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查资料,这方面的期刊主要有:1《地震》中文核心期刊, 科技核心核心期刊中国地震局地震预测研究所、中国地震学会地震预报专业委员会等主佃。2《地震工程与工程振动》中文核心期刊 科技核心中国力学学会、中国地震局工程力学研究所主办。3《地震学报》中国地震学会主办的地震科学综合性学术刊物。4《防灾减灾学报》

太多太多太多了,建筑类的期刊那么多,每本期刊上有上百篇文章。论文发表方面有什么问题的话可以找向壹品优刊了解。

范美忠变成范跑跑,是为了“救人”。 14年前一跑成名后,范美忠执教的光亚学校校长卿光亚, 将范美忠比喻为社会的病人。 校长还说,这个社会就喜欢戏弄弱者,就像鲁镇里的人戏弄孔乙己一样。 卿光亚当时的这番话,范美忠也能看出来,是出于对自己的保护, 不想让他被外部的舆论继续吞噬。 但是范美忠自始至终却“并不领情”。 无论是当时还是其后,抑或是在地震逃跑之前, 范美忠一直做的是他自己。 范美忠出生在四川的隆昌县。 瓜子岩村,一个闭塞的西南山乡。 他是家里最小的孩子,四个哥哥和一个姐姐的童年, 看起来他不缺玩伴和关爱。 只不过渐渐懂事后,范美忠每天看到的场景, 是一个摇摇晃晃的男人从外面走进家里。 自从范美忠明白母亲每天劳作的辛苦后,他似乎就没有看到过父亲下地。 家里这个唯一的成年男人,每天最喜欢干的事情就是喝酒。 除此之外,还喜欢整夜整夜地耍钱。 母亲没有和父亲争吵过,抑或是范美忠没有看到过。 父亲对家里不管不顾,母亲又整天忙碌着, 看不到一个可以依靠的肩膀,让范美忠变得极度没有安全感。 所以,多年后逃跑事件发生后,外界纷纷揣测, 范美忠内心极度缺乏安全感,或许正是童年的这种阴影导致的。 范美忠没有否认这一点,他也一再表示,自己缺乏安全感。 但是范美忠从不承认,小时候的经历给他带来了心理上的扭曲和晦暗。 他曾经说过,自己一辈子最学不会的,就是分裂和扭曲自己。 换言之,从小到大,他都不是一个主动改变自己去迎合社会的人。 这一点,在范美忠的人生境遇中体现得淋漓尽致。 虽然有一个不负责任的父亲,但是范美忠在求学道路上非常顺畅。 相比于几个哥哥和姐姐,范美忠或许一心想走出大山。 上世纪九十年代初,他考上了北京大学历史系。 能够走进北大读书,这对于范美忠的人生而言就像“开了光”一般。 但是,范美忠并没有改变自我。 他像是一个“又臭又硬”的人,总是在不适宜的场合里给自己惹麻烦事。 作为北大的高材生,大学毕业后可谓工作能够随便挑的。 但出人意料的是,范美忠没有留在北京,也没有选择去其他大城市。 他回到了自贡,在一所中学里当老师。 单单是这样的选择,就让很多人看不懂了。 不过在范美忠自己看来,他有自己的坚持。 他当年的一名北大同学,后来在四川大学当教授。 同学觉得范美忠这么做是大材小用,他说范美忠可以去当一名大学教师。 不过范美忠却告诉同学,不要评职称、不要写论文、待遇还要好。 “别说学校领导不答应,我都不会答应!”同学如此回复。 范美忠倒是无所谓,他一直坚持着自己,所以到头来教学十几年, 一直没有拿到教师资格证。 以至于当年发生逃跑事件后,有媒体报道说范美忠的教师资格证被取缔了。 范美忠听后都是哑然失笑的状态。 当初,因为在课堂上讲述很多不合时宜的历史, 学校知道后差点把校长吓死,赶紧恭恭敬敬地将这尊神给请(赶)出去了。 一个学校不收,那就到另外的学校。 早年的范美忠,换过很多家学校。 最终都是因为在教学理念上的本质分歧,让他的工作难以稳定且持续。 从自贡的蜀文中学,到广州华美外国语学校,再到杭州外国语学校, 他走过的学校确实不少,但干的时间都非常短。 最短的就是在广州的学校,前后只干了三个星期。 于是,他也曾转战媒体,无论是新闻媒体还是教育领域的杂志期刊, 都曾留下过范美忠不羁的身影。 和当老师比起来,范美忠也发现,即便是媒体这种本该说真话的地方, 同样也充斥着太多与他自己理念相悖的事情。 事实上,范美忠经历和看到的很多事情,其他人也都能看到。 所不同的是,很多人会妥协,或者干脆选择无视。 换言之,很多人会试着去改变自己,让自己去适应这个社会。 就像石头顺流而下,经过千百次的冲刷和漂流, 众多河床中央和河沿岸的石头都变成了圆滑的鹅卵石。 然而范美忠毕业之后多年,身上依旧是棱角分明。 这种棱角分明,让他在逃跑事件发生前就得罪了不少人。 然而短短的时间里,他就得罪了圈子里的一大帮人, 很多人恨不得把他除之而后快。 有一次,一位中学老师给杂志投稿。 这位中学老师是特级教师,算是教育界的大拿。 以往对于他投来的稿件,杂志都会刊发的。 那是一篇给中学生推荐文学书目的文章。 这位中学老师推荐的,清一色都是20世纪中外的现实主义题材名著。 范美忠看过之后,就随口“大放厥词”。 他认为,就冲这位老师推荐的文章,当老师根本不合格。 没有半点的审美能力,推荐的作品都是老掉牙的东西。 不睁眼看世界,现代文学领域的流派早就异彩纷呈了。 很显然,范美忠的这番议论,把这位特级教师给得罪了。 杂志社的领导后来找他谈话,不过范美忠“死不悔改”。 他认为自己做得没错,不把那个人的错误说出来,他还会继续在教育界丢人现眼。 据说,有一次,他曾经当着杂志主编的面, 骂一位教育专家,主编让他道歉。 哪知道过歉他又说道,虽然我已经道歉了,不过依旧觉得你很S。 最后的结局可想而知。 不过,范美忠并没有承认自己当面骂过谁,毕竟最基本的教养还是有的。 