 震震 级级 震中震中 烈度烈度 1 1 BC 231BC 231 - - 39.839.8 114.2114.2 河北平阴东南河北平阴东南 4 4 6 1/26 1/2 2 2 294294 9 9 - 40.540.5 116116 北京延庆东北京延庆东 3 3 6 6 3 3 949949 5 5 9 9 38.538.5 116116 河北定州东河北定州东 4 4 5 1/25 1/2 4 4* * 10571057 3 3 3030 39.739

13、.7 116.3116.3 北京南北京南 4 4 6 3/46 3/4 5 5 10681068 8 8 2020 38.538.5 116.5116.5 河北河间河北河间 3 3 5 1/25 1/2 6 6 10761076 1212 - 39.939.9 116.4116.4 北京北京 3 3 5 5 7 7 11381138 8 8 2222 39.339.3 115.5115.5 河北易县河北易县 3 3 5 1/25 1/2 注意每个地震事件的定位精度，不同版本地震目注意每个地震事件的定位精度，不同版本地震目录的精度表示方法略有不同，一般情况是：录的精度表示方法略有不同，一般情况是

14、： 1类：类：10公里公里 2类：类：25公里公里 3类：类：50公里公里 4类：类：100公里公里 5类：类：100公里公里 当目录内容较多，不适宜以表格的形式全部给出时，可以仅当目录内容较多，不适宜以表格的形式全部给出时，可以仅列出较高震级的，如列出较高震级的，如6.0级以上，但应给出相应的文字说明以级以上，但应给出相应的文字说明以及一些描述性的统计表格或图件及一些描述性的统计表格或图件(如震级分布、深度分布如震级分布、深度分布)。 表表 32 区域历史地震的震级频次统计表（区域历史地震的震级频次统计表（2882005 年年 M 434） 震级档次震级档次 4.74.9 5.05.9 6.

15、06.9 7.07.9 8.08.9 地震次数地震次数 27 34 11 0 1 1970年以后由区域地震台网测定的中小地震年以后由区域地震台网测定的中小地震（M4.7）目录主要由各省、市、自治区地震局编）目录主要由各省、市、自治区地震局编辑处理，依据全国区域地震台网编制的地震目录已辑处理，依据全国区域地震台网编制的地震目录已形成地震数据库。形成地震数据库。 熟悉区域性地震台网观测资料的收集与整理熟悉区域性地震台网观测资料的收集与整理方法方法 我国我国50年代，只能记录到大部分地区的年代，只能记录到大部分地区的M5级以上级以上地震。地震。 我国我国70年代，全国年代，全国M4级，大部分地区级，

16、大部分地区3级地震。级地震。 收集区域地震台网的观测历史、台站数、位置、仪器收集区域地震台网的观测历史、台站数、位置、仪器型号及灵敏度的沿革历史，特别注意各地方小台网的数型号及灵敏度的沿革历史，特别注意各地方小台网的数据收集。据收集。 分析空间控制能力。分析空间控制能力。 得到可信震级域、时间域的地震空间分布图象及目录。得到可信震级域、时间域的地震空间分布图象及目录。 熟悉不同震级标度之间的关系熟悉不同震级标度之间的关系 近震震级近震震级ML：地震波最大水平记录振幅确定。：地震波最大水平记录振幅确定。面波震级面波震级Ms：利用周期：利用周期20s的水平分量面波最大幅值的水平分量面波最大幅值确定

17、。确定。体波震级体波震级mb：用：用1s左右的左右的P波地震动竖向分量确定。波地震动竖向分量确定。矩震级矩震级Mw：用地震矩：用地震矩M0确定地震大小。确定地震大小。 Ms=1.59 mb -4.0 Ms=1.13ML-1.08编制区域地震震中分布图编制区域地震震中分布图 分别编制破坏性地震震中分布图（分别编制破坏性地震震中分布图（Ms4.7）和区域）和区域性地震台网记录的现代地震震中分布图性地震台网记录的现代地震震中分布图(M4.7)。 基本要求基本要求区域：半径区域：半径150Km。比例尺：。比例尺： 1：100万万1：250万。万。标明场地位置，场地应在图中央或附近。标明场地位置，场地应

18、在图中央或附近。注明资料起止年代。注明资料起止年代。注明主要地震的震级和时间。注明主要地震的震级和时间。区分浅源、中源和深源地震。区分浅源、中源和深源地震。 图图33 区域内历史破坏性地震震中分布图区域内历史破坏性地震震中分布图(前前231年年 2006年年12月月) 图图33 区域内历区域内历史破坏性地震震中史破坏性地震震中分布图分布图(前前646年年 2006年年12月月) 地震活动时空特征的分析地震活动时空特征的分析 a) 不同时段各级地震的可靠性与相对完整性；不同时段各级地震的可靠性与相对完整性；b) 地震的空间分布特征；地震的空间分布特征；c) 震源深度分布特征；震源深度分布特征；d

