中国地震活动性特征

由于上述两大地震带的作用和影响，使我国地震活动表现为频度高，强度大，分布广的独特板内地震活动特点同时我国也是地震历史记载较长的国家，中国历史地震最早的记载始于公元前2222年或更长的时间至今共记录到6级（含6级）以上强震800余次。

二十世纪全球发生了10次8.5级以上特大地震，其中有两次发生在中国，是1920年海原81/2级和1950年察隅8.6级地震。二十一世纪我国大陆已发生两次８级地震全国除了浙江、贵州、江西等省外，其他地区都发生过6级以上破坏性地震，中国及其邻近地区地震震源深度分布（椐2代图）我国以浅源地震为主，绝大多数地震的震源深度小于40km，大陆的东部地区，震源深度一般都在10—20km，西部地区地震震源深度略深一些；在台湾一带、青藏高原两侧和新疆地区有中源地震分布；深源地震主要分布在东北地区的黑龙江和吉林省东部地区，下图为中国主要地区地震震源深度剖面。

中国大陆的地震在空间分布上具有很大的不均一性。中国大陆以东经107度为界，它的以西地区由于直接受印度板块的强烈碰撞，地震活动的强度和频度均大于东部地区。给出本世纪以来我国7级以上地震的分区统计结果。中国大陆近90%的7级以上地震发生在西部，且其释放的能量占整个大陆的地震的95%以上

中国及邻区破坏性地震分布中国大陆7级以上地震的分区统计（1900-2002年）

震级（M）地区7.0-7.47.5-7.98.0-8.48.5-8.9总和大陆东部51006大陆西部24117243台湾省2432028地震活动空间不均一性还表现在地震的成带分布。下图显示了地震呈带分布，它与我国地震构造背景是一致的，表现了我国地震活动稳定的分布。

中国大陆地震呈带分布图中国历史地震次数统计

时间

地震次数

总数

6.0-6.9级

7.0-7.9级

8级公元前61

7

公元104

141001-15002331271501-16001661231601-17002434311701-18002241271801-1900286138

1901-2001

351

7

41759由于有较长期稳定的构造条件和应力场的作用，形成了我国地震空间分布的较为稳定格架。但在该基本格架上，地震活动随着时间在变化。地震活动空间分布非均一性和时间分布的非平稳性。即使在同一地震区、带内也存在时、空不均一性和非平稳性。因此才有必要研究地震空间分布较为稳定的格架和地震活动的非均一性，为

地震带和潜在震源区的划分、地震趋势分析、地震活动性参数确定、地震衰减关系的确定等提供依据。

由于我国地震活动较稳定的分布和随时间变化的特点才有可能和必须预测未来地震危险性，所以地震活动特征的研究在工程地震研究、地震安全性评价中具有重要意义和作用。

根据工程地震的需要，应研究具有工程意义、较长期地震活动的特征，为工程地震研究和地震安全性评价中的各项工作提供有关地震活动的基本依据。3.2.5.1地震空间分布特征分析（研究有工程地震意义的特征）

根据工程地震研究的需要，主要分析较长期地震活动特点和差异，例如包括不同区域、不同强度地震发生的网络性、大地震的减震作用和大地震空区等它们都可以作为地震危险性分析和潜在震源区参数确定的重要的依据。（1）现代构造应力场作用下的剪切破裂网络

现代地壳运动的破裂网络，代表在现今构造应力场作用下地壳的剪切破裂分布。地震网络是由两组共轭、近于等间距分布的地震条带组成，其相交点为地震网络结点；

组成网络的地震与区域地震活动水平有关，网络条带分布方向与区域地震构造应力场作用方向有关。

由NW和NE两组6级以上地震条带组成，该区7、8级地震都发生在网络结点上，在网络之外无7、8级地震发生，6级地震发生在结点上的比例较少，但在结点上无6级地震的重复发生现象。该网络与华北地区NEE向压应力作用是一致的。华北地震区的地震网络中国东南沿海地震带也存在两组共轭、近于等间距的地震网络分布，由于该区主压应力方向与海岸线近于垂直，沿着东南沿海呈弧形变化，该区在弧形分布的剪切力作用下，形成了弧形破裂网络。图3.91和图3.92两图分别为和地震主压应力方向图。该网络是由5、6级地震组成，6、7级地震发生在其结点上。