话虽如此,但是在一次演讲活动的时候, 面对台下很多文科老师,范美忠公开说在他看来,中国绝大多数的文科老师都是白C。 类似于这种得罪人的事情,范美忠经常干。 所以在教育和媒体之间辗转多年,他一直没有稳定下来。 最终,他还是回到了课堂教书。 逃跑事件发生之前,范美忠做的时间最长的工作, 就是都江堰光亚学校的老师。 在这期间,范美忠有了自己的家庭,而且也有了自己的女儿。 人们或许会认为,做了父亲的范美忠,会收起身上的锋芒毕露。 然而他还是原来的自己。 女儿读小学的时候,当他得知学校组织学生佩戴少先队标志参加升旗仪式后, 范美忠恼火地给学校打了一通电话。 在他看来,学校组织学生参与什么活动,应该事先征求家长的意见。 孩子没有选择和分辨的能力,就应该让家长来决定。 而学校代替家长做决定,本身就是越界了。 那一次,范美忠要求学校道歉,不过学校自然不会有任何的表示。 这也让范美忠对这所学校产生了反感。 不过,其他学生的家长,都没有任何的异议。 只有他自己提出这样的质疑,一度让他的亲友觉得,女儿在学校会受到孤立的。 不过,范美忠还是不改自己的初衷。 他认为,要想追求真实而自由的人生态度,就一定要学会承担这种选择的后果。 即便是女儿,也得学会自己去承担。 这样的态度,坚持充斥在范美忠生活的方方面面。 有一次上街,他坐了一辆三蹦子。 三蹦子跑起来,在闹市上闯红灯可谓旁若无人。 于是,他就提醒开车的师傅不要闯红灯。 谁知师傅觉得他态度不好,两个人就吵了起来。 吵到最后,范美忠差点跟对方打起来。 就这样一个看起来毫无变通的人, 在地震发生的时候,选择了自己先跑。 他这一辈子,肯定都忘不了2008年5月12日那天。 那时他正在教室里给学生上课, 当大地震来临,范美忠丢下学生,自己先跑到了操场上。 原本随着地震的发生,这样的事情会被巨大的混乱遮盖。 外界,也不会知道范美忠究竟是何方神圣。 但是范美忠很快发现,另一个教师朋友抛下同事先跑了出去。 事后这名同事开始内疚和自责,甚至于还绝食。 范美忠思前想后,想开导这名朋友。 他想告诉朋友,在危险降临时,产生本能反应的人不止你一个,我也一样。 于是十天后,范美忠在网上发表了文章《那一刻地动山摇》。 他还是像过去那样实话实说,有什么说什么。 范美忠表示,自己现在除了女儿,包括母亲在内的其他人都不会管。 这番言论一表态,范美忠变成了范跑跑。 不过那期间他没有上网,并不知道外界的情况。 直到文章发出来十天之后,有媒体第一次联系了范美忠,试图采访他。 范美忠这才知道自己变成了范跑跑。 他开始密集接受采访,并且抛出了自己的观点。 不过,他的逃跑并没有带来什么恶劣的影响。 因为他所在的学校,并没有在地震中垮塌,也没有一个学生伤亡。 与这所学校形成鲜明对比的是, 其他很多学校都发生了倒塌,并且很快被媒体报道出了其中存在豆腐渣工程的问题。 于是,当很多网友在网上声讨范美忠,甚至表示应该追究他责任的时候, 范美忠认为这种所谓的慈悲是假的。 如果真的要追究,就应该去追究那些制造豆腐渣工程的人。 他甚至公开地表示,不需要付出代价的慈悲无用,因为这种落几滴眼泪的慈悲太廉价, 对于很多事情于事无补。 而全社会需要的真正慈悲,则是能让大众真正获益。 很显然,范美忠当时一竿子打翻所有人的言论惹来了更大争议。 很多人恨不得将他杀了。 不过总是如此,范美忠依旧我行我素。 彼时,外界普遍认为他会被所在的光亚学校除名。 而直到2013年,范美忠才从光亚学校辞职。 辞职之后的范美忠,找新的工作显然很难。 在逃跑事件发生之前,他就像一只浑身长满刺的刺猬。 那段时间,他就呆在家里看孩子、做饭和看书。 他的妻子也从事教育工作,在丈夫辞职后,妻子的收入成了全家主要来源。 而范美忠也表示,他时不时会在外面进行一些关于《红楼梦》和《庄子》的讲座。 这些收入虽然不多,但是也够养活他自己。 那段时间,范美忠曾想写关于《红楼梦》的解读。 作为“全民公敌”,范美忠时不时还会接到媒体采访的请求。 虽然他知道有些媒体为了获取流量,公然会在采访中设置对立和撕裂的议题, 甚至还存在错乱剪辑的情况,但是对于这一切,范美忠统统不在乎。 在舆论最为暴热的阶段,他曾经说过自己就是当代的鲁迅。 不过随着时间的推移,范美忠发现自己的追求和心中所想,跟庄子更为契合。 据范美忠自己所说,曾经也想过接受基督教的思想, 但进了教堂之后,他却在里面打瞌睡。 而慢慢进入庄子通透的心灵和世界之后,他发现内心的困惑释然了许多。 范美忠曾经说过,自己在国内是最好的文科老师。 但是表态之后,他又认为自己并不适合当下常规的技术型教学, 他认为那是在浪费时间和才华。 所以,范美忠一直没变,一直还在保持着自己的追求。 他将自己比喻为一种边缘人。 不会去适应什么,愿意继续去过那种经济上不宽裕,而且看起来还没安全感的生活。 14年过去了,外界每当提起范美忠,依然把他跟当年的逃跑勾连起来。 但如果从范美忠的整个人生经历来看, 当年他选择主动逃跑,是一种生理本能。 至于后来把这件事公之于众,外界看来是他在进行一种无道德感的“挑衅”, 而在范美忠自己看来,他站出来说出此事, 恰恰是不想社会用类似的态度去绑架更多的人。 外界也有评价,认为他当初的那番表态, 是为了缓解因为逃跑而产生的强烈负罪感。 这种说法既正确但又不正确。 负罪感是他另外先逃走的同事产生的, 他写那篇文章,某种程度上而言也是在“救人”。 至于范美忠自己,几十年过去了, 他自始至终都是那个敢于在大众面前L奔的人。 文|Nancy