19、) 地震活动时间分布特征；地震活动时间分布特征；e) 未来地震活动水平。未来地震活动水平。 不同时段各级地震的可靠性与相对完整性不同时段各级地震的可靠性与相对完整性目的：目的： 为地震活动性研究提供为地震活动性研究提供“可信时域可信时域”和和“可信震级可信震级域域”。总体来说：总体来说： 时间愈久远，记载愈笼统，缺失愈多。时间愈久远，记载愈笼统，缺失愈多。 震级愈大，可信时域愈长。震级愈大，可信时域愈长。 震级愈小，可信时域愈短。震级愈小，可信时域愈短。 历代中央和地方政府的记载，民间的记载，墓碑，历代中央和地方政府的记载，民间的记载，墓碑，碑记，地方志碑记，地方志 完整程度取决于当时的政治、

20、军事、文化、经济完整程度取决于当时的政治、军事、文化、经济状况。状况。西部少地震西部少地震 ？台湾无地震台湾无地震 ？公元前公元前 780 1500 年年东部地震多于西部东部地震多于西部 ？公元公元 1501 1900 年年1901年年 1950年年50年间，地震活动范围大年间，地震活动范围大体上与目前的认识相当体上与目前的认识相当 ！公元前公元前780年年 2000年年根据各历史时代的经济、政治地理情况根据各历史时代的经济、政治地理情况 史料考证：史料考证：主要是地方志记载情况与完整程。主要是地方志记载情况与完整程。 统计分析（黄玮琼）统计分析（黄玮琼） 历史地震检验：历史地震检验： M-T

21、图图 震级检验：震级检验： N=a-bM.b值检验值检验大体上，在华北地区：大体上，在华北地区： M 6 地震地震 ， 明代开始明代开始 基本完整基本完整 M 5 地震，地震， 1900年开始基本完整年开始基本完整区域性地震台网地震目录的完整程度和地震台的区域性地震台网地震目录的完整程度和地震台的分布和仪器的灵敏程度有关，首先分析地震台网分布和仪器的灵敏程度有关，首先分析地震台网的监测能力，了解台网监测范围内不同时段、不的监测能力，了解台网监测范围内不同时段、不同震级地震资料的可信程度。同震级地震资料的可信程度。 北京电信传输地震台网监测能力图 地震的空间分布特征地震的空间分布特征 目的：目的

22、：寻找强震发生的可能地点和强度的信息，为划分潜在寻找强震发生的可能地点和强度的信息，为划分潜在震源区、确定地震活动空间分布函数等提供依据。震源区、确定地震活动空间分布函数等提供依据。 一般描述：一般描述：从地震震中分布图上直观地描述地震的大小、丛从地震震中分布图上直观地描述地震的大小、丛集、成带、稀疏程度等。通常描述时应阐明地震与构造是否集、成带、稀疏程度等。通常描述时应阐明地震与构造是否联系。联系。统计描述：统计描述：活动度活动度能流密度图能流密度图nimmbmiTSyxA1)(00101),(nimiTSyx15 . 18 .11101),(从张家口至乐亭从张家口至乐亭形成形成3个相对集中

23、个相对集中的地震活动区的地震活动区(宣宣化、怀来一带；化、怀来一带；北京、三河、平北京、三河、平谷一带；唐山、谷一带；唐山、滦县一带滦县一带)，呈北，呈北西向排列。西向排列。 地震集群性特征较强，呈地震集群性特征较强，呈条带分布，破坏性地震密条带分布，破坏性地震密集，发生过多次集，发生过多次7级以上地级以上地震，为华北地区近代以来震，为华北地区近代以来地震活动最为强烈的地带。地震活动最为强烈的地带。其中，其中，1966年邢台年邢台7.2级地级地震震中附近为研究区域内震震中附近为研究区域内地震最为活跃。地震最为活跃。区域范围内展布的区域范围内展布的2条北东条北东向强震条带，与本区存在向强震条带，

24、与本区存在的北东向活动断裂带密切的北东向活动断裂带密切相关。相关。 震源深度分布特征震源深度分布特征 震源深度对于地震危险性分析结果可能产生显著影响。震源深度对于地震危险性分析结果可能产生显著影响。 19701970年以来积累了较为丰富的地震震源深度资料，利用这些年以来积累了较为丰富的地震震源深度资料，利用这些资料和适当的统计方法，可得到平均震源深度和优势深度分资料和适当的统计方法，可得到平均震源深度和优势深度分布范围等结果。根据具体情况，可给出区域内震源深度空间布范围等结果。根据具体情况，可给出区域内震源深度空间分布图。分布图。 表表 22 区域地震震源深度分布区域地震震源深度分布 深度深度

