高速公路工程场地地震安全性评价报告学士学位论文

高速公路工程场地地震安全性评价报告

目录TOC\o"1-2"\h\z\u前言 综合研究结果表明，西秦岭北缘断裂带可大致分为天水段、甘谷—武山段、漳县段和锅麻滩段等四段。天水以东断裂主要表现为左旋剪切运动，天水以西断裂为左旋兼正断性质。沿断裂多处可见山脊、冲沟、洪积扇等的左旋水平错开，并形成有正断层陡坎（图3—31、3—32），估计断裂平均水平滑动速率为2.1～2.8mm/a，平均垂直滑动速率为0.4～0.7mm/a（国家地震局兰州地震研究所，1993）。有史料记载以来，该断裂带上共发生过公元143年甘谷西7级和734年天水7级地震以及多次6级以上地震，许多地段还存在多次古地震现象，表明了该断裂带强烈的近代活动性。3.4.8哈南－稻畦子－毛坡里断裂带又称为文县北断裂或弋家坝－稻畦子断裂带。最近侯康明等（2005）对断裂带及1879年武都南8级地震的同震破裂进行了系统而深入的调查研究。断裂带西起南坪县哈南寨，向东经甘肃文县北的堡子坝、桥头屯寨、黎坪，在固水子和稻畦子一带穿越白龙江继续向东延伸。断裂带是由哈南－稻畦子－毛坡里、安昌河－青三湾－庙坪里和八字河－屯寨－固水子三条断裂及斜列于其间的堡子坝－桥头、磨坝和望子关南三个白垩纪断陷盆地组成的一条由西向东撒开的构造带，西宽5～10km，东宽10～15km，长约100余公里。（1）哈南－稻畦子－毛坡里断裂该断裂控制了堡子坝－桥头盆地的南界，总体走向NEE，倾向NW，近直立。在稻畦子，断裂错断了Ⅰ、Ⅱ级河流阶地和河漫滩，并在1879年地震时形成了高5～6m的陡坎及地震破裂带；水系左旋位错20多米，纹沟左旋位错5m。阶地砾石层底部取样14C测年为5.62±0.67万年，上部黄土层是2.9±0.16万年（侯康明等，2005）。（2）安昌河－青三湾－庙坪里断裂该断裂控制了堡子坝－桥头盆地北缘，走向NEE-NE,倾角陡立，长60余公里。在杨家山－水泉旁断裂通过处，有近东西向分布的3～4个台地，坡面倾向山体，宽2～5m不等。许多冲沟通过这里左旋位错25～30m。台地上存在多条近东西向展布的裂缝，宽0.8～2m，深0.5～2m，有的甚至斜切台地。据此分析，近东西向分布的一组台地，很可能是晚更新世以来断裂活动形成的反向陡坎，台地上的裂缝则可能是1879年大震的产物。在断裂东段，断错最上层的坡积黄土砾石层，断面有多次错动迹象，破碎带宽约4m，其中有古地震楔（侯康明等，2005）。（3）八字河－屯寨－固水子断裂总体走向N28～50ºE，倾向NW，长60余公里。在屯寨的芝麻村山坡上，断裂破碎带宽2～3m，上覆30cm厚的腐殖黄土层被错断，经过14C测年黄土年龄为7.8±0.13万年（侯康明等，2005）。由上可见，哈南－稻畦子－毛坡里断裂带是一条晚更新世以来活动的构造带。它是1879年武都南8级大震的发震构造，沿其产生了长约70余公里的同震破裂带。3.4.9武都－略阳断裂该断裂西起武都，向东经康县北至略阳北，走向近东西，倾向南，倾角70～80º，逆断层性质，长120km。沿断层岩石挤压破碎，断层角砾岩、挤压片礼和断层泥发育。地貌上形成断层崖和断层三角面。断裂带被晚更新世以来的坡积层和次生黄土（距今2.64～3.24万年）覆盖；毛垭子山北麓断裂剖面上，断裂物质的ESR年龄为距今15.4万年（中国地震局地质研究所，1999）。3.4.10成县北断裂又称为成县盆地北缘断裂带，由高楼子－杨家岩、仲家山－堡子上、赵家河－红岩沟、清河岩－黄渚关河石头坪等断裂组成，总体走向NEE～EW，倾向S，逆断层性质，长约220km。断裂带沿线古生代和中生代地层产状变化大，第三纪地层不整合覆于其上。经野外考察，断裂带未错断第四系。在断裂带中采集3个断层泥样品经TL法测试，结果为距今11.71～5.97万年。但结合地质和地貌等资料分析，该断裂带为早－中更新世活动断裂。3.4.11成县南断裂又称为成县盆地南缘断裂，走向EW，倾向S，逆断层性质，总长170km。在成县一带见断裂切入第三纪红层中，部分地段断裂直接出露于地表，大部分地方被晚第四纪黄土状沉积覆盖。在成县抛砂镇西南取断层泥进行TL测年，结果为距今8.38万年（中国地震局地质研究所，1999）。3.4.12龙泉山断裂龙泉山断裂带是成都第四纪前陆盆地的前陆隆起，严格地限制了成都平原第四系沉积的东界，其形成历史可追溯到晚侏罗纪—早白垩纪（李勇等，1995），是龙门山冲断作用的弹性响应。由龙泉山西坡断裂和东坡断裂相向对倾组成，与龙泉山背斜的形成过程具有密切的成因联系。资料研究结果表明，龙泉山断裂在地表未发现确凿的晚更新世活动的地质地貌证据，其最新活动时期应在中更新世时期。第五节区域地震构造环境综合评价3.5.1区域地震构造环境（1）区域主要包括了祁连山造山带、秦岭造山带、松潘－甘孜造山带和扬子陆块各一部，印支运动奠定了本区的基本构造格局。晚新生代以来，伴随着青藏高原持续抬升和高原物质向东蠕散的影响，高原东部地区表现出地壳抬升、变形与缩短和块体的旋转与侧向挤出等复杂的变形过程，导致区域内的断裂均具有不同程度的第四纪活动性和频繁的地震活动。（2）区域包括了中国西部强隆区和东部弱升区各一部，西部强隆区第四纪以来抬升幅度较大，东部弱升区第四纪以来的抬升幅度较小。高速公路工程场地正处于西部强隆区的岷山断块的东缘，第四纪以来的抬升幅度大约在3000m左右。（3）区域内的布格重力异常值均为负值，且由东向西逐渐降低，变化幅度在-100～-410mgal，在武都、平武、茂汶一线形成有一条NNE向的布格重力梯级带，地幔呈向西倾斜的斜坡，布格重力梯级带是北东向龙门山断裂带通过的位置，表明了龙门山断裂是一条切割深度已达上地幔的岩石圈深大断裂。航磁异常使龙门山构造带呈现出不同的分区特征。区域内地壳厚度由区域东南向西北渐次增厚，在龙门山幔坡陡倾带一线，其极为醒目的地壳厚度变化异常与该区巨型重力梯级带、航磁异常陡变带一样，对应着龙门山深大断裂带。（4）区域内主要发育有NE、NW和NS向三组不同方向的断裂构造，区内的岷江断裂、虎牙断裂、塔藏断裂、临潭－宕昌断裂、迭部－舟曲断裂、哈南－稻畦子－毛坡里断裂带等，均具有明显的晚更新世—全新世以来活动的地质地貌证据，主要表现为左旋走滑运动特征；而NE走向的龙门山构造带主要表现为由北西向南东的冲断作用，并具明显的右旋走滑运动特征。这些断裂历史上均发生过6级以上强震或存在史前古地震的地质纪录。上述断裂未来强震的复发将对工程场地的地震安全性产生不同程度的影响。3.5.2区域强震发生的构造条件3.5.2.1M≥7级地震的地震地质标志（1）强烈活动的断块边界断裂断裂在晚更新世以来特别是全新世活动强烈，断错地貌清晰，有明显的位移证据，断裂带上往往有近代地震或古地震的地表破裂带分布。如1933年叠溪71/2级地震等。（2）活动断裂的粘滑、闭锁段这些粘滑、闭锁段大多出现在断裂弯曲、转折部位，主干断裂的分叉区及枢纽部位。光弹力学实验结果表明，这些构造部位在相同的受力条件下表现为应力集中（叶洪等，1973）。（3）具有明显的古地震遗迹的活动断裂段近代强震往往发生在古地震遗迹明显的活动断裂段上，即“古震”与“近震”具有明显的同源性（唐荣昌等，1983，1985）。如1879年甘肃武都南8级地震等。（4）具有全新世活动性的深大断裂这些断裂往往表现为重力异常梯度带、航磁异常突变带或地壳厚度陡变带。如岷山断块区的多次7级以上地震等。（5）一、二级新构造运动分区的边界性断裂这些断裂也常常是差异活动最为明显的地带。如143年甘肃甘谷西7.0级上地震、2008年汶川8.0级地震等。3.5.2.2M=6.0—6.9级地震的地震地质标志研究区的6.0～6.9级地震的标志与7级以上地震的标志并无严格的区别，只是强度和规模稍弱。在断层活动时代上可下延至晚更新世，在新构造运动分区上，6.0～6.9级地震可发生在三级新构造运动分区的边界性断裂上。因此其地震发生的空间范围比7级以上地震有所扩展。