刊名: 大地测量与地球动力学 Journal of Geodesy and Geodynamics主办: 国家地震局地震研究所周期: 双月出版地:湖北省武汉市语种: 中文;开本: 大16开ISSN: 1671-5942CN: 42-1655/P邮发代号: 38-194历史沿革:现用刊名:大地测量与地球动力学曾用刊名:地壳形变与地震创刊时间:1981该刊被以下数据库收录:CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(2013-2014年度)(含扩展版)核心期刊:中文核心期刊(2011)中文核心期刊(2008)中文核心期刊(2004)中文核心期刊(1992)

地震地质期刊投稿

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闻学泽

(四川省地震局,成都610041)

摘要四川西部900km长的主干走滑活动断裂带,呈现强烈的左旋断层作用,是中国西南地区的主要发震带之一。本文将地质和历史地震资料相结合用于定量评估该断裂带的地震潜势。重新计算或估计了断层平均滑动速率,并根据断层几何形态以及历史地震破裂的时-空图像,将该带划分成16个段落。根据估计的同震滑动量、历史和史前地震时间资料,使用时间可预报和更新模型,作者估算出每一断裂段的地震平均复发时间。进一步使用时间相依的概率危险性评估模型计算了未来发生段破裂地震的概率。主要结果表明:①至2026年,16个断裂段中有6个具有较高的累积发震概率(>0.45),这6个段落均位于沿断裂带至今已至少100年没有发生破裂的空段中;②由于这6个段落的多数具有较长的平均复发时间或者具有相对于平均复发时间较短的离逝时间,故未来30年内(1996~2026年)并非均有较高的发震条件概率;③不同段落发震概率的比较表明:乾宁—康定(段8—段11)和石棉—西昌(段14和段15)两个地区应属于该断裂带未来的相对危险区。

关键词地震潜势活动断裂四川西部

1引言

本文研究的断裂带由北西向南东纵贯整个四川西部地区(图1),全长约900km,由4条断裂组成,它们是:甘孜—玉树断裂、鲜水河断裂、安宁河断裂和则木河断裂。自从晚第四纪以来,这些断裂均表现出强烈的左旋走滑断层作用[13]。该断裂带也是中国西南地区的主要发震带之一,自18世纪以来,至少20次震级大于或等于6.5级的地震沿该带发生。

本文尝试以断层滑动速率、古地震和历史地震资料,以及时间相依的概率模型为基础,定量地评估出沿这一断裂带不同段落的地震潜势。

图2是本文研究步骤的流程图,其表示的技术路线类似于那些已由有关研究者或研究小组在板块边界上使用过的技术路线[8,19~21]。作者一直在从事将这样一种技术路线应用于中国大陆板内环境的一些活动断裂[15~18],本文是这些努力的一部分。

2断层平均滑动速率

尽管从80年代以来已陆续发表了一些有关研究断裂带滑动速率的估值,但结果中的差别依然存在。本文仔细分析前人报道的资料[1,3,5·6,14,18,22],然后重新计算或估计了平均滑动速率及其标准差。重新计算或估计的平均滑动速率示意于图3。图3中有9个地点可获得可靠的地貌断错量和沉积物的断代数据,因而可得到计算的平均滑动速率及其标准差;图3中另外3个地点的平均滑动速率及其不确定范围(括号中的数字)是合理推测的结果。