25、(km) 5 59 1014 1519 2024 2529 30 地震个数地震个数 146 2016 3212 1039 531 224 184 占总数百分比占总数百分比(%) 2.0 27.4 43.7 14.1 7.2 3.0 2.5 5591014151920242529 3001000200030004000地震活动时间分布特征地震活动时间分布特征 目的：寻找地震活动的趋势性特点，为评价未来地震活动水平和确定地震活动性参数提供依据。 方法：在一定统计区内（地震带或地震区）进行，主要方法有MT图、应变释放曲线等定性的方法，还有周期图分析、最大熵谱分析、极值分析等统计方法，实际工作中要依据

26、具体情况选定。 n全国共有全国共有7 7个地震区、个地震区、4 4个地震亚区、个地震亚区、2323个地震个地震带带n地震活动性在空间上具有极大的差异：地震活动性在空间上具有极大的差异： 华北地震区：地震强度大，重复期长华北地震区：地震强度大，重复期长 西部各地震区和台湾地震区：地震强度大，西部各地震区和台湾地震区：地震强度大，重复期短重复期短n地震带与活动板块边界地震带与活动板块边界n中国地震活动的多样性中国地震活动的多样性震级震级-时间分布：时间分布：M-T图图划分活跃期与平静期。划分活跃期与平静期。应变释放曲线：应变释放曲线： E=4.8+1.5M 又称又称贝尼奥夫曲线。贝尼奥夫曲线。该图

27、上可分应变积累、该图上可分应变积累、“前兆前兆”释放、大释放、剩释放、大释放、剩余释放四个阶段，为一个地震活动期余释放四个阶段，为一个地震活动期 划分地震划分地震活动周期活动周期周期图分析和最大熵谱分析周期图分析和最大熵谱分析 划分地震活动周期划分地震活动周期图TE M年年未来地震活动水平未来地震活动水平 地震活动水平是起伏的：必需对未来地震活动水平地震活动水平是起伏的：必需对未来地震活动水平进行分析进行分析(100年年) ：高、低：高、低 、还是平均、还是平均切忌切忌: 不要有地震预报的口气不要有地震预报的口气, 以年或以年或10年为尺度年为尺度编制震源机制解分布图编制震源机制解分布图 收集

28、研究范围内所有的震源机制解结果资料，对一些重要的地震事件若没有，则应补充。并列表表示。地壳应力研究所中国地应力数据库 , 张城中国地震震源机制解 等, 一些研究著作和刊物表表 37 单个地震震源机制解表单个地震震源机制解表 发震时间发震时间 震中位置震中位置 节面节面 节面节面 轴轴 轴轴 轴轴 年年 月月 日日 经度经度 纬度纬度 震震级级Ms AZ Dip Slip Az Dip Slip Az Pl Az Pl Az Pl 66 03 22 115.08 37.50 6.7 208 86 -178 118 88 -4 73 4 163 1 271 86 66 03 22 115.10 3

29、7.50 7.2 26 73 -169 292 79 -18 248 20 340 4 82 69 67 03 27 116.50 38.50 6.3 13 82 -178 123 88 -8 78 7 168 4 289 82 68 01 07 115.05 37.58 4.7 46 61 2 315 88 151 4 19 266 21 132 61 69 07 18 119.40 38.20 7.4 123 83 -7 214 83 -173 78 10 348 0 258 88 分析分析 l在每次地震发生的地点表明震源机制解结果，包括压缩区、膨胀区、P、T轴出地点。l对研究范围的震源机

30、制解应进行统计列表，并编制P、T轴的空间分布范围图或P、T轴随方位变化的玫瑰花图。l阐明研究区范围内构造应力场的特征及可能导致的不同方向构造的运动性质。历史地震对工程场地的影响历史地震对工程场地的影响目的目的: : 通过分析场地的地震烈度值，可以得到场地所遭受过通过分析场地的地震烈度值，可以得到场地所遭受过的最大地震烈度和各个烈度值的频繁程度，与概率计的最大地震烈度和各个烈度值的频繁程度，与概率计算结果互相佐证。算结果互相佐证。 熟悉影响场地地震烈度分布的因素熟悉影响场地地震烈度分布的因素 地震震级大小地震震级大小地震的错动类型（长短轴）地震的错动类型（长短轴）场地条件（地形地貌）场地条件（地