图3.92中国东南沿海地震区地震主压应力轴

中国东南沿海地震区地震网络

中国青藏高原地区东、西两侧分别存在由7、8级地震组成的地震网络，两区的8级以上地震均发生在结点上，7级地震大部分发生在结点和条带上。下面两个图

分别为青藏高原东网络和天山网络。

图3.93青藏高原地震网络

由于青藏高原东区网络位于青藏构造应力场比较复杂的地区，该区在近南北向总压应力场作用下，区内主压应力轴优势方向由近南北向向北东——南西向偏转，在高原中部，如鲜水河和理塘一带，主压应力轴顺时针旋转，优势方向为近东西向，所以在复杂应力场作用下，它的剪切破裂网络也比较复杂。帕米尔—天山地震网络

呈北西、北东向，由7、8级地震组成，8级地震都发生在结点上，7级地震主要发生在条带上

黄伟师（1987年）研究了华东的地震活动，认为该地区也存在中强地震组成的网络，由4、5级地震组成网络条带，6级地震发生在结点上。华东地震区地震网络

由现代发生的小地震也有条带、网络分布现象，它们和现代发生的大地震有一定的关系。例如辽东半岛的4级以上地震的发生与半岛的现代构造活动一致，呈NWW向分布，另有NNE向的4级地震条带与之交汇，1861年6.1级地震发生在网络的结点上

东北辽东半岛地震网络1966年邢台地震以来，华北地区发生的小地震形成了由NW和NE向条带组成NE向的8字型小网络，邢台、海城、河间、大同及张北等地震都发生在该网络结点上

华北地震区8字型地震网络（2）大地震减震现象

华北地区一次大地震之后，在相邻较近地区强地震发生的可能性相应减小，这称为大地震的减震现象。

大地震在其附近再次发生的距离与时间成反比，即相邻两次地震发生时间间隔越短，它们相距的距离越远，反之，若在较近（还有一定距离）地区发生大地震，相隔的时间较长。

华北地震区（北纬30—40度，东经106—125度）在一个较短的时间（50—100年），一定距离（50—100KM）内，大级别地震（8级、7级）发生之后，再次发生强震的可能性很小。主要在华北地震区存在称之为大地震减震的现象。在一定范围内的7级和8级地震后，再次发生6—7级地震时间和距离关系的累积概率分布表示于下图。大地震的减震现象可作为地震潜在震源区发震危险性的判据之一。（3）大地震空区

一次大地震之前，可能在大地震的周围存在着由较小震级围成的空区.

郯庐地震空区川滇藏地区共记载大于7级地震32次，1940年后17次其中有9次有空区约占54℅。陕甘宁青`新1940年9次中仅有两次占22℅。我国空区占有普遍性华北、西南较多，华北的空区主要分布在平原区。圈定地震围空的条件为:（1）大地震的围空震应为本活动期发生的地震，例如华北地震区的围空震选自1815年以来的地震；（2）围空地震震级一般大于43/4；（3）围空区应有发生大地震的构造条件；（4）围空区所在地区应为本活动期主要的地震带或地震活动条带。中国地震空区分布

M=1.96logA+3.362（3.7）M=3.667logL-2.249（3.8）M=1.96logA+3.70logL-6.69（3.9）中国历史上大地震的围空区，围空区面积（A）、长轴（L）和填空震级（M）之间的统计关系如下：该图说明地震围空区在南水北调西线工程区范围以外，在工程范围内无成熟的空区，发生大地震的可能性较小。

南水北调西线工程区附近地震围空区华北地区和西南地区大地震围空现象比较多，也只分别占统计地震的58%和53%，所以在地震危险区预测中若存在空区（符合空区条件）时应给于足够的重视，特别注意由两组断裂构造组成的网络状构造比较发育的地区，而大型断块周边地区，不宜出现空区。若无明显的空区时，需要考虑其他可能的发震条件预测地震。

地震空间分布特征分析（1）现今构造应力场作用下的剪切破裂网络（2）大地震减震现象（3）大地震空区以上地震空间分布三类特征仅代表反映较长期地震活动的特点，常用于工程地震研究，地震区划和地震安全性评价中。