图1四川西部主要走滑断裂带索引图表示研究的断裂带与中国大陆其他主要活动断裂的区域关系

图3表明:甘孜—玉树断裂和鲜水河断裂具有较高的滑动速率,达10~14mm/a,但沿安宁河与则木河断裂,滑动速率仅在5.5~6.5mm/a之间。由图1看到:在安宁河以及则木河断裂的周围有较多的次级分支断层。一种可能合理的解释是:这种次级的分支断层分散了断块的水平运动量,从而减小了沿安宁河以及则木河主断裂形迹的滑动速率。

图2活动断裂分段地震危险性定量评估的技术路线框图

3历史地震及其破裂的时—空图像

对于该断裂带来说,除了两个部分外,其余部分均有历史地震资料。图4的一组平面图将18世纪早期至今的历史震源空间分布分5个时期分别绘出。各震源的尺度是根据地震时的重破坏区范围圈绘的。

在过去250余年中,断裂带的炉霍—道孚部分已重复发生过2~3次历史地震(图4),这一断裂部分也正是整个断裂带中具有最高滑动速率(13~14mm/a)的部位(图3)。因此,沿该断裂带的滑动速率越高,地震的复发率也越高。

如果将震源的长度取作为相应的破裂长度,并将这些破裂长度作为时间的函数,即可得到历史地震破裂的时-空图像(图5)。图5说明:

(1)在该断裂带的马尼干戈附近部分,存在着一个无文献地震记载的时空域,其意味着对于该断裂部位,除了有一次地震(大约发生在公元1506年前后)是根据粗略的考古学方法确定年代之外[3],得不到有关18世纪之前的、有文献记载的地震资料。然而,在该断裂带的冕宁—西昌之间的部分,具有500年长的地震历史记载。

(2)历史地震破裂往往在原地重复发生,但在空间上相邻的破裂之间的重叠量相对于破裂长度来说是较小的。

(3)可识别出沿该断裂带的3个地震破裂的空段。这3个空段均自从上一次地震以来至少已有100年没有发生过段破裂地震事件。

图3沿研究断裂带左旋平均滑动速率的新近估计结果滑动速率单位:mm/a

4断裂分段

该断裂带的分段是为了将它划分为相对独立的破裂单元。在确定段落的边界时,考虑了以下几点:①沿断裂带的大规模几何不连续,例如羽列断层之间的阶区或者较短的断层分支(持久性段落边界);②已经重复过不止一次历史破裂的、相邻断裂部位的接合区(相对稳定的段落边界);③历史上仅分别破裂过一次的两断裂部分之间的连接区(不确定的段落边界);④如果同一断裂部分发生过不同破裂长度的历史地震,则考虑其中的最长破裂的端点(不确定的段落边界)。

图6提出了研究断裂带的分段模型,该模型共分出16个断裂段并分别用S1,S2,S3,…表示。

图4历史地震震源沿断裂带的空间分布分5个时期分别绘出从18世纪早期至今的震源,震源的大小根据地震的重破坏区面积圈绘

图5研究断裂带历史地震破裂的时-空关系纵轴表示沿断裂带走向从南东到北西的空间位置,垂直虚线段表示不确定的破裂延伸

图6研究断裂带的分段图

5地震平均复发间隔

用于估计地震平均复发间隔的方法如下:

对平均滑动速率、同震平均滑动量均可得到或可估计出的断裂段,平均复发间隔据“时间可预报模式”[10]和“更新模式”[21]进行计算。

对于时间可预报模式,有:

第30届国际地质大会论文集第5卷现代岩石圈运动地震地质

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式中:Tm为平均的(或中位数的)复发间隔;σd为Tm的数据不确定性;u为最晚地震的同震平均滑动量;Su为u的标准差;v为断层平均滑动速率(不包括蠕动速率);Sv为v的标准差。

对于更新模式,有:

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式中:um为n次同震滑动的平均值;Su为um的标准差;n为原有地震滑动的次数,当仅可测得最晚地震事件的滑动量时,n=1;σ1为复发间隔的内在不确定[见(10)式]。

对于大多数断裂段,同震平均滑动量用这样的方法估计[18]:将地震的面波震级M、破裂长度L、以及最大同震滑动量Dmax分别输入一组表示(u·L)与M,及u、M、L和Dmax之间关系的经验公式,得到最晚地震事件同震平均滑动量的若干种估值,然后假定每一种估值的权重反比于相应估值的方差,取加权平均作为最佳估值。

16个断裂段之一的石棉段(S14),可得到的是过去4次古地震事件的14C年龄[9]。本文由这些年龄和下式[8,18]重新计算了平均(或中值的)复发间隔

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式中:Tav为n次事件复发间隔的算术平均;μ为复发间隙对数正态分布的均值[见(9)式];T为事件之间间隔时间的中值;5为T的标准差,当地震为历史事件时,S=0;n为地震事件之间时间间隔的样本数。