除此而外，特别应当指出的是，本区6.0～6.9级地震还具有以下两个特征标志：（1）大型走滑型断裂带的岩桥区出现在走滑型断裂的羽列部位，为主干断裂上的应力调节单元，特别是拉分岩桥区常常是6级左右地震活动的有利场所。如1976年小河6.7级地震等。（2）主干断裂上的第四纪盆地研究区大量的6.0～6.9级地震的震例资料表明，6.0～6.0级地震与主干断裂上的第四纪盆地密切相关，如1960年漳腊6¾级地震等。这可能与主干断裂的差异活动有关。3.5.3区域主要发震构造评价区域范围内的发震构造主要有平武－青川断裂、龙门山断裂带中段、虎牙断裂、岷江断裂、哈南－稻畦子－毛坡里断裂带、塔藏断裂、舟曲－迭部断裂带、成县断裂带等，以下将分别讨论这几条断裂的分段性、潜在地震能力和强震复发间隔等，为区域范围内高震级潜在震源区的地震活动性参数确定提供地质学依据。（1）龙门山断裂带该断裂带主要由茂汶—汶川断裂、北川—映秀断裂和彭县—灌县断裂等三条断裂组成，其中茂汶—汶川断裂的茂汶—草坡段、北川—映秀断裂的北川—映秀段和彭县—灌县断裂的都江堰—天全段为全新世活动段，历史上曾发生过数次6级左右地震，最大地震为2008年汶川8.0级地震。根据断裂分段性及活动性差异，划分出汶川8.0级、陇东7.5级、青川7.0级、彭州6.5级和竹园6.5级五个潜在震源区。龙门山断裂带单条断裂上的滑动速率估值在1mm/a左右，估计8级大震的复发间隔在3000～5000a。（2）虎牙断裂该发震构造位于西部强隆区与东部弱升区的边界地段，断裂两侧夷平面高程不同，东侧海拔3000－3500m，西侧4200－4500m，垂直断错幅度达1000m左右，为全新世活动断裂，估计的断裂平均水平滑动速率为1.4±0.1mm/a，垂直滑动速率为0.3mm/a。历史上曾发生过1630年松潘小河6½级地震和1976年松潘、平武间7.2级强震群。因此，该断裂的最大潜在地震能力为7.5级，估计强震复发间隔应在2000－3000a。（3）岷江断裂大致以川主寺、较场为界，可以将岷江断裂分为北、中、南三段。南段为全新世活动段，历史上曾发生过1713年叠溪7级地震和1933年叠溪7.5级地震；川主寺—较场段（中段）活动构造地貌稍弱，但仍可见到第四纪新断层现象（赵小麟等，1994；SheFaChen等，1994），为晚更新世－全新世活动段，历史上曾发生过1938年松潘南6.0级地震；弓嘎岭—川主寺段（北段）为全新世活动段，估计断裂的平均垂直滑动速率为0.37～0.53mm/a，左旋位错量与垂直位错相当（周荣军等，2000），历史上曾发生过1748年6½级地震和1960年6¾级地震。根据滑动速率估算，岷江断裂7.0级以上强震的复发间隔应为2000—3000a。根据断裂分段性及活动性差异，可以将岷江断裂的南段和中段合并划为较场8.0级潜在震源区，因为这两段的右阶羽列距不足1km，难以排除联合破裂的可能性。北段单独划为一个漳腊7.5级潜在震源区。（4）哈南－稻畦子－毛坡里断裂带该发震构造位于西部强隆区与东部弱升区的边界地段，由哈南－稻畦子－毛坡里断裂、安昌河－青三湾－庙坪里断裂和八字河－屯寨－固水子断裂等3条断裂组成，在晚更新世以来均由明显活动。1879年武都南8级大震沿该断裂带产生了长约70余公里的同震破裂带（侯康明等，2005），根据特征地震模式，该发震构造未来同样可能发生8级地震。（5）塔藏断裂该发震构造位于岷山强断隆与甘南强隆区之间的边界带上，为一条全新世活动断裂，平均水平左旋滑动速率为2.7-2.8mm/a。发生过1738年南坪5¾级地震，根据这些特征及有关区域强震发生的构造条件，其最大潜在地震能力定为7.5级。（6）舟曲－迭部断裂带该断裂带由4条分支断裂组成，除光盖山－迭山北缘断裂可能为晚更新世活动断裂，其余3条分支断裂均为全新世活动断裂，平均垂直滑动速率为0.36mm/a，水平左旋滑动速率为1.3mm/a。1881年沿该断裂带曾发生过6½级地震，根据这些特征以及有关区域强震发生的构造条件，其最大潜在地震定为7.5级。（7）礼县－罗家堡断裂该断裂由一组断裂斜列构成，具有明显的晚更新—全新世活动性，多处可见断裂左旋断错冲沟及断层陡坎现象，为全新世活动断裂，断裂的平均水平滑动速率为0.64－1.25mm/a，平均为0.95mm/a，断层的垂直滑动速率为0.24－0.47mm/a，平均为0.35mm/a（韩竹军等，2001）。该断裂曾发生过1654年天水南8级地震，近代小震活动亦沿断裂密集成带分布，显示出较明显的现今活动性，根据这些特征以及有关区域强震发生的构造条件，其最大潜在地震能力为8.0级。第四章近场及场区地震活动性和地震构造第四章近场及场区地震活动性和地震构造本章旨在通过对地震活动性、新构造运动特征、主要断裂特征及其活动性的分析，判断近场区域可能发生地震的地点，综合评价近场及场区地震构造，为确定近场潜在震源区和场地地震动参数提供依据。第一节近场地震活动性按照中华人民共和国国家标准《工程场地地震安全性评价》（GB17741—2005）（中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中华人民共和国国家标准化管理委员会，2005）中对近场范围的要求，将高速公路主要隧道、桥梁工程场地近场地震活动性的研究区域确定为东经103°54´～105°00´、北纬31°36´～33°15´的范围。4.1.1近场地震资料概况在近场范围内，自1169年北川5级地震起有历史地震记载，至2008年5月12日汶川8.0级地震前，近场内共有44次Ms≥4.7级的破坏性地震记载，表4—1给出了这些历史地震的有关参数一览表；2008年5月12日汶川8.0级大地震是一个典型的主震—余震型地震序列，地震后发生了大量的余震活动，近场内迄今已记到29次Ms≥4.7级的强余震，表4—2给出了中国地震台网记录到的近场内Ms≥4.7级强余震的有关参数一览表。自1970～2009年以来，近代地震活动的主要表现形式为ML＜4.7级的小地震，共记到ML=1.0～4.6级地震13346次，表4—3给出了1970～2009年近代弱震各震级频次分布一览表。表4—1近场Ms≥4.7级历史地震有关参数一览表（1169～2008年5月12日汶川8.0地震前）序号地震时间震中位置震级震中烈度北纬东经参考地点11169.01.3131.9°104.4°北川5Ⅵ21488.09.2531.7º103.9º茂县一带5½Ⅶ31581.07.0032.9°104.6°甘肃文县5½Ⅶ41597.02.1431.9°104.4°北川5½Ⅶ51610.03.1332.4°104.6°平武东5½Ⅶ61623.06.2332.6°104.1°松潘小河5½Ⅶ71630.01.1632.6°104.1°松潘小河6½Ⅷ81634.00.0033.2°104.8°甘肃文县5½Ⅶ91822.04.2433.0°104.6°甘肃文县5½Ⅶ101879.06.2933.2°105.0°甘肃武都附近5¾Ⅶ111879.07.0133.2°104.7°甘肃武都南8Ⅹ121880.06.2232.9°104.6°甘肃文县5½Ⅶ131913.08.1831.8°104.5°北川5Ⅵ141933.10.1531.8º104.0º茂汶北5¾Ⅶ151940.00.0031.6º103.9º茂汶一带5½Ⅶ161956.06.3033.0°104.0°南坪附近4¾Ⅵ171958.02.0831.7°104.3°茂汶、北川6.2Ⅶ181961.01.2332.8°104.0°松潘东北4¾Ⅵ191961.06.2831.6º103.9º茂汶东南4.8201961.12.0831.8°104.5°北川4.7211966.06.2731.6º104.2º安县附近4.8Ⅵ221966.11.0732.9°104.3°南坪南4.8Ⅵ231973.05.0833.0°104