31、形地貌）介质影响介质影响 历史地震对工程场地的影响历史地震对工程场地的影响收集收集: : (1) 对工程场地产生对工程场地产生度以上烈度影响的大地震度以上烈度影响的大地震, 不不限于区域内。限于区域内。 (2) 采用最新版本地震目录中所给出的烈度。采用最新版本地震目录中所给出的烈度。 (3) 广泛地收集地震烈度资料，对比分析。广泛地收集地震烈度资料，对比分析。 分析：a) 有等震线资料的地震，可直接查明历史地震对场地的实际影响烈度；b) 对于没有等震线资料，但能够得到场地及附近的地震破坏宏观资料、或实际调查资料，可通过这些资料复核评定影响烈度；c) 也可以通过本地区的地震烈度衰减关系估算场地影

32、响烈度值。 给出影响工程场地的综合等震线图，建立场地影响烈度目录。综合评价 掌握场地影响烈度的综合评价方法掌握场地影响烈度的综合评价方法 由于影响烈度的因素较多，许多大地震的等震线形状都很不由于影响烈度的因素较多，许多大地震的等震线形状都很不规则，难以用规则，难以用“点圆点圆”或或“点椭圆点椭圆”衰减模型来描述，所以，衰减模型来描述，所以，不能简单地利用烈度衰减关系来估算场地影响烈度。不能简单地利用烈度衰减关系来估算场地影响烈度。对对度以上的烈度值，要查阅度以上的烈度值，要查阅中国地震历史资料汇编中国地震历史资料汇编、中国历史地震图集中国历史地震图集、中国历史强震目录中国历史强震目录、中国近中

33、国近代地震目录代地震目录等资料的等震线图来核实场地影响烈度；等资料的等震线图来核实场地影响烈度；对于较大的烈度值，尤其是场地可能位于烈度异常区内的情对于较大的烈度值，尤其是场地可能位于烈度异常区内的情况时，应当根据场地及附近的宏观资料复核评定烈度。况时，应当根据场地及附近的宏观资料复核评定烈度。对于某些近期发生的强破坏性地震，应根据对工程场地及附对于某些近期发生的强破坏性地震，应根据对工程场地及附近村镇的实际调查资料，复核评定场地影响烈度。近村镇的实际调查资料，复核评定场地影响烈度。近场区地震活动性近场区地震活动性 目的目的: : 评定近场区发震构造、厘定潜在震源区边界评定近场区发震构造、厘定

34、潜在震源区边界和震级上限等提供依据。和震级上限等提供依据。 工作深度和资料详细程度与精度应当比区域地震活动性分析要求更高。 比例尺不同对资料的要求不同工作深度不同对破坏性地震的参数有疑问时，应进行资料核查和现对破坏性地震的参数有疑问时，应进行资料核查和现场调查场调查 这是极为重要的工作，特别是对这是极为重要的工作，特别是对I级工作。但也是很困难的工作。级工作。但也是很困难的工作。1. 疑难地震疑难地震 各版目录附录中的疑难地震各版目录附录中的疑难地震2. 有争议的地震有争议的地震 如如1484年居庸关地震年居庸关地震3. 参数不定的地震参数不定的地震 如如1604年泉州海外年泉州海外7 级地震

35、级地震4. 烈度异常的地震烈度异常的地震 广泛收集现有的资料和研究成果，进行校核、勘误、考证。而后，根据需要进行破坏性地震现场调查，弥补现有文献资料的不足。 时间考证: 要从年份、季节、特殊历史事件等多方面推正 地点考证: 要注意历史上行政区的沿革 破坏情况: 1948年年5月月23日地震考证与参数校定日地震考证与参数校定中国地震目录中国地震目录顾功叙主编，顾功叙主编，1983年出版年出版微观震中：微观震中： 37.2N，121.8宏观震中：宏观震中： 37.7N, 121.9E 烟台烟台：少数房屋坍塌。：少数房屋坍塌。威海威海：地裂缝很多，有的宽：地裂缝很多，有的宽3厘米，长厘米，长7米，涌

36、水。屋瓦多数脱落。北竹岛破土墙米，涌水。屋瓦多数脱落。北竹岛破土墙震倒。震倒。牟平牟平：林家店村有石砌围墙被震倒。龙泉区渠格庄等村，石围墙或土墙震倒。：林家店村有石砌围墙被震倒。龙泉区渠格庄等村，石围墙或土墙震倒。文登文登：羊亭区下炉村破土墙倒塌一段，屋瓦震落，其它村亦有个别土墙倒塌。：羊亭区下炉村破土墙倒塌一段，屋瓦震落，其它村亦有个别土墙倒塌。青岛青岛：亦有感。：亦有感。 精度为精度为4类。类。主要问题：主要问题：宏观资料少；微观震中也不可靠宏观资料少；微观震中也不可靠 宏观震中与微观震中相差较大宏观震中与微观震中相差较大1、历史记录图的复读及参数校定、历史记录图的复读及参数校定 南京水晶