用于计算16个断裂段的平均复发间隔及其不确定的数据均已在表1中列出。与上次事件以来的离逝时间一道,计算出的平均复发间隔将用于计算段破裂地震的发生概率。

表1用于计算16个断裂段平均复发间隔的数据

续表

6段破裂地震概率的计算

评估单个断裂段长期地震潜势的方法是基于一种具有这样假定的模型:沿一个断裂段发生一次地震的概率随着自上一次地震以来的离逝时间而增加。该模型也称为时间相依的概率模型[8,21]。本文计算了两种概率:条件概率和累积概率。条件概率Pc是在已知在时刻Te之前地震未发生的条件下,一次地震在时间区间Te至Te+DT内发生的可能性:

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式中:f(T)是随机复发间隔T的概率密度,0是相对时间的起点,设在上一次地震的发生时间。Te是从上一次地震的时间到1996年1月1日的时间段,DT是一个设置的预测时间段,取为30年。

累积概率F是在从上一次地震后直到Te+DT的时段内发震的可能性:

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本文假定f(T)是一种对数正态型的密度函数,并采纳了具有如下密度函数形式的特征地震复发时间的通用分布[7,8]:

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其中μ(=-0.01)是该分布的均值。总不确定性σN由两个部分:数据不确定σd和复发间隔内在不确定σ1组成:

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数据不确定σd来源于估计平均复发间隔Tm中的不确定性,内在不确定σ1(=0.21)来源于上述通用分布。

7未来段破裂地震的震级估计

对于走滑性质的断裂段,未来段破裂地震的震级由一组选择的经验关系式作粗略估计:

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假定一次未来的特征事件将使一个长度相应为L的断裂段发生破裂,由以上4个公式可得到该事件震级的4种估值。取这些估值的平均作为未来地震震级的最佳估计。

编号为S4的朱倭段是所有16个断裂段中唯一的非走滑性质的断裂段(参见图6),该段位于甘孜拉分区南东缘。这一断裂段曾在1967年发生6.8级地震时表现出北东向正断层作用[1,18]。因此,该段的未来震级采用全球范围正断层地震的关系式[11]进行估计:

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8概率地震潜势的分析

表2列出了计算的未来段破裂地震的概率和预测的特征震级。由于采用了时间可预报和更新两种复发模型,得到多少有些差别的概率值,因此,采用这两种模型得到的概率值的平均作为最终结果。

图7说明了计算得到的概率。从图7看出:至2026年,有6个断裂段具有较高的、大于或等于0.45的累积概率。这6个段落均处于根据历史破裂时-空图像鉴定出的地震空段的位置(参见图5和图7)。然而,并非这6个段落在未来30年内均有较高的发震条件概率。实际上,如果一个断裂段具有较长的至下次地震的复发时间,例如长于300年,则在一个相对较短的时间区间,例如DT=30年,无论自从上一次地震以来的离逝时间较长还是较短,计算的条件概率均不会高。这有些不同于板块边界构造环境的情况,板块边界断裂的高活动性使得那里的大地震或巨大地震平均的复发间隔往往仅几十年或者在100~200年之间[8]。

在中国大陆板内环境,分析断裂段的长期地震潜势时不仅参考条件概率,而且还应参考累积概率可能会更好。例如,S2段和S6段在未来30年内具有相同的条件概率(Pc=0.16),但是S2段的累积概率(至2026年,F=0.71)要比S6段的累积概率(至2026年,F=0.19)高得多,从而在未来30年内,S2段要比S6段具有更高的地震潜势。

表2计算的16个断裂段发震条件概率Pe(1996~2026年)和累积概率F(至2026年)

根据不同断裂段概率值的相互比较以及从长期预测的观点,作者提出两个地区:乾宁—康定和石棉—西昌(参见图6和图7),应考虑作为未来30年的主要危险区。前一地区包括断裂段S8—S11,后一地区包括断裂段S14和S16。

9讨论

本文对四川西部主要走滑活动断裂带的地震潜势进行了评估。这里认为应强调以下几点:

(1)本研究仅仅是一初步的努力,结果中明显存在有不确定性,并主要是由地质数据的不确定所引起的。这些地质数据包括断层滑动速率、同震平均滑动、古地震断代以及若干段落的离逝时间等。

(2)结果中的不确定性也有由模型不确定引起的部分。特征地震的通用复发时间分布[7]是针对板缘地震资料而建立的,是否能将该分布应用于像中国大陆这样的板内构造环境仍然是一个问题。在没有别的选择的情况下,使用该模型所得结果只是一种近似。

(3)无论本文所得结果有多粗糙,但其对于研究区的长期地震危险评价仍然是有用的。具有较高累积概率的断裂段均指示了长期缺震空段的事实,暗示了尽管使用了不确定的数据和模型而得不到精确的发震概率,但至少得到了那一断裂段相对于其它断裂段具有更高或更低地震潜势的信息。

图7计算得到的、代表断裂段未来地震潜势的概率图解地表的细线是四川省的边界,粗线代表研究的断裂带;柱体的高度与概率值成正比

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胜利油田是中国东部重要的石油基地之一。为解决油田勘探及开发所需电力问题,拟于近期建设一座装机容量为2万×20万千瓦的自备燃煤火力发电厂。因此,利用遥感信息对山东北部,包括河北及天津部分地区在内的区域地质构造,特别具有活动性状的断裂构造,进行分析并综合地震地质资料提出稳定性评价,就具有十分重要的现实意义。分析认为:就区域构造背景及地震地质条件来说,胜利油田区完全有营建大中型电厂的地质基础,其中预选的广利区和五号桩区均属较稳定地区之一。