.2°南坪南5.1Ⅵ241973.08.1132°56′103°54′松潘东北6.5Ⅶ251973.08.1632.9°104.0°松潘东北4.7Ⅵ261973.09.0432.9°104.0°南坪西南4.7Ⅵ271974.01.1632.9°104.1°南坪西南5.7Ⅶ281974.11.1733.0°104.1°南坪南5.7Ⅶ291976.08.1632°42′104°06′松潘、平武间7.2Ⅸ301976.08.1632.50°104.6°平武附近5.0Ⅸ311976.08.1632.7°104.6°平武西北4.7*321976.08.1632.7°104.3°平武西北4.9*331976.08.1832.8°104.3°南坪东南4.8*341976.08.1932.9°104.3°南坪东南5.9*351976.08.2232°36′104°08′平武北6.7*361976.08.2232.7°104.2°平武西北4.7*371976.08.2332°25′104°12′松潘、平武间7.2*381976.08.2832.3°104.1°松潘、平武间4.9Ⅷ+391976.09.0132.5°104.1°松潘、平武间5.1401976092132.8°104.2°南坪南5.2411977.03.1732.9°104.2°南坪南4.8421978.05.3032°48′104°10′南坪南4.7431989.05.0431.72°104.23°绵竹北4.8442006.06.2133.07°104.99°甘肃文县5.2Ⅵ表4—2近场汶川8.0级地震的强余震（Ms≥4.7）有关参数一览表（2008年5月12日～2009年12月31日）序号地震时间震中位置震级震源深度（km）北纬东经参考地点12008.05.1231.65°104.48°安县5.21522008.05.1232.28°104.80°平武4.81932008.05.1231.83°104.38°北川4.7942008.05.1231.88°104.35°北川5.31152008.05.1232.05°104.40°北川4.71562008.05.1232.17°104.92°平武5.01372008.05.1232.18°104.92°平武5.02082008.05.1231.87°104.57°北川4.9992008.05.1331.82°104.58°北川4.730102008.05.1331.75°104.25°安县5.220112008.05.1331.67°104.47°安县4.812122008.05.1431.95°104.23°北川4.715132008.05.1531.63°104.33°安县4.810142008.05.1732.30°104.87°平武5.014152008.05.1832.25°104.90°平武6.113162008.05.1832.27°104.93°平武5.015172008.06.0332.03°104.63°北川4.715182008.06.0831.88°104.45°北川5.015192008.07.0531.60°104.12°绵竹4.747202008.07.1531.62°104.03°绵竹4.848212008.07.1831.60°104.32°安县4.717222008.08.0132.08°104.65°平武6.214232008.08.0732.12°104.73°平武5.015242008.08.1331.82°104.37°北川4.717252008.10.0431.83°104.07°茂县4.930262008.10.3131.83°104.37°北川4.838272008.11.0432.10°104.50°北川4.833282008.11.1632.20°104.70°平武5.122292009.03.0431.90°104.85°江油4.725表4—3近场近代弱震各震级档次地震频次分布一览表震级分档4.0～4.63.0～3.92.0～2.91.0～1.9地震频次103108780774079对近场地震资料分析可知，近场自1169年有历史地震资料记载，迄今已发生过73次Ms≥4.7级地震，这些地震中的大量中、强地震分别为1960年松潘6¾级地震的余震、1973年松潘东北6.5级地震的余震、1976年松潘、平武间7.2级强震群的余震和2008年5月12日汶川8.0级地震后的强余震，近场区中强地震的活动具有较高的活动强度和频度；自20世纪70年代迄今的近40年来，由于1973年松潘黄龙地震序列、1976年松潘～平武地震序列和2008年汶川地震序列的作用，近场内的近代弱震活动水平较高。迄今为止，近场内的最大地震是1879年7月1日甘肃武都南8级地震。4.1.2近场地震活动特征图4—1给出了近场地震震中与断裂构造分布示意图。从图中可见，近场中自南向北主要有以下重要断裂构造：茶坝—林庵寺断裂、北川—映秀断裂、江油—广元断裂、通口断裂、毛垭断裂、永平断裂、香水场断裂、千佛山断裂、平武—青川断裂、虎牙断裂、八洞沟断裂、竹根卡断裂、刀切加—胡家磨断裂、水牛家—跌不寨断裂、塔藏断裂、八字河—屯寨—固水子断裂、哈南—稻畦子—毛坡里断裂、安昌河—青山湾—庙坪里断裂和临江断裂等，迄今为止，近场中发生的数十次破坏性历史地震和强余震均分布在这些断裂及其附近地区。近场内的近代弱震活动与中强地震的分布格局相近，在近场中南部主要沿龙门山断裂带分布，在近场中西部多沿竹根卡断裂、刀切加—胡家磨断裂、水牛家—跌不寨断裂、虎牙断裂和叶塘断裂活动，在近场北部则分布在一系列呈北西西—北东东向展布的弧形断裂带上；除此之外，在近场的其余地区，近代地震活动无显著的成带、成丛密集分布的现象，且频度、强度较低。从图4—1中还可见到，在黄土梁隧道进出口、王家山隧道进出口和毛家山隧道进出口及其附近5km范围内，均有1～2次Ms≥4.7级地震记录，而在木座1号隧道和太华山隧道沿线没有发生过Ms≥4.7级地震；近40年来，除黄土梁隧道进出口近代弱震活动水平较高外，其余各隧道进、出口附近地震活动水平相对较低，多为1.0～3.0级微震活动。综上所述，近场地震活动的空间分布呈明显的不均匀性，断裂构造对历史地震和近代弱震的空间分布格局有一定的控制作用。2008年5月12日汶川8.0地震前，近场内历史上曾发生过44次Ms≥4.7级的破坏性地震，受震区产生的大量余震活动影响，近场内还有29次4.7≤Ms≤6.5级强余震，总体的中强地震的活动频度、强度均较高；近40年来，近场内多为ML＜4.7级的弱震活动，近代弱震活动多在近场北部、中西部和中南部的各条断裂两侧密集成丛、成带展布。4.1.3近场局部应力场分析表4—3给出了近场及其附近地区的地震震源机制解和多台小地震综合断层面解结果的P轴参数一览表。从表中可见，近场及其附近地区单个地震及小地震综合断层面解的主压应力轴方位比较接近，集中分布在北西西（281°～313°）和北东东（252°～268°）方位的两个小扇形区域内；多年、多台小地震综合断层面解给出的P轴方位是291°，也呈北西西向的优势分布方位。从表4—3中P轴仰角参数的统计结果可见，P轴仰角≤10°的占40％，P轴仰角为11°～30°的占60％，显示近场及附近地区的主压应力场呈水平～近水平状态。