(一)地震与区域地壳稳定性 区域地壳稳定性浅析

作者&投稿:咎栋 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

1.地震灾害

地震灾害是在内、外营力作用下,地球内部介质局部发生急剧的破裂,产生的震波,由震源向四周传播,从而在一定范围内引起地面振动的现象。据史料记载,胶东半岛及其附近地区,自公元前70年至公元2005年共发生Ms≥4级地震24次,其中7~7.9级地震2次,6~6.9级地震6次,5~5.9级地震10次,4.7~4.9级地震6次。自1970年1月1日至2005年12月31日的36年里,研究区内由仪器记录的ML≥2.0 级地震共1836 次,其中,5.0~5.9级地震3次,4.0~4.9级地震35次,3.0~3.9级地震334次,2.0~2.9级地震1364次。研究区内发生的最大地震为公元前70年诸城、昌乐一带Ms=7级地震和公元1548年渤海海峡 Ms=7 级地震;20世纪70年以来,胶东半岛发生的最大地震为1992年青岛东南海域Ms=5.3级地震。从以上研究区地震发生情况来看,胶东半岛及其附近地区是Ms≥6级强震的多发区,其中,烟台市辖区共发生Ms=7 级地震1 次;威海市辖区发生Ms=6级地震1次;青岛市东南海域发生Ms=6、Ms=6.9级地震各1次。而胶东半岛及其附近地区都发过Ms=(5~5.9)级的破坏性地震,这说明该区域是地震活跃区域。20世纪70年代以来由地震仪器记录的数据表明,胶东半岛及其附近地区是中、小地震和震群的高发地区,Ms≥3级地震平均每年发生10次,Ms≥4级地震平均每年发生1次。研究区内共发生过Ms≥4.75级地震16余次(表3-1),其地震活动比较活跃,不能忽视。

表3-1 胶东半岛主要地震目录(Ms≥4.75级)

2.地壳稳定性评价与分区

综合分析该区域的地震环境与地壳稳定性,确定了影响该区域地壳稳定性的六大因子,即表层地壳结构与岩土力学性质、深部地壳结构构造与深断裂、地块升降与现今地壳活动速率、断裂及其活动性、现今地应力大小与其能量、主要内动力地质灾害。运用模糊数学理论,对该区域地壳稳定性进行了综合评价与分区(图3-1)。从图中可见,胶东半岛北部沿海地带为地壳较稳定区,中部地区为地壳基本稳定区,南部的青岛市及其附近地区为地壳较不稳定区。



区域地壳稳定性~

区域地壳稳定性指在内外动力综合作用下,一定区域范围内现今地壳及其表层的稳定程度[21]。区域地壳稳定性对地质环境脆弱性有着重要影响,区域地壳稳定性越差,越易于发生地质灾害,地质环境往往越脆弱。由易明初等人编制的中国区域地壳稳定性图(1∶500万),是应用地质力学理论与方法,以活动构造体系为核心和“安全岛”理论为指导,采用网格划分、逐层采用模糊综合评判和图像识别以及区域地壳稳定性评价专家系统的步骤和方法编制完成的[22]。通过采用第一层次100km×100km网格模糊综合评判、第二层次50km×50km网格图像识别、第三层次专家系统及异常点评价等方法,中国区域地壳稳定性图将全国区域地壳稳定性划分为6个等级:极稳定区、稳定区、基本稳定区、次不稳定区、不稳定区、极不稳定区(图3–2)。