37、台南京水晶台 上海徐家汇台上海徐家汇台 聘请地震系统最知名的震相识别专家，复核聘请地震系统最知名的震相识别专家，复核南京水晶台地震记录图南京水晶台地震记录图 组织专家专程赴上海，复核上海徐家汇台组织专家专程赴上海，复核上海徐家汇台地震记录图地震记录图2 宏观调查宏观调查原有宏观资料：威海、烟台、牟平，青岛有感原有宏观资料：威海、烟台、牟平，青岛有感此次重点在威海、烟台之间此次重点在威海、烟台之间详细调查了近二十个村庄，约百位老人。详细调查了近二十个村庄，约百位老人。灾害较重的地点：威海、烟台酒馆村灾害较重的地点：威海、烟台酒馆村3700390038001210 01200 01230 0122

38、0 0宏观震中微观震中原微观震中原震中（李善邦）1948.05.23 61597.10.06 7.01969.07.18 7.41548.09.22 7.0大连龙口平度莱西烟台蓬莱招远栖霞海阳牟平长岛莱阳莱州潍坊昌邑威海乳山文登荣城报 告 中 图2 区 域等 密 集 图 像威海海中威海海中微观震中微观震中37.6N 121.8E 小震重新定位小震重新定位 对象：级工作常规的地震目录存在误差, 可能给出错误的地震活动图像如北京地震遥测台网的震中定位精度分类为：I类5公里、II类10公里、III类20公里、IV类20公里。 对于M3级地震应逐个核实。精度差的地震的改善途径：a) 补充以往测定地震参

39、数时未曾使用的地震仪器记录资料，特别是要补充周边其他台网（站）的资料；b) 对收集到的地震记录资料重新辨认震相；c) 修正现有的定位速度模型和改进、使用多种定位程序。 最后，还应对定位的过程、结果进行详细分析，并作出比较及精度判断。掌握微震重新定位的方法掌握微震重新定位的方法 某油田采油期间发生的小震活动重新定位后的图像变化某油田采油期间发生的小震活动重新定位后的图像变化编制近场区地震震中分布图编制近场区地震震中分布图 应注意应注意: : 比例尺比例尺区分历史地震和仪器记区分历史地震和仪器记录地震，对破坏性地震，录地震，对破坏性地震，应标明发震时间和震级应标明发震时间和震级中小地震震中分布的成

40、中小地震震中分布的成带性和成丛性与构造活带性和成丛性与构造活动的关系。动的关系。 局部构造应力场分析局部构造应力场分析 级工作，利用震源机制、小地震综合断层面解资料级工作，利用震源机制、小地震综合断层面解资料 掌握利用震源机制、小地震综合断层面解资料进行局掌握利用震源机制、小地震综合断层面解资料进行局部构造应力场分析的方法。部构造应力场分析的方法。将单个地震震源机制解结果标示于震中位置。将单个地震震源机制解结果标示于震中位置。将小地震综合机制解结果标示于各个单元区内。将小地震综合机制解结果标示于各个单元区内。阐述各个单元区的震源机制解特征，包括节面（走阐述各个单元区的震源机制解特征，包括节面（

41、走向、倾向、倾角）、向、倾向、倾角）、P、T、N轴（方位、仰角）、轴（方位、仰角）、矛盾比，并列表表示。矛盾比，并列表表示。根据构造应力场分析结果，阐明发震构造及其活动根据构造应力场分析结果，阐明发震构造及其活动性质，并为震级判断提供参考。性质，并为震级判断提供参考。目的：有助于发震构造及其活动性质的判识。目的：有助于发震构造及其活动性质的判识。地震危险性概率方法地震危险性概率方法先说明一下先说明一下: 地震危险性分析中的概率地震危险性分析中的概率法是怎么回事？法是怎么回事？ 工程场地 地震 M距离 R地震影响：烈度 I 加速度 aI = I ( M , R ) a = a ( M , R )

42、 烈度（加速度）衰减关系烈度（加速度）衰减关系如果如果确切确切知道：距场址知道：距场址R R处，处，要要发生震级为发生震级为M M的地震的地震工程场地 地震 M距离 R地震影响：烈度 I 加速度 a我们我们 只能说，由于距场址只能说，由于距场址R处，处，可能可能发生震级为发生震级为M的地震，的地震，场址场址可能可能受到烈度为受到烈度为I（加速度为（加速度为a）的影响）的影响 ！ 可能性的大小可能性的大小 概率概率如果如果只只知道：距场址知道：距场址R R处，处，可能可能 发生震级为发生震级为M M的地震的地震I = I ( M , R ) a = a ( M , R )工程场地 地震 M距离