表4—3近场附近单个地震及小地震综合断层面解的主压应力轴参数表地震时间震中位置震级P轴资料来源北纬东经方位仰角1958.02.0831.7°104.3°6.229631[1]1973.05.08104.2°33.0°5.11125[1]1973.08.11103°54′32°56′6.52893[1]1974.01.16104.1°32.9°5.77613[1]1974.11.17104.1°33.0°5.728316[1]1976.08.16104.1°32.7°7.2723[1]1976.08.18104.3°32.8°4.83138[1]1976.08.19104.3°32.9°5.9885[1]1976.08.22104.13°32.60°6.710722[1]1976.08.23104.20°32.42°7.210210[1]1976.09.01104.10°32.50°5.128124[1]1976.09.21104.20°32.80°5.230811[1]1978.05.30104.17°32.80°4.78414[1]2008.08.01104.65°32.08°6.229820[2]1980.01—1986.12多台中、小地震29112[3]资料来源：[1]成尔林，1981；[2]省地震局预报研究所，2008；[3]蒲晓虹，1993综上所述，近场及其附近地区处于北西西（或北东东）—近东西向的水平主压应力场控制下。在这样的现代构造应力场中，近南北—北北西走向的断层易于发生左旋走滑运动，北西及北西西向的断层也易产生左旋走滑运动。第二节近场新构造运动的基本特征工程场地位于青藏高原向龙门山中高山过渡的地区，新构造运动主要表现为大面积的间歇性抬升运动，区内分布有多期夷平面和河流阶地，简述如下：4.2.1地形地貌特征近场区总的地势显示为西高东低，北高南低，地跨不同的地貌单元。大致以虎牙断裂为界，虎牙断裂以西为岷山断块隆起区，山顶面海拔高程在4200—4500m左右，最高峰雪宝顶海拔高度5588m，以东为海拔3000m左右的龙门山—米仓山中高山区，近场区北部还包含了秦岭中升区，东南角还有海拔高程在500m左右的盆地。近场区内第四纪以来形成有多期夷平面（图4—2），虎牙断裂以西形成有青海期夷平面（S1），高程在3800—4000m之间，时代为第三纪末期，以东形成有两期夷平面，一期为漳腊图4—2近场区夷平面分布图1.现存夷平面；2.夷平面划分代号；S1-青海期；S2—漳腊期；S3—涪江期期夷平面（S2），高程3500m，时代为早更新世，另一期大致相当于涪江期（S3）夷平面，高程在2500m左右，时代为中更新世。高度变化由西向东呈阶梯状递降的趋势，表明了虎牙断裂在第四纪以来具有明显的差异活动。近场区内地地貌类型主要有两种，即构造剥蚀地貌与侵蚀堆积地貌（图4-3），分述如下:图4-3近场区卫星影象3D图（1）构造剥蚀地貌近场区的地形地貌主要受断裂构造控制，主要山脉和河流均呈近NW和SN向，构造上的复杂性直接导致了地形地貌的复杂性山顶高程一般多在2000－4000m之间，切割深度在1000－2000m左右，区内总的地势北西高南东低，山势巍峨，地形陡峻，河谷多呈峡谷，常见陡崖峭壁，两岸较对称，地形坡度35～55°，局部为70～85°。区内水系呈树枝状分布，跌水、瀑布发育，近场区中南部所分布洋洞河、火溪河属于涪江水系，而分布在近场区东北部的白水河则属于嘉陵江水系，区内河床比降10～25‰，汛期河面宽80～200m,枯水期水面宽20～80m，河曲明显，水流湍急。（2）侵蚀堆积地貌侵蚀堆积地貌主要由河流的侵蚀堆积作用形成，区内河流侵蚀作用明显，河流阶地不连续，大部分被剥蚀，并被后期崩坡积堆积物所覆盖，Ⅰ、Ⅱ级阶地仅零星分布。强烈的抬升和下切使坡积、崩塌和泥石流堆积发育，厚度一般为数米—数十米。4.2.2河流阶地特征近场区范围内河流阶地不甚发育，仅局部地区可见，于近场区南侧涪江小河南、涪江丰岩堡北附近实测了两条河流阶地剖面（图4—4、4—5）。图4—4涪江小河南实测阶地剖面1.第四系坡洪积物；2.亚砂土砾石层；3.志留系白龙江组炭硅质板岩；4.二叠系结晶灰岩；5.河漫滩；6.阶地级数；▲：测龄样品采集位置图4—5涪江丰岩堡北实测阶地剖面1.砂砾石层；2.二叠系白云质灰岩；3.河漫滩；4.阶地级数（1）涪江小河南实测阶地剖面该剖面共发育了Ⅰ、Ⅱ级阶地，现代河漫滩高出水面约2m，Ⅰ级阶地为堆积阶地，拔河高程7m，为亚砂土砾石层，阶面宽约10m，Ⅱ级阶地为堆积阶地，拔河高程约20m，为亚砂土砾石层，阶面宽约100m，后缘被第四纪坡洪积物所覆盖。于二级阶地阶面上部取冲积相砂土样经TL法测定，其年龄值为32700±2600a。（2）涪江丰岩堡北实测阶地剖面该剖面共发育了Ⅰ、Ⅱ级阶地，现代河漫滩高出水面约1m，Ⅰ级阶地为堆积阶地，拔河高程7m，为亚砂土砾石层，阶面宽约7m，Ⅱ级阶地为基座阶地，拔河高程约18m，基座为二叠系白云质灰岩，上覆亚砂土砾石层，阶面宽约100m。从河流阶地特征可看出，涪江同级阶地拔河高程基本一致，反映出场区第四纪以来以整体间歇性抬升运动为主。4.2.3新构造运动特征本区作为青藏高原东缘的组成部分，第三纪主要表现为褶皱造山运动性质，致区内的第三纪山间磨拉石相红色碎屑岩普遍遭受了构造变形或断裂作用。第四纪以来区内主体以大面积快速整体抬升运动为主，伴随有边界断裂差异运动，如虎牙断裂两侧地貌反差巨大，并控制了一系列近南北向山脉的发育。根据河流阶地特征和夷平面特征分析，第四纪以来，本区新构造运动主要表现为大面积的间歇性抬升，形成了涪江Ⅰ～Ⅱ级阶地,在涪江小河南Ⅱ级阶地阶面上部取冲积相砂土样经TL法测定，其年龄值为32700±2600a，该阶地阶面与现代河水面高差约20m，由此推算出近场区地壳抬升速率约为0.61mm/a。第三节主要断裂带特征与活动性近场区处于川青块体的东边界附近，区内断裂构造较为发育，分布有像龙门山断裂带、虎牙断裂、塔藏断裂、哈南—稻畦子—毛坡里断裂、安昌河—青山湾—庙坪里断裂这类区域性活动断裂。此外，还分布有一些活动性不强的次级断裂，如竹根卡断裂、刀切家—胡家磨断裂、水牛家—跌不寨断裂、八洞河断裂、临江断裂（见图4—6）。现将上述断裂的特征及其活动性分述如下：4.3.1虎牙断裂eq\o\ac(○,11)该断裂位于近场区西部，距最近的工程场地—黄土梁隧道进口距离约14.7km，断裂南端始于平武县的银厂，向北经虎牙关、丰岩堡、火烧桥、小河至双河，过双河后潜入地表之下，可能以盲冲断裂形式向北延伸，一系列中强震沿断裂总体展布方向呈NNW向条带状分布。断裂地表出露总长度长达60km。断裂总体走向NNW，倾向SW，显压性特征。断裂以东主要为前震旦系碧口群变质火山岩系和部分古生代底层，断裂以西主要为上古生界和三叠系。在虎牙关见该断裂露头，为前震旦系碧口群上部岩组（AnZbk3）变质中酸性火山岩、凝灰质千枚岩、凝灰质变质粉砂岩逆冲在石炭系（C）结晶灰岩之上（图4—7）。因地表坡积物覆盖未能直接见到主断面，但两套地层接触地带地貌上形成近SN向的垭口和陡壁。在西盘石炭系地层中见两条次级断层f1和f2。f1断层位于主断层西20m左右，断层走向N5°E，倾向SE，倾角83°。断层破碎带宽约25cm，由挤压片理、挤压劈理、挤压透镜体等组成，沿断面有0.5cm厚的黄色断层泥发育，并有石英脉侵入，石英脉挤压现象明显，为逆断层性质。于断面上取断层泥测龄样品经热释光（TL）法测定，年龄值为40200±3100a。f2断层位于主断层西约100m处，断层走向N15°E，倾向NW，倾角80°，断层破碎带宽约10cm，挤压特征明显，为逆断层性质。图4—7松潘虎牙关附近虎牙断裂剖面①全新统坡积物；②石炭系结晶灰岩；③前震旦系碧口群上部岩组变质中酸性火山岩、凝灰质千枚岩、凝灰质变质粉砂岩；④断层破碎带；▲：测龄样品采集位置图4—8小河北约1Km虎牙断裂断错地貌图（周荣军等，2003）晚第四纪以来，虎牙断裂的新活动十分强烈，在航卫片上表现出清晰的线性特征，沿断裂线可以见到边坡脊、断层陡坎、断错冲沟、洪积扇及河流阶地等断错地貌现象（周荣军等，2003）。在小河北约1km处，虎牙断裂从洪积扇面上切过时，形成有比较明显的断层陡坎，并致形成该洪积扇的冲沟左旋位错了47m（图4—8）。此处洪积扇前缘与涪江II级河流阶地呈逐渐过渡状态，分析应属同期异相沉积。在II级阶地面顶部取亚砂土经热释光（TL）法测定的年龄值为32700±2600a，据此估计虎牙断裂晚第四纪以来的平均水平滑动速率为1.4mm/a左右。