图3-2 中国区域地壳稳定性分区图

(据文献[22])
根据数字化后的中国区域地质稳定性图统计,全国国土面积的23%属于稳定区,55%属于基本稳定区,13%属于次不稳定区,只有其他9%属于不稳定和极不稳定区。各等级地壳稳定区的空间分布如表3–2。不稳定区的主要特征是:断裂活动和地震活动较强,一般发生过7级以上地震,地震烈度≥IX;多位于断裂挤压破碎带、褶皱带或拗褶区,断裂密度大,长期多次活动,现今活动强烈;崩塌滑坡、泥石流等地质灾害频繁发生。稳定区多位于均质完整的岩体或前寒武古老地块,断裂不发育,无活动断裂,没有发生过地震或仅发生过5.0级以下的地震,地震烈度小于VI,物理地质现象不明显。如果以中国中部的SN向构造带为界,西部集中了80%以上的次不稳定区和不稳定区,主要受NW—NNW向活动构造带和SN向活动构造带的控制,又与≥IX度和VIII度地震烈度区有密切关系。中国东部除台湾以外,几乎集中了绝大部分的稳定区和基本稳定区,尤以鄂尔多斯和四川两大块体最为稳定。

表3-2 地壳稳定性空间分布

张文佑先生提出的断块理论能较好地解决现代板内变形的活动构造,对区域地壳稳定性的划分有指导意义。纵横交错的活动断层将地壳或岩石圈割裂成大小不一、形态各异的断块,这些断块在地应力的作用下表现出不同的运动状态,既是我们要讨论的区域地壳稳定性问题。影响区域地壳稳定性的因素主要是大地构造位置、壳幔结构特点、地壳厚度、新生代火山活动、活动断裂的发育情况及其活动性、地震发生情况等。依据这些因素,在本章上述各节分析的基础上,本文将河北省区域地壳稳定性划分为4级:稳定区、基本稳定区、次不稳定区和不稳定区。
稳定区:康保—围场断裂带以北区域。大地构造位置属内蒙板块,地壳厚度大于42 km。新近纪以来火山活动不明显,活动断裂以挽近时期为主,且不发育,区域内地震活动微弱,地壳整体性好。区域地壳稳定。
基本稳定区:康保—围场断裂带以南,尚义—平泉断裂带以北的燕山区和太行山山前断裂带以西的太行山区,大地构造位置分属冀北较稳定地块和太行山隆升地块,地壳厚度大于40 km。岩石圈中存在深度较大的中薄层低速高导层,新近纪以来火山活动不明显,活动断裂不发育,地震活动亦弱。区域地壳基本稳定。
次不稳定区:尚义—平泉断裂带以南,张家口—唐山断裂带以北和平原区的沧州隆起等区域,大地构造位置分属燕山活动构造带和河北平原活动软块的部分地段,地壳厚度约38~40 km,地壳15 km下存在低速高导层,有中新世和上新世的基性火山岩分布。新生代以来断块间的升降性差异运动十分强烈。活动断裂较发育,历史上有中级地震记载。区域地壳具一定的不稳定性。
不稳定区:张家口—唐山断裂带以南的山间断陷盆地区,如宣化断陷盆地、延庆—涿鹿断陷盆地、蔚县盆地、阳原盆地、迁安断陷盆地等;平原区的冀中坳陷、黄骅坳陷等区域。大地构造位置主要位于河北平原活动软块和部分山间断陷盆地。地壳厚度较薄一般为34~38 km,地壳中存在低速高导层,深度一般小于15 km。断陷盆地内第四系最厚可达800 m,平原区坳陷中新生界厚度可达10 km以上,说明这些区域地壳的差异升降幅度甚为可观。这些区域内有中新世和上新世的基性火山岩分布,第四纪以来发生过大面积基性火山喷发。活动断裂较发育,且规模大,活动性强。有大量的地热异常存在。历史上河北省境内的破坏性地震大多发生在这些区域性断裂带上。这些区域的地壳表现出相对的不稳定性。
上述区域地壳稳定性划分只是一个概念上的分区,基本上是定性的。进一步的划分还需将许多因素进行量化处理,如活动断裂的密度、活动断裂性质、活动断裂的活动速率、地壳升降速率、地震烈度、大地热流值、重力异常和地应力等等。通过对这些因素量化指标与地壳厚度、壳幔特征及第四纪火山活动的综合分析,才能对地壳稳定性分区做出较准确的评价。本课题所做的评价只是初步的,也是定性的。

(一)地震与区域地壳稳定性
答:综合分析该区域的地震环境与地壳稳定性,确定了影响该区域地壳稳定性的六大因子,即表层地壳结构与岩土力学性质、深部地壳结构构造与深断裂、地块升降与现今地壳活动速率、断裂及其活动性、现今地应力大小与其能量、主要内动力地质灾害。运用模糊数学理论,对该区域地壳稳定性进行了综合评价与分区(图3-1)。从...