一、图像资料及处理应用

评价地区座标在东经117°~120°、北纬36°~40°之间,面积约为10万km2。基本包含在131—33(天津幅)、131—34(惠民幅)及130—34(莱州幅)三幅图像之内(见图版ⅩⅤ—1)。

主要用以解译的图像是由MSS的数字磁带经几何校正、常规拉伸处理后的彩色标准片。其时相分别为1976年、1977年及1981年冬季。解译时参考了中国科学院农业委员会及遥感应用研究所1985年编“黄淮海平原地区卫星影像图”,其中的130—34(莱州湾幅)又参考了1981年2月、1985年的TM图像和部分国土卫片。因此,就图像资料来说,信息丰富,来源可靠,质量优良。

二、区域地质背景简述

胜利油田是渤海湾新生代大型沉积盆地的重要组成部分。渤海湾盆地是华北地台漫长地史演化的后期产物,而华北地台是中国最古㝉的和最稳定的地台之一。其基底由前古生代变质岩组成,其中,部分变质岩系为太古宙时形成。如登封群、大别群和泰山群,绝对年龄大于1.7Ga,为中国东部最早河淮陆核的组成部分。

在变质岩系之上,中新生界之下发育一套较为稳定的地台型沉积物,下部以碳酸盐岩为主,上部为海陆交互相的含煤建造。其中的中、上奥陶统和下石炭统因受加里东和海西构造运动的影响,地台曾一度整体上升,遭受剥蚀而缺失。三叠纪的印支运动波及了本区,使区内地壳受到挤压而逐渐隆起。而强烈的燕山运动使本区转入了以断块活动为主要形式的崭新构造发展时期。这就是区内绝大多数中生代沉积盆地形成的区域地质背景。燕山运动之后,华北地台整体抬升,经晚白垩世到古新世的长期剥蚀夷平,形成了北台期准平原面。始新世起,华北平原由于地壳的拉张作用,形成了数量众多的新生代沉积盆地,并逐渐奠定了现今的构造面貌。

由于地台刚性基底的性质,因而决定了它后期以断裂活动为其主要形式的特点。就本区而言,东部、西部发育有近于平行的北北东向郯庐断裂带和兰聊—沧东断裂带,北部海域又有唐山—蓬莱断裂带、南部尚有与之平行的德州—泰安断裂。上述断裂恰好构成长轴呈北北西向的菱块状结构,而评价区位于其中的东部。但从遥感资料提供的信息看,有一条天津—淄博北西向断裂带斜贯本区,其规模并不亚于上述的其他断裂带(图1),这是一条值得注意的新断裂。

图1区域断裂带及菱形断块示意图(据黄淮海平原卫星影像图解译)

三、遥感图像的断裂解译

遥感图像是不同地物的不同波谱特性的记录,它是地物按一定比例的缩影,具有宏观、形象和真实的特点。对地质界来说,可以直接从露头区的图片上正确获得不同地质体的几何形状及其空间分布的资料。如郯庐断裂带的地面部分,以宏大的规模,醒目的色调特征,生动地反映在图片上。覆盖区(主要指平原地区)则是利用相互依存和相互制约的地学规律,通过微地貌特征,水系异常分布、不同土壤类型及植被、湿度等因素的分析而获得间接地质信息。断裂构造由于形态简单、明了,因此是图像分析中易于掌握的地质要素之一。它们常常由色调差异、影纹结构差异、地貌及水系的异常变化反映出来。根据上述因素及其综合分析,对评价区的区域断裂进行了解译,同时对预选厂区的外围还作了块状地质结构的解译。据统计共解译了各种断裂、断裂带或线状地质体及大型地质结构面共135条(见表1),块状地质结构若干(见附图)。断裂或线状构造以北东向和北西向两大组系为主,不但规模大,而且数量也多(图2、图3),南北及近东西向的断裂也有反映,但十分微弱,数量也少。块状地质结构则与重力场有密切的对应关系,浅色块状影像反映重力高或相对高的重力斜坡,而深色块状(或圆形)影像则与重力低关系密切。也就是说块状影像结构在本区可以认为是基底结构的反映。

图2鲁北地区遥感地质构造解译略图

表1线性构造统计表

图3鲁北及邻区卫片线性构造玫瑰图

四、关于稳定性地质结构的分析

(一)区域稳定性分析

在上述图像分析与解译的基础上,又根据地质体埋藏浅(对第四纪沉积物来说),形成时代新,作用强烈,对地貌、水系控制程度高,则图像上的异常特征明显的原则,确定了部分可能具有活动性或挽近地质时代有过活动的断裂。如控制鸭淀(湖)—北大港水库—南大港水库的北北西走向之天津—淄博断裂带、控制山东潍河的北北东走向之郯城—营口(郯庐断裂带的北延部分)断裂带等,在卫片上都有清晰的反映。由于它们具有活动性,所以制约了大面积的地貌特征,尤其控制着近代水系的分布。如黄河众多的角状拐点,都是断裂交点的反映。据兰考—平阴段河道变化统计,其方位变化约50余次,拐点50余个,绝大部分是受北北东15°与北东75°两组断裂及其交点所控制(见38页图6)。

1.郯庐断裂带(图1)