另外，虎牙断裂将该洪积扇面上的一条切割深度仅0.3—0.5m、宽约4—5m的小干沟左旋位错了4.3m（图4—图4—8小河北约1Km虎牙断裂断错地貌图（周荣军等，2003）图4图4—9虎牙断裂水平位错小干沟达4.3m（周荣军等，2003）图4—10小河南1Km虎牙断裂垂直位错涪江I级阶地4m（周荣军等，2003）①青灰色粘质砂土层；②黄色砂砾石透镜体；③灰白色砂砾石层；▲：测龄样品采集位置在小河南约1Km处的涪江边，见虎牙断裂将涪江I级河流阶地垂直位错了约4m（图图4—10小河南1Km虎牙断裂垂直位错涪江I级阶地4m（周荣军等，2003）①青灰色粘质砂土层；②黄色砂砾石透镜体；③灰白色砂砾石层；▲：测龄样品采集位置综上所述，虎牙断裂晚第四纪以来表现为逆走滑运动性质，且以水平走滑运动为主，这也被虎牙断裂上1976年发生的两次7.2级地震的震源机制解结果（Jone等,1984）所证实，显示了强烈的全新世活动性。4.3.2刀切如—胡家磨断裂eq\o\ac(○,14)图4—11高家磨沟口刀切加—胡家磨断裂实测剖面图①千枚岩；②砂岩；③板岩；④图4—11高家磨沟口刀切加—胡家磨断裂实测剖面图①千枚岩；②砂岩；③板岩；④破碎带；⑤砂岩夹灰岩；⑥断层泥；▲：测龄样品位置4.3.3竹根卡断裂eq\o\ac(○,13)该断裂位于近场区西北部，总体呈一向南突出的弧形，距最近的工程场地—黄土梁隧道进口距离约5.5km。断裂北西起于竹根卡，向南东经伐木五队消失于南一里花岗岩体的边缘，全长约40km，距工程场地的最近距离约为7km，该断裂由于林区的覆盖，断面出露不充分，大部分根据地层的缺失而定，断面多为推测，断裂南东段断于震旦系木座组与中、上泥盆系之间，北西段斜切中、上泥盆系、石炭系和下二叠系。断裂的性质与刀切如—胡家磨断裂相似，无断错地貌显示，推测其活动时期也在中更新世。图4－12八洞沟中八洞沟断裂剖面图①志留系白龙江群炭硅质板岩、泥板岩、变质砂岩；②断层破碎带；▲：测龄样品采集位置4.3.4八洞沟断裂eq\o\ac(○图4－12八洞沟中八洞沟断裂剖面图①志留系白龙江群炭硅质板岩、泥板岩、变质砂岩；②断层破碎带；▲：测龄样品采集位置该断裂位于近场区西北部，距最近的工程场地—木座1号隧道的距离约为4km，断裂总体走向N75°E，倾向SE，倾角60°，属逆断层性质。断裂长约17km，主要断于志留系白龙江群于震旦系上统木座组之间，最东端断于志留系白龙江群内部以及于震旦系上统蜈蚣口组和水晶组地层之间。于八洞沟中见该断裂露头，断裂发育于志留系白龙江群（Sbl）地层中（图4—12），断层走向EW，倾向S，倾角60°，断层破碎带宽约1m，由挤压劈理、挤压透镜体、糜棱岩等组成，破碎带物质胶结较好，显压性特征。应属早中更新世活动断裂，历史上沿断裂未有地震活动记载，现今小震活动微弱。4.3.5水牛家—跌不寨断裂eq\o\ac(○,15)该断裂呈一向南突出的弧形，弧顶在水牛家到洋洞河一线，宽约10km，距最近的工程场地—黄土梁隧道的距离约13km。断裂东段走向NEE，向东延伸中至文县凡昌、明镜寺一带，西段走向NWW，在高家磨沟口附近与刀切加—胡家磨断层交汇。于高家磨沟口的火溪河左岸，见断裂断于中下泥盆纪（D1＋2）千枚岩和灰岩地层内（图4—13），由6—7条断裂组成一个宽约60m的冲断带，主破碎带宽度在12m左右。断面走向NWW，倾向NE，倾角不定，在20—75°之间。破碎带主要由构造角砾岩、糜棱岩、挤压劈理和断层泥组成，图4—13高家磨沟口附近水牛家—跌不寨断裂实测剖面图eq\o\ac(○,1)千枚岩；②板岩；③灰岩；④破碎带；⑤断层泥；▲：测龄样品位置显示压性特征。在断面上取断层泥经TL法测定的年龄值为271300±21100a，SEM法鉴定结果其主要活动时期在中更新世，粘滑运动为主。在水牛家附近，断层从晚更新世洪积扇下通过，未造成沉积扇的变形和断错现象。综合判定该断裂最新活动时期在中更新世。4.3.6临江断裂eq\o\ac(○,20)临江断裂带西起文县石坊西、经临江、两河口至康县后转为东西走向与略阳断裂带归并、全长约ll0km。断裂带的平面展布形态呈舒缓的S形，总体走向北70°东左右。断裂带由主干断层和多组分枝断层(以北东向和东西向为主)交叉复合组成，是一条规模较大的挤压逆冲断裂带。断裂的主要特点是断层倾角陡在50°～80°，断面倾向不定，近场区包括了该断裂带的西延部分，地表上表现为呈弧型分布的压性断裂，分布在近场区东北侧，距最近的工程场地—黄土梁隧道距离约28km。据调查，临江以东主干断面南倾，南侧地层向北逆冲（图4-14）。局部地段地层倒转，临江以西断面北倾，走向近于东西向（图4-15）。在主干断层附近常可见到次级牵引褶曲，挤压揉皱带。片理化带和劈理带及断层破碎带总宽度几十～数百米不等。该断裂带主要形成于印支期，与青川断裂，文县弧东翼和武都弧的形成有密切的成因联系。研究表明，断裂具晚更新世活动性（兰州地震工程研究院，2004）。临江断裂带主干断层上共测TL样品6个(包括近场区外石坊西一处)（兰州地震工程研究院，2004），其中东西向断层段最新活动年代为10～l5万年，北东走向段为5～8万年左右。野外观察和航片解译主干断层在地形地貌上有明显反映，但主要是由岩性差异所致。在临江南马家沟探槽中见断层面上覆风化壳(高岭土)未被错动，测得风化壳形成年代为8.39±2.8万年；临江北旧关东断层通过处上覆冲积层(为Ⅱ级阶地)年龄为3.26±0.7万年未被错动；在范家坝主干断层通过公路线(国道212)，可见Ⅲ、Ⅳ级阶地覆盖在断层带上亦未有错动迹象。综合上述结果，可以认定临江断裂属于晚更新世活动断裂，大约5万年以来再未活动过(图4-16～图4-18)。据地震记录，现代小震活动集中分布在临江断裂以北的桥头一带，可能与l879年八级大震区的活动有关。临江断裂带东段（105°05′以东)没有地震。总之，临江断裂具有晚更新世活动证据。4.3.7哈南—稻畦子—毛坡里断裂带eq\o\ac(○,17)eq\o\ac(○,18)eq\o\ac(○,19)又称为文县北断裂或弋家坝－稻畦子断裂带。侯康明等（2005）对断裂带及1879年武都南8级地震的同震破裂进行了系统而深入的调查研究。断裂带西起南坪县哈南寨，向东经甘肃文县北的堡子坝、桥头屯寨、黎坪，在固水子和稻畦子一带穿越白龙江继续向东延伸。断裂带是由哈南－稻畦子－毛坡里断裂、安昌河－青三湾－庙坪里断裂和八字河－屯寨－固水子三条断裂及斜列于其间的堡子坝－桥头、磨坝和望子关南三个白垩纪断陷盆地组成的一条由西向东撒开的构造带，西宽5～10km，东宽10～15km，长约100余公里。（1）哈南－稻畦子－毛坡里断裂eq\o\ac(○,19)该断裂分布在近场区北部，距最近的工程场地—黄土梁子隧道出口约9km，断裂控制了堡子坝－桥头盆地的南界，总体走向NEE，倾向NW，近直立。在稻畦子，断裂错断了Ⅰ、Ⅱ级河流阶地和河漫滩，并在1879年地震时形成了高5～6m的陡坎及地震破裂带；水系左旋位错20多米，纹沟左旋位错5m。阶地砾石层底部取样14C测年为5.62±0.67万年，上部黄土层是2.9±0.16万年（侯康明等，2005）。其左旋位错速率可达2～2.5mm／a。在张家坝附近可见到总体走向N60。E、互相平行的四级黄土陡坎，从上往下，其高度分别为0.5m、3.5m、0.5m、0.4～1m；坡面已脱化，坡角为34～42。不等。断坎长数米，最长为18m。山脊左旋断距20m，纹沟左旋断错6m。（2）安昌河－青三湾－庙坪里断裂eq\o\ac(○,18)该断裂分布在近场区北部，距最近的工程场地—黄土梁子隧道出口约17km，控制了堡子坝－桥头盆地北缘，走向NEE-NE,倾角陡立，长60余公里。在杨家山－水泉旁断裂通过处，有近东西向分布的3～4个台地，坡面倾向山体，宽2～5m不等。许多冲沟通过这里左旋位错25～30m。