由于我国地震活动较稳定的分布和随时间变化的特点才有可能和必须预测未来地震危险性，所以地震活动特征的研究在工程地震研究、地震安全性评价中具有重要意义和作用。

根据工程地震的需要，应研究具有工程意义、较长期地震活动的特征，为工程地震研究和地震安全性评价中的各项工作提供有关地震活动的基本依据。3.2.5.2地震空间分布随时间特征变化

-----地震的重复性和迁移性等，它们随地震区、地震带以及地震记载资料和古地震研究程度而异

(1)地震重复特点：

(1.1)大地震重复特征（1.2）中强地震重复特点（1.3）地震区强震重复(1)地震重复特点：(1.1)大地震重复特征

随着活动断裂分段和古地震开挖的研究，提出了具有准周期特点的特征地震原地重复发生的问题。地震资料情况和目前的认识水平，大地震重复特征表现不同基本概念：由古地震资料分析，认为地震具有在某些特殊构造部位重复发生的特点。两次相应震级的地震重复发生的时间间隔（以下简称复发期）与地震强度有关，也与地震区地震活动水平有关。

在同一活动水平的地区，一般来说，强度越大，复发周期越长；对同一强度的地震，在地震活动水平高的地区复发期较短，地震活动水平低的地区复发期较长。

主要有以下类型：（1.1.1）历史上曾发生过大地震地区

主要研究即有发生地震记载，又有古地震开挖资料的地区中国西部地区，大地震复发期较短，例如富蕴和银川地震的复发期分别为1500年和2600年，但它们与地震离逝时间相比也长的多；中国东部地区大地震的复发期较长，例如唐山地震复发期为7500年，三河一平谷地震复发期为6500年，而它们的离逝时间仅分别为36年和333年。所以，在这种有明确历史地震记载的地区，它们的发震概率都比较明确，一般情况下发震可能性都比较小，表3.13历史记载复发期和离逝时间

发震时间地点复发期离逝时间资料来源1668郯庐5000344

1679三河，平谷6561+-691333冉19911920海源1000-200092邓起东，19921976唐山750036王挺梅，19841906玛纳斯3000-4000106毛风英1931富蕴1200-150081毛风英1556华县2354456地质所1303临汾2173709地质所1739银川2616173地质所（1.1.2）无历史地震记载地区

由于历史的原因，我国大量地区，大地震记载缺失，或史前发生过地震的地区，无地震记载。该地区在二代图和三代图中，称为大地震的新生区。实际上这样的地区地震复发期长，有历史记载以来未发生过或未记载到地震。该类型地区可能有三种情况，下面分别叙述：其一，某一构造段由古地震资料得到大地震复发期和最后一次古地震（地震）的离逝时间，后者接近或超过地震的复发期古地震复发期和离逝时间接近的的断裂段

序号

断裂段

复发期

离逝时间

1延庆盆地北缘断裂北段53115765

2怀来盆地北缘断裂中段69127000

3六盘山北麓断裂1000013000

4恒山北麓断裂东段49455865

5五台山北麓断裂25101480

6高台南梧桐断裂1478+-688181771/2其二，最后一次古地震的离逝时间与大地震复发期相比，复发期要比离逝时间长、从大地震准周期性和地震离逝时间分析，在该地区近期（区划预测时段内）再次发震的可能性很小

古地震重现期和离逝时间相差的断裂段

序号断裂段重现期离逝时间1怀来盆地北缘断裂北段639713102怀来盆地北缘断裂南段452228653鹅毛口-口泉断裂中段2000-300015004俪山山前断裂段97854035

（董瑞树，1997年，中国地震潜在震源区地震活动性参数确定-地质所方案）

其三：确实无大地震记载，也没有发现古地震的地区，应为真正的地震的新生区。

冉洪流＊＊＊利用Nishenko和Bulanel（1987年）有时间记忆的对数正态模型，计算了鲜算了鲜水河一小江断裂各段未来50年的发震概率（表3.16），其结果是表3.16鲜水河断裂各段危险性