是中国东部著名的剪切深断裂带,以20°左右的方位纵贯山东中部。传统的看法,它起自安徽省太湖县的大别山麓,向北经庐江穿巢湖、骆马湖及郯城、沂水、潍坊而达莱州湾,全长大于800km。但从遥感图像上看,其延伸已远远超过上述范围,而且从江苏地区遥感资料研究来看,郯庐断裂带在骆马湖一带被北西向断裂左行错移,移距约11kmo该断裂的带状磁场特征明显,在山东境内由四条以上近于平行的大断裂构成,并将山东地区分为鲁西和胶辽两大断块。而郯庐断裂带的主体发育于鲁西断块上,它不但有复杂的地质历史,而且由于中生代的强烈构造活动而形成了复杂的地堑、地垒型构造。地堑中充填了巨厚的中生界,而地垒是由太古宙变质岩组成。该断裂带至现代仍有活动,是控制强震发生的活动断裂带之一。1668年8.5级强烈地震就发生在这条断裂带的道口附近(王若柏、徐煜坚,1986)。醒目的遥感信息特征,也说明了这是一条具有很大活动能量的断裂带。

2.兰聊—沧东断裂带(图1)

这是一条位于论证地区西侧的潜伏大断裂,方位约20°,它构成前述巨型菱形块体的西部边界。从遥感图像上分析,南起自河南的西华、向北经兰考,聊城、沧州到达天津的西侧。南段构成东濮凹陷的东界,北段为沧县隆起与黄骅坳陷的界线。这是一条以压性为主的深断裂带,深震资料表明,它已切穿地壳而达上地幔。因此,沿带有大量新生代玄武岩分布。兰聊一带从地震及钻井资料看,断面呈西北倾,倾角最大达60°。西侧有巨厚的第三系分布。而东侧在古生界之上仅有厚度不大的新第三系覆盖。以古生界界面计算,其落差最大可达9000m。据天然地震震源机制研究,该断裂在20km以下,断面呈东南倾斜,而且自1520年到1948年的近430年间曾发生过5级以上地震50余次。因此这也是一条具有发震机能的活动断裂带。

3.德州—泰安断裂带(图1)

走向北西,是鲁西断块上的地面断裂向华北平原第四系或第三系之下的潜伏延伸部分,研究程度较低,除南段与郯庐断裂带交汇附近有过地震发生的记录外,其他段落未有资料说明。从遥感图像上看却为明显的色差,即深色与浅色的分界,控制了部分水体的分布和微地貌界线,这虽是一条潜伏断裂,但已有活动的迹象。因此,对它的重视在工程上是不无好处的。

4.唐山—蓬莱断裂带(图1)

呈北西向伸展,为遥感图像上显而易见的浅色带状影像,它反映了地面及浅表的断裂,其渤海的水下段落,被近年物探工作所证实,它是一条地震多发带,1969年7月7.4级地震就是发生在该带与郯庐断裂带的海上交汇处。唐山附近的地震活动与本带也有一定的关系。

上述情况表明,地震的分布与大断裂,特别是活动性断裂的关系十分密切。在重大工程建设活动中了解这些断裂带在空间上的分布特征,对制订工程建设的具体施工方案是有参考意义的。

上列活动性断裂带,尽管规模较大,地震分布也较为集中,但它们都是评价地区所在菱形断块的边界。这些边界对菱形断块来说,当其受到构造运动冲击时,能起不同程度的调节作用——释放能量,这在客观上起到了稳定断块的作用。对由古㝉结晶基底构成的断块本身来说,虽然也存在一些活动性断裂,但从发震的情况看(图4、图5)影响不大。另外据研究,华北地区地震活动周期约300年以上。就第三次地震活跃期来说,已经历了1830年、1888年、1937年、1966~1969年、1975~1976年等多次7~7.9级地震活动高潮,它们都与上述菱形断块的周边断裂活动有关。因此,从区域地质背景、地震条件上分析,断块东部油田所在范围内完全有可能进行大规模工程建设的基本条件。

图4山东1970~1985(ML≥0.1)地震分布图

(二)厂区地质稳定性分析

油田电厂的预选厂址,一在黄河口以北的五号桩地区,另一在黄河以南的广利地区。

图5山东及邻区1966~1979年3~7.9级地震分布图

1.五号桩厂区

濒临渤海。从图像上看,位于浅色块状影像的东部,浅色块状影像为对应的重力高。预选厂区距离1969年7月16日海区发生的7.4级地震震中约60km。东距遥感信息解译的北北东向一般性活动断裂6.5km,南面3km处尚有一条一般性断层,历史上未有地震记录。

五号桩地区从地质构造上看,是处于沾化第三系凹陷的东北抬升部位,重力高是古生界凸起或隆起的反映。如果将浅色块状影像所包含的地质结构看作具有相对的独立意义,则该块状影像反映的块状地质结构,在地质构造变动的长河中,起了“安全岛”的作用。

但厂区东侧北北东向推测活动断裂,从影像上看为显著的深和浅色调的界线。浅色为河流或海流砂质沉积物,水份不易保持,尚未有大量植被生长的可能;而深色影像则为较细的潮间沉积物,含水丰富,适宜植被生长。这种线形差别说明了上述潜伏断裂对地表条件的控制,尽管反映在微地貌特征上,但标记了它的存在和影响。何况山东煤田地质勘探公司物测队已对伸入厂区附近的另一条潜伏断层作出第四系之下存在150m落差的结论,并指出第四纪也有较弱继承性活动的表现(第四系底部构造图上有7~14m落差)。因此,尽管历史上没有地震的记录但引起对上述推测活断裂的重视是有益的。