台地上存在多条近东西向展布的裂缝，宽0.8～2m，深0.5～2m，有的甚至斜切台地。据此分析，近东西向分布的一组台地，很可能是晚更新世以来断裂活动形成的反向陡坎，台地上的裂缝则可能是1879年大震的产物。在青山湾可见该断裂破碎带与晚更新世黄土呈断层接触，而黄土层中的新断面具有阶梯状断错(图4-19)，断距在30cm上下，产状与主断裂一致，热释光测定黄土年龄为5.9±0.27万年在断裂东段，断错最上层的坡积黄土砾石层，断面有多次错动迹象，破碎带宽约4m，其中有古地震楔（侯康明等，2005）。（3）八字河－屯寨－固水子断裂eq\o\ac(○,17)总体走向N28～50ºE，倾向NW，长60余公里。在屯寨的芝麻村山坡上，断裂破碎带宽2～3m，上覆30cm厚的腐殖黄土层被错断，经过14C测年黄土年龄为7.8±0.13万年（侯康明等，2005）。由上可见，哈南－稻畦子－毛坡里断裂带是一条晚更新世以来活动的构造带。它是1879年武都南8级大震的发震构造，沿其产生了长约70余公里的同震破裂带。4.3.8塔藏断裂eq\o\ac(○,16)塔藏断裂属于东昆仑断裂带的东延部分，是青藏高原内部划分南、北两大块体的重要边界（青海省地震局，1999）。该断裂带西起青新交界鲸鱼湖以西，往东经库赛湖、东西大滩、秀沟纵谷、阿拉克湖、托索湖、下大武、玛沁，东延至甘肃省玛曲以东，绵延千余公里，是一条长期发展的区域深、大断裂带。同时，该断裂带也是晚第四纪强烈活动的断裂带。沿整条断裂带均可见全新世以来古地震的多期活动现象。根据断裂带的几何展布及古地震习性，该条上千公里的大型断裂带被分为6条次级断裂。近场区所包含的塔藏断裂一直向东延伸至南坪，在塔藏西分为两支，一支走向呈NNW向，通过九寨沟的长海，两河口，在地表形成十分明显的断层槽谷地貌（图4-18），另一支走向呈NWW-NW向，经过塔藏、彭丰、马家、勿角，总长度在50km。控制了塔藏沟的发育，在坡麓地带形成断层残山或边坡脊地貌。断裂距最近的工程场地—黄土梁隧道出口距离约4.2km。在老塔藏南西，见石炭纪下统略阳组（C1l）灰岩逆冲于三叠纪扎尕山群（T2zg）灰岩之上（图4-19），估计断层破碎带宽度在50m左右。于断面上取断层泥经TL法测定的年龄值为60800±5300a，表明了断裂的晚更新世活动性。图4-18九寨沟长海附近断错地貌图4-19老塔藏南西塔藏断裂剖面图①第四纪冲洪积物；②图4-19老塔藏南西塔藏断裂剖面图①第四纪冲洪积物；②三叠纪灰岩；③石炭纪灰岩；④断层破碎带；▲：测龄物质取样位置图4-20上寺寨附近断错地貌图4-21上寺寨附近断塞塘剖面在达基寺北，山坡呈现明显的反向脊，冲沟流经断层线陡然变窄，形成规模较大的“断塞塘”（图4-22）。图4-22达基寺北断错地貌在九寨沟月亮湾，断层通过处形成明显的反向坎，并在二叠纪灰岩中形成宽大的断层破碎带，上覆厚度不等全新统冲洪积块碎石、砂层。经观察，此处出现NNW向的地裂缝，并将上覆黄色细砂层卷入、嵌进地裂缝中（图4-23），经测试，该黄色细砂层ESR年龄值为：9600±560a，可能代表了塔藏断裂较晚的一次强震事件。图4-23九寨沟月亮湾基岩断裂及地震楔（T：三叠系灰岩破碎带；Qal+pl4：第四系冲洪积层）在马家、两河一带，塔藏断裂形成醒目的断层垭口、边坡脊地貌，冲沟、垄冈等都出现左旋位错，位错量在18~20m（图4-24、图4-25）。在马家村沟口，可见黑色断塞塘静水相沉积物发生弯曲变形（图4-26），其ESR年龄值为：8600±470a，系断层全新世活动影响的体现。图4-24马家一带断错地貌图4-25两河一带断错地貌图4-26马家村一带沉积物变形①块碎石层；②具水平纹层的块碎石层综上认为，综上认为，东昆仑-塔藏断裂为一条全新世左旋走滑活动断裂，其滑动速率在2—3mm/a。4.3.9香水场断裂该断裂均属龙门山山前断裂组成部分，总体走向N45～55E，断面西倾，倾角不定，断裂展布于近场区东南部，距最近的工程场地—太华山隧道进口距离约14km。在香水场东水井湾村，见香水场断层发育于侏罗系中统遂宁组泥岩夹泥质粉砂岩中（图4—27），断裂带由多条次级断层组成，主断层产状N30E/NW∠63，破碎带由挤压劈理、碎裂岩等组成，断层附近地层揉皱变形强烈，变形带宽约15m，压性特征明显，显示逆断层性质。于破碎带内取碎裂岩样品，经过ESR法测龄，年龄值为301000±28000a，该断裂为中更新世活动断裂。图4—27香水场东水井湾村香水场断裂剖面①侏罗系中统遂宁组泥岩夹泥质粉砂岩；②破碎带；▲：测龄样品采集位置4.3.10千佛山断裂⑨该断裂位于近场区西南侧，展布于龙门山中间隆起九顶山—千佛山一线，全长约80km，距最近的工程场地—太华山隧道距离约41km。断裂走向在平面上呈明显的波状弯曲，断面倾向NW，倾角在60°以上，为一条高角度逆冲断层。在千佛山西侧震旦系邱家河灰岩夹板岩中见千佛山断裂的一条分支断裂（图4—28），断面呈波状弯曲，显挤压特征。破碎带宽约1m，由透镜状糜棱岩和断层泥组成。断层泥TL测试结果为255300±20400a，室内航卫片解译也未发现明显的线形影象，野外调查亦没有发现有新活动的地质地貌现象，因此该断裂属中更新世活动断裂。图4图4—28千佛岩西侧千佛岩断裂剖面图①震旦系邱家河灰岩夹板岩；②断裂破碎带；▲：测龄样品采集位置4.3.11永平断裂⑥永平断裂位于近场区北东部，为龙门山山前断裂的组成部分，距最近的工程场地—太华山隧道距离约11km。该断裂总体走向N55°E，断面倾向NW，倾角20～50°，向北东断续延伸，逆断层性质，主要发育于中侏罗统沙溪庙组粉砂质泥岩内部。图4-30重华北土地湾永平断裂剖面图4-29永平镇河沟边永平断裂剖面在永平镇河沟边，见该断裂露头，断裂发育于中侏罗统沙溪庙组粉砂质泥岩内部（图4-29），破碎带宽约5m，主要由挤压劈理，碎裂岩等组成，破碎带内发育有多条次级断层，顺断面有方解石脉发育，主断面上可见垂直擦痕，从擦痕阶步判断，该断层显示逆断层性质，在破碎带内取碎裂岩样品经ESR法测龄，年龄值为330000±30000a。该断裂被Ⅰ级阶地砂砾石层所覆盖，经实地考察，Ⅰ级阶地未见变形现象。图4-30重华北土地湾永平断裂剖面图4-29永平镇河沟边永平断裂剖面在重华北约1.5km处土地湾，见该断裂露头，断裂发育于中侏罗统千佛岩组砂岩和中侏罗统沙溪庙组粉砂质泥岩间（图4-30），破碎带宽约4m，主要由挤压劈理，碎裂岩、砂岩透镜体等组成，破碎带内物质略具胶结，断面显示压性特征，逆断层性质，在破碎带内取碎裂岩样品经ESR法测龄，年龄值为410000±38000a。该断裂被Ⅱ级阶地砂砾石层所覆盖，经实地考察，Ⅱ级阶地未见变形现象。综上所述，永平断裂为中更新世活动断裂。图4—31武都坛罐口通口断裂剖面图①图4—31武都坛罐口通口断裂剖面图①泥盆系下统石英砂岩夹页岩；②三叠系下统飞仙关组+铜街子组灰岩夹页岩；③断层破碎带该断裂位于近场区南侧，直接从太华山隧道进口处穿越，断层走向N50～55°E，断面倾向NW，倾角52～85°不等，长度14km，为唐王寨向斜南东边界。在坛罐口附近见到泥盆纪下统平驿铺群逆冲在三叠系下统飞仙关组+铜街子组之上，断层破碎带宽50m，呈压性特征，上盘岩层产生牵引折曲现象（图4—31）。该断裂规模不大，野外考察未见断错地貌形迹，断面上断层泥物质TL测试结果为15.32万年，属中更新世活动断裂。图4—32毛垭附近毛垭断裂剖面图S2-3志留系中上统砂页岩夹灰岩；P1下二叠统灰岩图4—32毛垭附近毛垭断裂剖面图S2-3志留系中上统砂页岩夹灰岩；P1下二叠统灰岩该断裂位于近场区南侧，直接从太华山隧道中部穿越。该断裂始于邓家渡，与北川—映秀断裂相接，向南经毛垭切过唐王寨向斜西端后，折转至唐王寨向斜南东翼，切过湔江向北东延伸至东平河附近，总长约30km。断层总体倾向北西，在邓家渡—毛垭折转段附近变为向东倾。