序号地区重现期离逝时间模型的结果1宜良13294973.4Ｘ10-52嵩明1680164、1.02Ｘ10-19（最不危险）3东川10002646.8Ｘ10-34西昌南9571487.6Ｘ10-45西昌北12234611.6Ｘ10-26康定3202111.78Ｘ10-1（最危险）7道孚6971041.3Ｘ10-28炉霍156247.2Ｘ10-2（较危险）其结果是，康定地区最危险，地震复发概率为1.78×10-1，炉霍地区次之，发震概率为7.2×10-2；地震危险性最小的是嵩明地区，它的发震概率为10-19，

以上结果说明了单一的地震离逝时间或复发期都不是决定地震危险性的唯一条件，必须同时考虑才能共同地确定地震危险性，所以过去所谓没有地震记载的地震新生区，不一定都是地震最危险地区，有大地震记载的地区，不一定不是未来（一定时间）发生地震的危险地区。

（1.2）中强地震的重复特点

由于大地震复发期长，往往人们会忽略它原地重复发生的现象，但中强地震重复一直是人们所关注的问题。

为华东地区中等和中强地震重复，显示出华东有9个地区（范围）有地震重复发生的现象；地震重复一览表序号发震时间震中参考地点震级重复间隔149932.1118.8南京43/44954832.1118.851/42150233.4120.1南京43/4160166233.4120.143/43162432.3119.5扬州652167632.4119.463/44191332.2119.5镇江53/417193032.2119.555167931.4119.5溧阳51/4

1601355183931.5119.353/4197431º27119º19溧阳上沛5.5197931º27119.5溧阳上沛东南5.56150131.3120.6苏州43/4

157205312445165831.3120.0江苏太仓西北43/4167831.3120.9江苏吴东县43/4173131.3120.0江苏昆山南5185531.2120.0江苏昆山青浦43/4190031º41'120º.00'江苏常熟5.17150533.8121.5南黄海51/2

2222192733.5121.0南黄海6.5194933.2121.5南黄海53/48197532º54121º48南黄海5.3

9198432º20121º366.29185531.5122.0长江口5.0

116197131º12122º304.9

华东地震区地震网络

为中国西部六盘山一祁连山地震带潜在震源区内已发生地震的重复，六盘山一祁连山地震带共有15个潜在震源区发生过地震，其中发生过8级地震的3个潜在震源，未有其它地震记载；除此之外，只有4个潜源无地震重复发生的现象（其中一个潜源发生过6-7级震群，共有6次地震）。说明发生过一次中强震，并在其附近再次重复的比例很大，

表3.18中国西部地区（六盘山一祁连山）地震重复一览表

序号潜源地震（时间，震级）有否重复1陇县619907.2有2隆德180661/2192161/2有3海源192081/2无4松山19906.119946.1有5宏远19906.166.26.36.7震群6固源121961/2无7青铜峡87661/2156171/4

19916.119946.1有8同心170971/218526有9中宁16548无10枣园87661/29165149561/4有11古浪19278无12金昌西北19546195471/4有13张掖71/27566有14肃南71/4

无15昌马堡193271/4无

（1.3）地震区强震重复

由于受古地震开挖和有关资料的限制，国内大多数地区还不可能完全利用特征地震重复的特点。所以对于有限的历史记载资料，地震区或相关范围内地震重复的统计是有一定意义，统计结果说明，在一个地区（地震区），历史上已有地震记载，再次发生地震概率小于不重复发生的概率．

表3.19地震区、带强震重复率表

地区震级

重复率（％）复发期（年）ij

未重复

重复

华北区

76

7364

2736

293162

新疆区

7

75

36

162

青藏高原

7

85

15

＜100

(2)地震迁移：是指地震活动的地区（震中区）或地点（震中）随时间的改变。根据地震活动的特点可分为主体地震迁移（地震活动地区的变化）或震中在地震区、带内沿一定方向（或按经度或纬度）的迁移。它们在判断地震活动趋势和场地地震危险性分析中有重要作用。

（2.1）主体地震迁移：

在地震区内不同时段（期）地震主要活动地区的变化。在该时段内，区内主要地震活动的地震带（地区）称为主体地震带（地区），这时该带与区内其它地区相比，地震的强度大、频度高，

前者为该地震区的主体地震带（地区），后者为调整地震带（地区）；在另一个地震活动期（阶段），另一个（些）地震带（地区）成为强震活动的主体地震带，其它地震带（地区）的地震活动水平降低成为调整地震带。主体地震带随时间变化称为主体地震迁移。不同地震区主体地震的迁移特点并不完全相同。