43、R地震影响：烈度 I 加速度 a地震发生概率 P如果这个地震地震发生的概率为如果这个地震地震发生的概率为 P，则我，则我们说：场址受到地震影响的烈度为们说：场址受到地震影响的烈度为 I （或（或加速度为加速度为 a ）的概率也是）的概率也是 P 。如果如果 A A ， B B 两地都有发生地震的可能两地都有发生地震的可能 ，则工，则工程场地受到地震影响（烈度，程场地受到地震影响（烈度， 加速度）将来自加速度）将来自两个地震：两个地震：工程场地地震 M1发生概率 P1距离 R1I 1 或 a 1地震 M2发生概率 P2距离 R2I 2 或 a 2这个例子的结果是：这个例子的结果是：工程场地受到地

44、震工程场地受到地震 M1的影响，地震影响为的影响，地震影响为 I1（a1）的概率为的概率为P1，地震，地震M2的影响为的影响为 I2 （ a2）的概率为）的概率为P2。最简单的情况，最简单的情况，M1=M2， R1 R2，而且，而且 P1 P 2 自然自然 ： I1 = I2 I （ a1 = a2 = a）那么那么 ，问：由于两个地震的影响，工程场址受到地，问：由于两个地震的影响，工程场址受到地震影响为震影响为 I （ 或或 a ）的概率是多少）的概率是多少 ？如何确定发生一次震级为如何确定发生一次震级为 M 的地震的概率？的地震的概率？一、确定发生一、确定发生 k 次地震的概率次地震的概率

45、 泊松分布泊松分布 ： k P(k)= e - k ! k = 0, 1, 2, 二、确定一次震级为二、确定一次震级为 M 的概率的概率 必须知道一群地震的震级分布必须知道一群地震的震级分布 指数分布：指数分布： log N = a - b MMLog N 震级指数分布震级指数分布和地震事件服从和地震事件服从泊松分布泊松分布是概是概率法的两个基本假定！率法的两个基本假定！存在的问题：存在的问题： 泊松分布的假定与对地震成因的物理考虑有泊松分布的假定与对地震成因的物理考虑有矛盾矛盾 所以所以 ，目前在地震危险性概率分析工作中，目前在地震危险性概率分析工作中，假定假定分段泊松分布分段泊松分布上述过

46、程就是地震危险性分析概率方法的基本理论框上述过程就是地震危险性分析概率方法的基本理论框架，是架，是Cornell于于1968年最先提出的年最先提出的(Cornell C.A. 1968)。 基本假定基本假定n地震发生在潜在震源区内，地震在潜在震源区内地震发生在潜在震源区内，地震在潜在震源区内均匀分布均匀分布n潜在震源区内地震发生次数符合泊松分布，且年潜在震源区内地震发生次数符合泊松分布，且年平均发生率为常数平均发生率为常数n潜在震源区内大小地震的比例关系用潜在震源区内大小地震的比例关系用b值来表示，值来表示，遵从截断的指数分布遵从截断的指数分布n地震动参数或地震烈度的衰减关系为震级、震中地震动

47、参数或地震烈度的衰减关系为震级、震中距（震源距、断层距）的函数距（震源距、断层距）的函数n地震的发生服从独立同分布的假定地震的发生服从独立同分布的假定基本步骤基本步骤n确定潜在震源区及震级上限确定潜在震源区及震级上限n确定潜在震源区地震年平均发确定潜在震源区地震年平均发生率及其生率及其b值值n确定烈度或地震动衰减关系确定烈度或地震动衰减关系n根据概率计算程序，计算场点根据概率计算程序，计算场点的地震烈度或地震动参数的超的地震烈度或地震动参数的超越概率曲线越概率曲线基本评价基本评价1. 地震活动的空间不均匀性考虑不够地震活动的空间不均匀性考虑不够2. 没有反应地震时间的非平稳过程没有反应地震时间

48、的非平稳过程3. 低估了高震级的危险性低估了高震级的危险性我国地震危险性概率方法我国地震危险性概率方法(CPSHA )(CPSHA )增加了地震带划分这一重要环节增加了地震带划分这一重要环节, ,反映地震活反映地震活动在时间、空间不均匀分布的特点动在时间、空间不均匀分布的特点划分地震带划分地震带地震带内划分地震带内划分潜在震源区潜在震源区潜在震源区潜在震源区场地场地我国地震危险性概率分析的技术步骤我国地震危险性概率分析的技术步骤n划分地震带并确定地震活动性参数划分地震带并确定地震活动性参数n划分潜在震源区、确定震级上限、确定划分潜在震源区、确定震级上限、确定地震空间分布函数地震空间分布函数n确