在毛垭见断裂发育于上二叠统灰岩和志留系中上统砂页岩之间（图4—32），破碎带宽度约2m，主要有挤压片理及碎裂岩和断层泥条带组成，显压性特征。取断层泥经ESR法测试，结果为：270000±23000a，属中更新世活动断裂。4.3.14青川—平武断裂⑩属于龙门山后山断层的北中段，位于近场区东部，是摩天岭地块住宅项目与龙门山构造带的分界断层，断层由平武、青川，经陕西宁强延入勉县境内，全长250km左右，总体走向N50～60ºE,倾向NW，倾角50～80º。平武—青川断层带在局部地段形成有较平缓的槽谷和陡崖等地貌，断层破碎带的宽度在数十米～百余米不等，压性特征明显。断层直接从王家山隧道中部附近穿越。图4图4—33蒿溪北平武—青川断层剖面图①前泥盆纪结晶灰岩；②志留系千枚岩、变质砂岩；③断层破碎带；▲：测龄样品位置在青川蒿溪北断层断于前泥盆纪与志留纪地层之间（图4—33），在地貌上形成垭口。主断层产状为N80ºE,倾向NW，倾角75º。断层上盘为前泥盆纪结晶灰岩，发生明显的牵引折曲，并出现若干条次级破裂面；断层下盘为志留纪千枚岩、变质砂岩，变形强烈，产状陡立，并出现数条与主断层平行的次级断层面，在其中一断面上采集断层泥物质样品经ESR法测定，其结果为234000±20000a。在沐浴坝平武—青川主断层在地表表现为宽度在80m左右破碎带，破碎带主要由碎裂岩、构造角砾岩组成，结构较致密，带中发育有多条NE走向的破裂面，并出现有低角度的逆冲断层（图4—34）。在该破碎带上覆盖有厚度在10m左右的晚更新世Ⅱ级阶地砂砾石层（TL测龄值：51000±6000a）,该层堆积物分布稳定，经观察及人工剥土揭示，上覆的第四纪砂砾石层呈侵蚀接触关系覆于基岩破碎带之上，未发现明显的变形或变动迹象。下伏的基岩破碎带中的一条断面上采集断层泥物质经ESR法测定，其结果为：210000±18000a。图4—34青川沐浴坝平武—青川断层剖面图①碎裂岩带；②构造角砾岩带；③志留纪千枚岩；④晚更新世砂砾石层；▲：测龄样品位置图4—35陕西金山寺晚更新世堆积物实测剖面图①砾石层含砂质条带（透镜体）；②青灰色亚粘土；③综黄色亚粘土；④含扁平砾石亚粘土；⑤耕作土层；⑥黄褐色风化壳在金山寺附近，可见到平武—青川断层所形成的宽度在50～80m的基岩破碎带，破碎带主要由碎裂岩与角砾岩所组成，胶结程度较好。在该破碎带上覆盖有厚度3～5m的中更新世砂砾石层（TL法测定结果：127480±10840a），砾石呈强风化。在这套砾石风化强烈的堆积物上出现了一套年轻的静水相粘质亚砂土（TL测龄值：93260±7930a），两者为正常的沉积接触关系，系沉积环境变化所致（图4—35）。在燕子砭与安乐河之间的邵家坝，断层及破碎带之上有河流Ⅱ级阶地堆积物覆盖（图4—36）。从该剖面往西南和东北延伸，断层在地貌上的主要表现为槽地和陡崖。该剖面所反映平武—青川断层由多条断面构成并形成宽50m左右的断层破碎带。其中沿2条断面还发育有厚2m左右的紫灰色断层泥。断层及其破碎带皆被河流Ⅱ级阶地堆积物覆盖，反映其活动是在阶地堆积之前。堆积物下部TL测龄值为32440±2670a，断层泥ESR测龄值为570000±15900a，反映断层最晚活动年代在晚更新世之前。图4—36邵家坝平武—青川断层与河流阶地堆积剖面图（李传友等，2004）图4—36邵家坝平武—青川断层与河流阶地堆积剖面图（李传友等，2004）①灰黑、黄褐色粗砾石层；②褐色细砾石层；③黄褐色含砾亚砂土；④灰色粗大砾石层；⑤志留纪黑色千枚岩、板岩；⑥紫灰色断层泥；⑦断层挤压带；●TL采样点；★ESR采样点4.3.15江油－广元断裂③江油—广元断裂为龙门山前山断裂北中段，总体走向N45°E，断面倾向NW，倾角60～74°，由多条走向近于平行的断裂组成的断裂带，单条断裂破碎带宽度7－30m，运动性质以推覆逆掩为主。该断裂带斜贯近场区东南角，与通口断裂一起，从太华山隧道进口附近直接通过。图4—37武都坛罐口附近江油－广元断层剖面图①志留系中—上统页岩、砂岩；②泥盆系中统灰岩；③断层破碎带：▲断层测龄物质取样位置在武都以北坛罐口附近断层切过涪江处，可见到志留系中—图4—37武都坛罐口附近江油－广元断层剖面图①志留系中—上统页岩、砂岩；②泥盆系中统灰岩；③断层破碎带：▲断层测龄物质取样位置在马角坝北岳村附近公路边，见志留系罗惹坪群和沙帽群页岩逆冲在石炭系黄龙群和船山群灰岩之上（图4-38），破碎带可见宽度约20m，由碎裂岩、角砾岩、挤压劈理、灰岩图4-38岳村附近江油－广元断层剖面图透镜体等组成，其间发育有次级断层，显示压性特征，破碎带内物质略具胶结。取破碎带内碎裂岩样品，经ESR法测龄，年龄值为228000±2000a。上覆潼江Ⅱ级阶地砂卵石层，经实地调查，Ⅱ级阶地砂卵石层未见变形现象，取亚砂土样品，经ESR法测龄，年龄值为31000±3000图4-38岳村附近江油－广元断层剖面图图4-39马角坝北江油－广元断层剖面图①泥盆系观雾山组灰岩；②图4-39马角坝北江油－广元断层剖面图①泥盆系观雾山组灰岩；②三叠系飞仙关组页岩夹灰岩；③破碎带；▲：测龄样品采集位置图4-40马鹿坝场南江油－广元断裂剖面eq\o\ac(○,1)早三叠纪页岩；图4-40马鹿坝场南江油－广元断裂剖面eq\o\ac(○,1)早三叠纪页岩；②晚三叠纪须家河组灰白色长石石英砂岩夹页岩;③断层破碎带；④第四纪河流相堆积层;⑤第四纪坡洪积层;▲：测龄样品采集位置综上所述，江油－广元断裂不具备晚更新世活动性，其最新活动时间为中更新世，为中更新世活动断裂。

4.3.16北川—映秀断裂②和茶坝—林庵寺断裂①北川—映秀断裂和茶坝—林庵寺断裂分布在近场区东南部，属于龙门山中央断裂的组成部分，前已论及，北川—映秀断裂活动性最强，构造地貌显著，是2008年汶川8.0级地震的发震断裂，茶坝—林庵寺断裂则作为龙门山中央断裂的北段，南西端起于北川北东复兴镇太平村附近，走向N40～45°E，向北东延伸至在平武南坝附近转向为N50～60°E，并分为两条分支。2008年5月12日汶川8.0级地震之前，由于未发现新活动证据，被判为早、中更新世活动断裂。汶川8.0级地震发生后，地表破裂带以N40～45°E方向一直延伸至平武南坝、水观，尾端抵达青川附近。在南坝以东茶坝—林庵寺断裂走向N50～60°E，与2008年汶川8.0级地震地表破裂带斜交，并未发生地表破裂。因此本文将原茶坝—林庵寺断裂南坝以东仍称为茶坝—林庵寺断裂，而将北川太平至平武南坝段归于北川—映秀断裂。如前所述，北川—映秀断裂在2008年汶川地震中形成醒目的地表破裂带，并从毛家山隧道进口约50m处通过。在工程场地附近桂溪北西约2km的凤凰村，一条乡村公路被地表破裂垂直位错约2.5m（图4-41），右旋水平位错约2.4m。此点向南西方向，破裂断错了河流阶地、河漫滩及现代河床，河岸边可以见到基岩破碎带。河漫滩上的一条机耕道被破裂垂直位错了约2.1m，右旋水平位错了约1.78m。地表破裂带还破坏了村里的公路（N31.995583，E104.621944）（图4-42），呈N40°E走向，路面形成高2.4m的断坎，右旋位错量为2.8m。在凤凰村西河床中的地震断坎高2.8m（图4-43）。图4-41桂溪凤凰村I级阶地地表破裂（桂溪凤凰村，位错河漫滩及机耕道）图4-42桂溪凤凰村村里公路的地表破裂（镜向NW）图4-43桂溪凤凰村西河床的地表破裂（马保起，镜向NE）平通镇西侧地表破裂带沿中央断裂谷地展布（N32.055694，E104.679167），呈N40°E走向，垂直位移3.4-3.7m，右旋位移为3.6-4.0m，震前在I级阶地上种植木耳用的规则排列木棍方阵，震后显示了右旋逆冲的效果（图4-44）。图4-44平通镇西侧I级阶地地表破裂（镜向NW）平通镇西侧地表破裂带走向N40°E，在河漫滩上形成1.45m高的断坎，漫滩上土路右旋位错5.0m（N32.054083，E104.677333）（图4-45）。