对活断层探测与评价中几个问题的思考

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第21卷第2期华北地震科学V01．21．No．22003年6月NORTHCHINAEARTHQUAKESCIENCESJun．，2003文章编号：1003—1375(2003)02—0001—06对活断层探测与评价中几个问题的思考聂永安，姚兰予(天津市地震局，中国天津300201)摘要：给出了对活断层探测和评价中的几个问题的认识与思考，这些问题包括：探测方法的分辨率及有效性、断层交切与断层活动性强弱的关系、水平运动与垂直运动的关系、主干断裂位置确定与地震影响场的关系、探测结果一致性与综合

2、解释、断层上断点与最新活动年代、孕震标志与设定地震、评价成果可用性。关键词：活断层；探测；危险性评价；危害性评价中图分类号：P315．72文献标识码：A0引言“九五”期间，在天津市人民政府的资助下，由天津市地震局承担完成了“天津市海河隐伏断裂活动性定量评价”项目。通过该项目工作明确了海河断裂是一条区域性大断裂，其活动性具有明显的分段性；基本查明了西起武清，东至塘沽之间海河断裂的空间展布及断裂的倾向、倾角、上断点、断距等几何学特征；确定了海河断裂滑动速率、最新活动年代等运动学参数；给出了海河断裂的分段结果、未来中强地震危险地段、最大可能

3、震级、地震动影响场等，并在此基础上提出了城市建设、土地利用规划和工程设防方面的对策与建议¨。该项目所取得的成果已获2002年度中国地震局防震减灾优秀成果二等奖。我们有幸承担完成了该项目中海河断裂地震学评价和海河断裂地震危害性评价两个二级项目，并参与承担了一级项目报告的编写任务。通过参与该项目的实施，使我们学到了许多原来不懂的东西，但同时下面几个问题也引起了我们的注意与思考。本文将这些问题提出来，希望引起同行的注意，这些问题的深入研究与鹪决，对“十五”期间将要开展的城市活断层探测与评价工作是非常有益的。1探测方法的分辨率及有效性探测手段

4、与方法的分辨率对探测结果有重大影响，甚至决定整个项目的成败。现在一般采用的探测方法有地球化学方法、电磁方法和人工地震方法。每一种方法的有效性与该方法的探测原理和探测环境关系密切，在一个地区有效的手段，在另一个地区不一定适用，甚至效果很差。地球化学方法是探测断层深处释放而到达地表的微量元素(或气收稿日期：2002．12．30作者简介：聂永安(1961一)，男(汉族)，陕西扶风人，天津市地震局研究员，主要从事地球物理和工程地震研究．1)(‘天津市海河隐伏断裂活动性定量评价工作报告>，天津市地震局，2001．维普资讯http://www.c

5、qvip.com2华北地震科学21卷体)，只有被释放的微量元素的浓度(或强度)明显高于其环境值时，这种方法才是有效的，在平原地区只能作为初勘使用。另外，上覆土层的厚度，对地球化学探测结果的影响是明显的，一般上覆土层的厚度越大，异常值的幅度越小，但异常值的展布越宽。电磁方法的有效性取决于地下介质电磁特性的差异，而人工地震方法的有效性则取决于地下介质地震波速的差异。应当注意到某一种物探方法能在活断层探测中得到应用有两个必要条件，一是环境条件：探测目标体中有能被方法所分辨的物性差异；二是对探测结果精度的要求：方法的分辨率要能满足活断层评价的

6、需要。一旦根据探测区的环境条件确定了探测方法后，探测结果分辨率还取决于探测所用的具体设备。例如，当用频率为60I-Iz激震源时，如果近地表土层的P波速度为2km／sec，由此激震源激发的在浅部传播的地震波波长为==硼m㈩上式中为地震／9波速度，厂为激震源频率。一般来说，人工地震的分辨率为1／4地震．波长，如果在浅层存在断层，那么由该套设备进行探测所确定的断层上断点的位置实际上是层底深度变化大于8m时的最浅深度，换言之，小于8m的变化是分辨不出来的。图1是天津海河断裂在东郊区探测时用于结果解释的浅部人工地震测线TJ5—1测段速度结构，纵

7、坐标为P波走时，波速急变带应为Q与N地层的分界面的物性界线。探测承担单位在每个测点上使用60Hz的高频检波器，并在其提交的技术报告中明确指出：2)‘把1／4地震波长作为解释断层分辨率，当断层落差大于1／4波长时可分辨，这是指没有干扰的理论情况。本次工程分辨率为10m左右。”V(ttas)2断层交切与断层活动性强弱的关系一般在探测区域目标断层总会与其它断层相交切，从交切关系可以确定断层活动性的相对强弱，更主要是可以确定区域构造应力场的变化。例如，天津所在的华北地区在第三纪区域主压应力方向为北西一南东向，而第四纪则转变为近东西方向，其具体

8、表现为在第三纪北西向断裂为右旋断裂，在第四纪则转变为左旋断裂。当北西向断裂与北东向断裂相交汇时，其交切关系在第三系地层和第四系地层中表现形态是不同的。反过来，从区域应力场的变化图1TJ5．1测段速度结构图和断层活动性的相