49、定地震烈度或地震参数衰减关系确定地震烈度或地震参数衰减关系n地震危险性概率计算（专用程序）地震危险性概率计算（专用程序）划分地震带并确定地震活动性参数划分地震带并确定地震活动性参数l新构造、现代构造运动性质、强度一致性较好或类似的地方l地震活动性相一致或相关性较好的地带l地球物理场、震源应力场和地壳结构相类似的地带。地震带是统计地震活动性参数的基本单元，地震地震带是统计地震活动性参数的基本单元，地震活动规律的相似性是非常重要的。活动规律的相似性是非常重要的。地震活动趋势分析n实际资料表明，我国的地震活动具有时间不平实际资料表明，我国的地震活动具有时间不平稳特征。某些时段地震频发，而有些时段地震

50、稳特征。某些时段地震频发，而有些时段地震发生比较少。发生比较少。n假定地震带上服从分段的泊松过程，未来考虑假定地震带上服从分段的泊松过程，未来考虑的事件段内的地震活动水平，决定了地震年平的事件段内的地震活动水平，决定了地震年平均发生率的选取。均发生率的选取。n地震活动水平的趋势分析是非常重要的。地震活动水平的趋势分析是非常重要的。tM地震带震级上限地震带震级上限Muzn地震带震级上限指是指地震带内震级地震带震级上限指是指地震带内震级频度关频度关系中累积频度趋于零的上限震级值系中累积频度趋于零的上限震级值 。n震级上限不具有时间含义，不是所谓地震危险震级上限不具有时间含义，不是所谓地震危险区的最

51、大地震区的最大地震确定震级上限的基本依据确定震级上限的基本依据n历史地震判断，如果历史地震资料足够长，确历史地震判断，如果历史地震资料足够长，确认该带经历了几个活动周期，可以按该带的最认该带经历了几个活动周期，可以按该带的最大历史地震确定。大历史地震确定。n构造类比，在同一地震构造区内，按已知大地构造类比，在同一地震构造区内，按已知大地震的构造背景进行构造类比。震的构造背景进行构造类比。11 10lg()1 10TAuzTA bMMMD其中，其中， 为为 年发生一次的地震震级，年发生一次的地震震级， ， 为地震年平均发生率。为地震年平均发生率。 TMT0lg()AT01 10()11 10TA

52、A bM上述结果表明，地震带震级上限必定大于带上已经发上述结果表明，地震带震级上限必定大于带上已经发生的最大地震的震级。笼统地以地震的最大地震作为生的最大地震的震级。笼统地以地震的最大地震作为震级上限是偏于不安全的。震级上限是偏于不安全的。震级下限震级下限n震级下限是对工程场点可能有影响的最小震级。震级下限是对工程场点可能有影响的最小震级。n震级下限的取定，以其影响烈度不低于震级下限的取定，以其影响烈度不低于度为度为宜（考虑到不确定性校正的影响）。宜（考虑到不确定性校正的影响）。0M一般取一般取4.0 但有特殊情况但有特殊情况小地震引起破坏的例子小地震引起破坏的例子n1964年年1月月8日河北

53、深县王家井附近的日河北深县王家井附近的3.5级级地震，震中烈度达到地震，震中烈度达到度；度；n1976年内蒙古凉城年内蒙古凉城4.1级地震，震中烈度也达级地震，震中烈度也达到了到了度。度。b值的确定值的确定n计算起始震级和震级间隔的影响计算起始震级和震级间隔的影响n资料完整性影响（两端掉头资料完整性影响（两端掉头, 确定可信时段和确定可信时段和震级段）震级段）n删除前震和余震删除前震和余震n历史地震资料和现代地震资料的统一使用的问历史地震资料和现代地震资料的统一使用的问题题方法：方法：直接求直接求b值：地震资料完整时。值：地震资料完整时。利用历史地震和近期小震联合求利用历史地震和近期小震联合求

54、b值：历史地震值：历史地震资料较短、频度小，但小震资料丰富。资料较短、频度小，但小震资料丰富。直接引用大区的直接引用大区的b值。值。要求：要求：能反映地震带的未来地震活动趋势。能反映地震带的未来地震活动趋势。地震样本能反映地震带内可能的地震发生状况。地震样本能反映地震带内可能的地震发生状况。年平均发生率：年平均发生率：是指地震带内大于等于某一特定震级（通常为是指地震带内大于等于某一特定震级（通常为4.0）地）地震的年发生次数。震的年发生次数。影响因素：影响因素： b值值 统计时段（应与统计时段（应与b值统计时段一致）值统计时段一致）统计时段：统计时段： 各震级地震资料完整。各震级地震资料完整。