区域地壳稳定性相关因素分析
答:通常认为,影响区域地壳稳定性的因素有:区域所处的大地构造位置、现今构造应力场的作用、地壳结构、新生代地壳升降速率、断裂活动性、地震活动、工程地质岩组、地温变化梯度、物理地质作用(外动力地质作用)等。所有这些因素都是相互关联的,特别是断裂活动性和地震活动的关系更为密切,对区域地壳稳定性的影响也更为显著和...

区域地壳稳定性调查
答:地震是影响区域地壳稳定性最重要的因素之一,也是对工程建设破坏最大的因素之一。区域地壳稳定性研究地震的任务是评价和预报工程区发生地震的性质、地球物理条件和可能活动的断裂,以及地震作用下断裂位错、地基变形、破坏的可能性。概括之,即是地震对工程区地壳和地质体稳定性的影响。(二)构造活动 构造活...

地震灾害及区域稳定性分析
答:安阳、新乡、洛阳一带震级可达Ⅶ~Ⅷ度,三门峡地震带震级可达Ⅶ~Ⅸ度,另在南阳、许昌、太康、商丘等地亦有几个强震区,烈度可达Ⅶ~Ⅷ度。 3.区域构造稳定性评价 (1)区域构造稳定性分级及依据 根据前述情况将本区划分为不稳定区、次稳定区、较稳定区、稳定区四个等级。各分区依据为: ·不稳定区的依据 a.北...

山东半岛城市群地区地壳稳定性与地震分析简述
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区域地壳稳定性评价与减轻灾害措施
答:(一)区域地壳稳定性评价研究 中国地质环境复杂,活动构造较多,各种内动力地质灾害比较严重。总体看来,中国区域地壳稳定性相对较差。为了对全国区域地壳稳定性评价和分区获得定量化认识,更好地服务于经济建设和减灾防灾,下面将在现今活动的主要构造体系与各种内动力地质灾害分布规律和中国内动力地质灾害分区研究的基础上(图...

城市建设的环境工程地质问题解析论文
答:1.1区域地壳稳定性评价 区域地壳的稳定性主要是指在地震以及岩浆活动的影响下,地壳的相对稳定程度。它是城市建设中工程地质的主要问题,涉及了地震、地裂缝、火山活动及其他地质活动。决定地壳稳定性的最主要的因素是地震。我国抗震设防烈度大于7度的大中型城市已经超过110多座,因此,加强地震的预报工作和...

区域地壳稳定性浅析
答:这些区域的地壳表现出相对的不稳定性。上述区域地壳稳定性划分只是一个概念上的分区,基本上是定性的。进一步的划分还需将许多因素进行量化处理,如活动断裂的密度、活动断裂性质、活动断裂的活动速率、地壳升降速率、地震烈度、大地热流值、重力异常和地应力等等。通过对这些因素量化指标与地壳厚度、壳幔特征及...

城市建设环境工程地质问题和解决措施?
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地壳稳定区的特征
答:1.构造稳定:地壳稳定区的构造活动较为稳定,不存在频繁的地震、火山喷发和地壳抬升等现象。该区域的构造运动相对缓慢和平稳。2.缺乏断裂带和褶皱带:地壳稳定区通常缺乏活跃的断裂带和褶皱带,因此地震和地表破裂活动相对较少。四、地震活动特征 1.低地震活动性:地壳稳定区的地震活动性相对较低,地震...