图4-45平通镇西侧I级阶地和土路的地表破裂（镜向NW）平通镇西南河流的漫滩、阶地和河床均被地表破裂带切穿，位于河流I级阶地的一养鱼池（N32.062528，E104.687667）地表破裂成N30°E走向，将鱼池护壁右旋位错1.9m，池里面形成高2.3m的断坎（图4-46）。图4-46平通镇附近一养鱼池被地表破裂断错（谢富仁，镜向NNW）平通镇北东山体上（N32.06645，E104.6927），地表破裂带走向N66°E，NW侧抬升0.2-0.8m，右旋位移为0.5m（图4-47）。图4-47平通镇北东山体上的地表破裂（江娃利，镜向NE）茶坝—林庵寺断裂南端起于平武南坝附近，向北东延伸至广元以北，总体走向N50～60°E，倾向北西，倾角50～60°。该断裂航卫片上线性影像不明显，活动构造地貌不发育，断层带内断层泥物质TL测龄结果为（11.40±0.93）×104年（图4-48），SEM法结果为：N2晚期～Q2，为早、中更新世断裂。图4-48北川太平村图4-48北川太平村茶坝－林庵寺断裂剖面图①残坡积物；②断层破碎带；③志留系中～上统（罗惹坪+沙帽群）砂、页岩夹薄层灰岩；④震旦系上统邱家河组灰岩；▲断层测龄物质取样位置第四节近场及场区地震构造综合评价高速公路工程场地主体位于场区岷山断块的东缘地带和龙门山断裂带的中北段，岷山断块山顶面海拔高程在4200—4500m左右，最高峰雪宝顶海拔高度5588m，以东为海拔3000m左右的中高山区，表明了其东边界虎牙断裂第四纪以来的强烈差异运动性质。第四纪以来，近场区主要表现为大面积的间歇性隆升，隆升幅度约2000～3000m。区内主要发育有近NS向或NW和NE向断裂，其中尤以龙门山断裂带、虎牙断裂、哈南—稻畦子—毛坡里断裂带和塔藏断裂和具有明显的全新世以来的活动性，构成了近场区主要的发震构造，对工程场地的影响也至关重要。NE走向的龙门山断裂带是近场区内最重要的发震构造，特别是北川—映秀断裂活动性最为显著。为讨论上的方便，我们将评价的范围扩大到整个龙门山构造带。地质、地貌证据表明，龙门山构造带的几条主干断裂均具有晚更新世—全新世以来的活动性，除龙门山山前断裂的平均垂直滑动速率在0.13—0.24mm/a之间外，茂汶—汶川断裂、北川—映秀断裂和彭县—灌县断裂的垂直滑动速率在1mm/a左右，与现今GPS测量的龙门山地区地壳缩短率不足3mm/a的结论（陈智梁等，1998；Chen等，2000）相符。这四条断裂均显示北西盘相对上冲的逆断层性质，并具明显的右旋走滑运动分量，垂直位错值与水平位错大致相当。历史上曾发生过数次6级左右地震，最大地震为2008年汶川8.0级地震。因此，未来北川—映秀断裂具备发生8.0级地震的潜在地震能力。龙门山断裂带中的平武—青川断裂尽管不存在新活动的地质、地貌证据。但是根据地震学反演的汶川8.0级地震深部破裂过程及余震分布，推测平武—青川断裂和姚渡断裂为晚更新世活动断裂。考虑到龙门山断裂带作为盆地与龙门山北段山区的分界，地貌上存在一定的差异，为二级新构造运动单元的分界断裂，在深部地球物理场上亦存在一定的反映。因此，该断裂未来最大潜在地震能力为7.0级。近SN向虎牙断裂带具有深部地球物理场背景，在区域布格重力异常及地壳厚度等值线图均有一定显示，估计应为一条切割深度达地壳的深大断裂。该断裂带是由总体走向近NS，多处可见边坡脊、断层陡坎、断错冲沟、洪积扇及河流阶地等断错地貌现象，晚第四纪以来主要表现为逆走滑运动性质，且以水平走滑运动为主，估计的断裂平均水平滑动速率为1.4±0.1mm/a，垂直滑动速率为0.3mm/a。考虑到该断裂上迄今已发生过1630年松潘小河6½级地震和1976年松潘、平武间7.2级强震群，以及近代小震活动沿断裂密集成带分布的事实，综合判定该断裂带最大潜在地震能力为7.5级。哈南—稻畦子—毛坡里断裂带断错地貌清晰，历史上发生过8级地震，根据历史地震重演原则，未来该断裂带上仍存在发生8.0级地震的构造条件。塔藏断裂存在晚第四纪以来活动的地质地貌证据，断裂破碎带内物质的TL年龄为60800±5300a。特别是在近场区内的双河附近，该断裂形成有一系列的边坡脊与断塞塘断错地貌现象，估计断裂的平均水平滑动速率为2～3mm/a。该断裂迄今虽未有6级以上强震的历史记载，但以断裂上明显的断错地貌现象不难推断具有发生强震的构造背景，估计其最大潜在地震能力为7.5级。此外，近场范围内的临江断裂规模较大，具备晚更新世活动证据，现代小震活动有集中分布在临江断裂以北的桥头一带，可能与l879年八级大震区的活动有关，即可能要受到哈南—稻畦子—毛坡里断裂带新活动的影响，综合判定该断裂具备发生6.5级地震的潜在地震能力。近场区其它断裂活动性不强，规模不大，对工程场地影响不大。高速公路部分主要隧道工程场地直接穿越了区域性断裂构造。太华山隧道直接穿越通口断裂、毛垭断裂和江油—广元断裂，由于这3条断裂均不存在晚第四纪活动的地质、地貌和地震活动性证据，它们自身不会发生强震和通达地表的地震位错。毛家山隧道进口南侧50m分布有北川—映秀断裂地表破裂带，该断裂为全新世活动断裂，2008年发生过汶川8.0级地震，该断裂未来存在发生地表断错的可能性，并可能对毛家山隧道进口产生危害。王家山隧道直接穿越了具有晚更新世活动性的青川—平武断裂，该断裂最大潜在地震能力为7.0级，根据西南地区地震震级与地表断错的对应关系，青川—平武断裂存在发生地表或近地表断错的可能性，在工程设计和施工中应充分考虑这一因素。第五章地震危险性概率分析科技有限责任公司143-第五章地震危险性概率分析第一节地震危险性概率分析方法概述地震危险性分析的目的，是预测某场地未来一段时间内出现某种级别的地震动的可能性，它是工程抗震设计和决策的重要依据。本工作采用《工程场地地震安全性评价》（GB17741—2005）规定的概率地震危险性分析方法，其主要特点在于考虑了地震活动的时空不均匀性。该方法有以下几个主要步骤：第一，在地震活动性研究和构造分析基础上确定地震地震带，并确定地震带的地震活动性参数。以此作为考虑地震活动时间非均匀性、确定未来百年地震活动水平和地震危险性空间相对分布概率的基本单元。地震地震带内部地震活动在空间和时间上都是不均匀的。第二，在地震带内划分出若干潜在震源区，并以潜在震源区的地震空间分布函数来反映各震级档地震在各潜在震源区上分布的空间不均匀性，而潜在震源区内部地震活动性是一致的。第三，确定合理的地震动衰减关系。第四，根据分段泊松模型计算每个地震带对场点的地震危险性贡献，综合各地震带的地震危险性贡献，求出场点的地震危险性。对于一个场点进行地震危险性分析，通常通过以下几个步骤得到：设有NZ个地震带对场点的地震危险性有贡献，相应于第个地震带对场点地震动的年超越概率为，则场点总的地震动年超越概率表示为：=1，2，…，NZ地震带是地震活动性分析的统计单元，它应具有统计上的完整性和地震活动趋势的一致性。假定地震发生的时间过程符合分段泊松过程，t年内地震年平均发生率为，则：式中是地震带未来t年内发生k次地震的概率。地震带内大小地震的比例关系符合修定的古登堡—里克特震级—频度关系，相应的震级概率函数为其中，M0，Muz分别是起算震级和震级上限。在地震地震带中可根据地震活动性、地震地质、地球物理场等资料划分出若干不同震级上限的潜在震源区。从分段泊松模型和全概率定理可知，区内所发生的地震在场点所产生的地震动值（A）超过给定值（a）的概率为：式中为地震带发生的地震落在震级档内的概率，它可表示为：由以上两式可得知:式中为破裂方向的概率密度函数，为地震空间分布函数，为4.0级以上地震的年平均发生率，为地震带内第i个潜在震源区内发生某一特定地震事件（震中（x,y），震级，破裂方向确定）时场点地震动超越a的概率，为地震带内第i个潜在震源区的面积。这就是某一地震带发生地震在场点产生地震动的年超越概率公式。本报告采用的危险性分析计算程序中，采用国内外普遍使用的校正方法进行地震动衰减的不确定性校正，即认为地震动