55、 有一定的时间长度。有一定的时间长度。 应能代表未来百年内地震活动水平。应能代表未来百年内地震活动水平。 a.如处于高水平活动阶段，取高水平活动段资料统计。如处于高水平活动阶段，取高水平活动段资料统计。 b.如处于低水平活动阶段，取长时间（高、低）统计。如处于低水平活动阶段，取长时间（高、低）统计。 c.如处于高、低之间活动阶段，取长时间平均水平，加适当修正。如处于高、低之间活动阶段，取长时间平均水平，加适当修正。要求：要求： 应分析高震级发生率理论值与实际统计值，如低，则应调整。应分析高震级发生率理论值与实际统计值，如低，则应调整。华北平原地震带，公元华北平原地震带，公元1000年前的年前的

56、地震漏记现象严重；公元地震漏记现象严重；公元1000年以年以后，地震记载逐渐增多，后，地震记载逐渐增多，1480年至年至今的地震记载才相对较全。考虑到今的地震记载才相对较全。考虑到资料本身的不均匀性，各时段的可资料本身的不均匀性，各时段的可信震级域。信震级域。1480年至今的年至今的6.5至至8.0级级地震较全；地震较全；1800年至今的年至今的5.0至至6.4级级地震较全。于是按这两个震级域的地震较全。于是按这两个震级域的地震资料，统计得到地震带的地震资料，统计得到地震带的b值为值为0.696、a为为5.636。 5.56.57.55.06.07.08.0110100NM1976年唐山地震后

57、，大释放阶段已基本过去。今后百年年唐山地震后，大释放阶段已基本过去。今后百年内面临的主要剩余释放和应变能积累阶段。地震活动的内面临的主要剩余释放和应变能积累阶段。地震活动的总水平将会低于平均值。总水平将会低于平均值。1480年以来，华北平原地震带年以来，华北平原地震带地震活动经历了两个高潮期和两个高潮期前的应变能积地震活动经历了两个高潮期和两个高潮期前的应变能积累阶段，一个剩余释放阶段。选取这样一个时间段内的累阶段，一个剩余释放阶段。选取这样一个时间段内的平均值是偏于安全的。由前面所得平均值是偏于安全的。由前面所得a值和值和b值推可得该带值推可得该带4级以上地震年平均发生率定为级以上地震年平均

58、发生率定为1.362。 地震带本底地震地震带本底地震 本底地震：本底地震：是指地震带内已划定的潜在震源区外是指地震带内已划定的潜在震源区外的地震。通常是发震造不清楚的地震，表示在地的地震。通常是发震造不清楚的地震，表示在地震带内随机发生。震带内随机发生。 震级：震级：本地震带的潜源最低震级上限减去本地震带的潜源最低震级上限减去0.5级。级。 年平均发生率：年平均发生率：指潜源外的地震年平均发生率。指潜源外的地震年平均发生率。注意：在低地震活动水平区，本底地震影响较大。注意：在低地震活动水平区，本底地震影响较大。震源深度震源深度震源深度的选取应考虑到工程场地附近地震的震源震源深度的选取应考虑到工

59、程场地附近地震的震源深度。深度。取统计上的平均值。取统计上的平均值。对于有些地区，震源深度变化对于有些地区，震源深度变化5km，地震，地震动峰值变化动峰值变化25%。潜在震源区划分及地震活动性参数的确定潜在震源区划分及地震活动性参数的确定l潜在震源区定义潜在震源区定义l潜在震源区划分的原则方法潜在震源区划分的原则方法l潜在震源区的参数潜在震源区的参数l潜在震源区划分的不确定性潜在震源区划分的不确定性潜在震源区定义潜在震源区定义具有相同震级上限，地震活动性相对均具有相同震级上限，地震活动性相对均匀分布的区域。匀分布的区域。潜在震源区划分的原则潜在震源区划分的原则n历史地震分析历史地震分析n构造类

60、比和古地震分析构造类比和古地震分析潜在震源区划分标志（潜在震源区划分标志（8.0,8.5)n切割地壳的大型边界断裂的特殊部位切割地壳的大型边界断裂的特殊部位n多次发生多次发生7.5级以上地震的构造部位级以上地震的构造部位n大型新构造活动交汇部位大型新构造活动交汇部位东大滩东大滩唐山唐山临汾临汾潜在震源区构造标志（潜在震源区构造标志（7.0,7.57.0,7.5）n大型隆起和凹陷边界断裂带大型隆起和凹陷边界断裂带n大型块体的边界带内深断陷的边缘活动断陷盆大型块体的边界带内深断陷的边缘活动断陷盆地地n大型凹陷带内，全新世有明显活动的大断裂带大型凹陷带内，全新世有明显活动的大断裂带上上n6级以上地震