主导地震：一个地震区、带，无论是主体地震带或调整地震带内发生能代表该地震带、该时段地震活动水平的较大地震。调整地震：也可称为背景地震，即各个活动期，地震带内地震活动水平较低的地震。

华北地震区至今有三个较完整的地震活动期，在1290-1368年和1484-1730年两个活动期内，强震主要发生在华北块体边界带上，如汾渭地堑系、郯庐断裂带和燕山-渤海北西带。地震活动表现为频次高、强度大，多次发生8级或8级以上地震，最高震级为81/2级。此时，该区的华北平原带内，仅发生一些中强地震，其中只有4次6级地震，最大震级为63/4，并且均发生在本区该活动期的前兆释放阶段和主体地震的地震丛间，相当于主体地震带（地区）地震活动的补充。

华北地震区的地震网络主体地震迁移华北块体边界带为华北地震区，一、二两个活动期的主体地区，主导地震为7-8级地震，发生的小一些地震为调整地震；华北平原地震带为调整地震带，他的主导地震为5-6级，调整地震震级更小。

1815年以来的第三活动期，从平陆地震（1815年）以来，本活动期强震主要发生在华北块体内部，即由磁县—邢台—唐山和菏泽—渤海—海城两条北东向条带所围限的菱形块体边缘，它包括华北平原，并穿过燕山—渤海北西带和郯庐带。上述的菱形块体则为本活动期强震的主体位置，主导地震为6-7.8级，汾渭地震带已不是华北地震区的主体地震区。

华北地震区主体地震迁移在本活动期汾渭地震带地震活动水平较低，Mmax为61/2,主导地震为中强震，以5-6级为主,说明汾渭地震带为本活动期的调整地震带，华北地震区地震主体位置迁移已至华北平原带。从时间序列曲线也能分析地震主体迁移的特点

，图3.104和图3.105分别为汾渭地震带1470-1730年第二个活动期6级以上地震和1815年以来43/4级以上地震的M-T和蠕变曲线图。它们的主要特点是：①地震成丛分布，蠕变曲线呈台阶式上升，每一明显台阶为一丛地震；②强震丛与弱震丛交替活动；③每条曲线都代表该时期地震活动水平。

图3.105汾渭地震带蠕变曲线

1470-1730年M≥6级1815年以来M≥43/4级汾渭地震带M-T图①1470-1730年M≥6级②1815年以来M≥43/4东南沿海地震带东南沿海地震区可分为内、外两个地震带，两个带的地震活动强度与地震释放特点差别较大。 ①外带是强震带，历史上曾发生过多次7-73/4级地震，地震能量集中释放，M-T图呈成丛分布；②内带是中强地震带，最大震级为6.4级（1969年）地震能量均匀释放，无明显的大释放过程，平均16年有一次5级地震发生。③外带和内带地震活动有互补性，即外带处于活动高潮时（地震活动成丛），内带处于平静阶段，当外带活动高潮之后，处于调整阶段时，内带地震活跃。

东南沿海内带M-T图东南沿海外带M-T图该地震区地震释放特点为“外带释放，内带调整”

例如：十七世纪初在外带于泉州的海外和海口分别发生73/4和71/2级地震，而内带没有记载到破坏性地震；在外带地震平静之后，内带于1650-1700年发生一系列5-53/4级地震；又如1918年的7.3级和1931年的西沙群岛63/4级地震前后，内带没有地震发生，而是于1936年在广西灵山发生63/4级地震，它的主体地震迁移表现为在该地震区地震活跃时，大地震主要发生在外带，内带一般仅有5级左右地震发生；在地震区调整期时，地震迁至内带，以6-6.9级地震为其主导地震。（2.2）地震带和地震块体周边的地震迁移大地震随着时间沿地震带或地震条带迁移，该现象可以有助于地震预测或可以排除某些地点在一定时间内发生地震的可能性

华北地震区的汾渭、河北平原、郯庐、燕山-渤海等4个主要地震带，都有相似的地震迁移现象，即一次大地震发生后，地震不是迁移到另外地区，而是在其附近连续发生大或较大地震，连续发生地震的地区称为地震滞留区，经过一段时间之后，地震再沿地震带迁移。往往在地震带一端有一个滞留区，也有在地震带两端都有地震重复发生的滞留区，分别称为单向或双向地震滞留现象

图3.107a华北地区各地震带地震迁移图

中国西北地区地震迁移

中国陕甘宁地区存在着7级以上地震沿着深大断裂带迁移的现象，迁移方向总的趋势是由南向北，然后自东向西，一次地震迁移距离为300—500kin，迁移到的下一个发震点，一般为大地震的空段．例如1879年甘肃武都8级地震后向北迁，于1920年在海原发生了8.5级地震，又于1927年在古浪发生了8级地震，之后，又于1932年在昌马发生了7.6级地震，再之后，向南东方向迁移，于1937年在托索湖发生了7级地震再向南迁于1947年迁至达日发生了7级地震．一百余年来，在这个迁移轮回中，沿此迁移路线未曾发现7.5级以上地震的重复发生现象．可以推测，近几十年甚至上百年内再在达日（1947年发生过7级地震）附近发生较大地震的可能性不大．

3.2.5.3地震活动的时间特征分析：主要研究地震活动的非平稳性3.2.5.3地震活动的时间特征分析：主要研究地震活动的非平稳性

地震活动在时间分布上的非平稳性，主要表现为活跃和平静相间的准周期性活动，每一准周期性变化称为地震活动期，每个活动期可分为地震平静期和活跃期。

⑴活跃期时，地震带（区）的地震活动水平较高是地震带的危险时段。活跃期和平静期地震幅度差别很大，一般在平静期内无7、8级地震发生，而活跃期都有7、8级、甚至大于8级地震。Μ—Τ图和地震蠕变曲线是地震时间序列最直接的表示。下图为华北地震区的Μ—Τ图和地震蠕变曲线。

⑵平静期内地震活动水平低，震级一般小于或等于6级，频度较低，历时较长，是地震带的安全期我国主要地震区（带）地震平静期和活跃期划分图由于不同地震带和地震区地震活动水平、记载时间的差异，地震活动期也不尽相同。比如华北、华南地区一个地震活动期为300年左右而新疆和西藏等西部地区只有100年左右；台湾地震区的东部亚区及青藏高原南部地震区活动期仅为几十年。地震活动分期与地震能量释放特征分析可了解地震活动时间非平稳性，它是地震趋势分析和地震活动水平估计最直接、最简便的方法

分期历时年最大震级释放速率尔格/年第二活动期平静期1369-1483114

全期平均0.146ⅹ1011活跃期前兆释放阶段大释放阶段剩余释放阶段183273488.563/40.21ⅹ1011第三活动期平静期1731-1814

全期平均0.11ⅹ1011活跃期前兆释放阶段大释放阶段剩余释放阶段141107.57.8

0.176ⅹ1011华北地震区地震应变释放分期表3.21东南沿海地区地震应变释放分期

分期历时年最大震级释放速率比率1010尔格％第二活动期平静期1300-144414443/40.290.2活跃期前兆释放阶段大释放阶段剩余释放阶段1556516853/46.8894.423第三活动期平静期1657-179013450.891.1活跃期前兆释放阶段大释放阶段剩余释放阶段1266671/4105.31367.9985

3.2.3.3宏观地震影响场和地震基本烈度（1）地震烈度和地震烈度表

地震宏观影响场是指历史上发生过地震所造成地表、建筑物破坏、人员伤亡、人的感觉等影响的地理分布，它是工程地震研究中的重要环节之一，与工程建筑抗震设计有直接、密切的关系。地震影响场是以宏观地震烈度或地震动参数来表示,我国1972年和1990年出版的地震区划图是采用了前种表示方法;最新出版的地震区划分别用地震峰值加速度和反应谱周期表示的两张图。

地震烈度是用地震宏观影响和破坏来描述的。按照人员有感、建筑物和地表、地质的破坏程度及人、畜伤亡等情况划分破坏等级，称为地震烈度，是地震工作者提供一种宏观尺度来描述地震影响的大小。不同国家地震烈度划分的等级不同，日本地震破坏分为7级，他的最高烈度为七度，目前中国和苏联等国地震破坏程度分为十二级，最高烈度为十二度。地震烈度分别用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ和Ⅻ表示。

中国地震烈度表烈度表的说明（1）烈度表中的l—5度