2.广利厂区

位于东营市东南15km处。距离1967年7月16日海区7.4级地震震中约70km。厂区挟持于北北东向和北北西向两条向北分开的相交断裂之间,与两条断裂垂距约2.5km,距断裂交点7km,此外未见其它影像异常,历史上也未有地震记录。

但必须指出,该预选厂区与五号桩预选厂区一样,也在其东侧存在一条北北东向推测活动断层。该断层在影像上较为醒目,表现为断续的浅色带状特征,虽然具有深源结构特点,但其规模较五号桩地区北北东向推测活断层要大一些。值得欣慰的是,浅层地震尚未发现第四系继承性的活动迹象,历史上也未有地震记录,而造成上述影像特征的可能是上覆第四纪沉积物压差的反映。

五、基本结论

据上述地质、地震资料,从区域地质构造条件上分析:评价区,基底古㝉,地貌单一,是被活动性断裂所围限的巨大菱形块体。块体周围多为地震发震区,而块体上却极少有地震的记录。因此,它具有相对稳定的特点。

至于两个预选厂区,在5km范围之内均未发现断层。但应当指出:

(1)预选厂区距离郯庐断裂带较近(垂直距离一为87km——五号桩厂区,另一为77km——广利厂区),而该带为地震多发带,其发生强震时,有可能波及厂区。

(2)该两厂区正位于河口生长性陆地的前沿地带,不但晚第三纪以来沉积物厚达1000~1500m,而且新沉积物含水量高,又极为松软,正处于成岩作用的初期阶段,因此它的地面负荷是极为有限的,也应引起有关方面注意。

参考文献

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中国科学引文数据库(CSCD)分为核心库和扩展库,其中,核心库期刊:669种(以*号为标记); 扩展库期刊:378种。CSCD已被中国科学院院士主席团指定为中国科学院院士推选人查询库,被国家自然科学基金委员会列为国家杰出青年基金申请项目、基金资助项目后期绩效评估、国家重点实验室评估等指定查询库。 A * Acta Mathematica Scientia * Applied Mathematics.series B:A journal of Chinese universities * Acta Mathematica Sinica.English Series 癌变.畸变.突变 * Acta Mathematicae Applicatae Sinica * 癌症 * Acta Mechanica Sinica 安徽大学学报.自然科学版 * Acta Pharmacologica Sinica 安徽农业大学学报.自然科学版 * Advances in Atmospheric Sciences 安徽农业科学 * Algebra Colloquium 氨基酸和生物资源 B * Biomed Environl Sci * 北京理工大学学报 半导体光电 * 北京林业大学学报 半导体技术 * 北京师范大学学报.自然科学版 * 半导体学报 北京医学 爆破 北京邮电大学学报 爆破器材 * 北京中医药大学学报 * 爆炸与冲击 表面技术 北方交通大学学报 * 冰川冻土 * 北京大学学报.医学版 * 兵工学报 * 北京大学学报.自然科学版 * 兵器材料科学与工程 * 北京工业大学学报 * 病毒学报 * 北京航空航天大学学报 * 波谱学杂志 北京化工大学学报 玻璃钢/复合材料 * 北京科技大学学报 C * Cell Research 蚕业科学 * Chem Res Chin Univ 草地学报 Chin Ann Math B 草业科学 * Chin Geograph Sci * 草业学报 * Chin J Aeronaut 测绘科学 * Chin J Astronomy Astrophysics * 测绘学报 * Chin J Cancer Res 测井技术 * Chin J Chem Eng 测控技术 * Chin J Lasers B 茶叶科学 * Chin J Mech Eng 长安大学学报.自然科学版 * Chin J Nuclear Physics 长江科学院院报 * Chin J Oceanol Limnol * 长江流域资源与环境 * Chin J Polym Sci 肠外与肠内营养 * Chin Phys * 沉积学报 * Chin Phys Lett 沉积与特提斯地质 * Commun Theor Phys * 成都理工学院学报 * 材料保护 城市规划汇刊 * 材料导报 城市环境与城市生态 * 材料工程 * 传感技术学报 * 材料科学与工程 * 传感器技术 材料科学与工艺 纯粹数学与应用数学 * 材料热处理学报 磁性材料及器件 * 材料研究学报 * 催化学报 D * 大地测量与地球动力学 地质找矿论丛 * 大地构造与成矿学 * 第二军医大学学报 * 大豆科学 * 第三军医大学学报 大连海事大学学报 * 第四纪研究 * 大连理工大学学报 * 第四军医大学学报 大连水产学院学报 * 第一军医大学学报 * 大气科学 * 电波科学学报 大庆石油学院学报 电池 弹道学报 电镀与环保 弹箭与制导学报 电镀与涂饰 导弹与航天运载技术 电工电能新技术 低温工程 * 电工技术学报 * 低温物理学报 * 电化学 * 低温与超导 电机与控制学报 * 地层学杂志 电力电子技术 * 地理科学 电力系统及其自动化学报 * 地理科学进展 * 电力系统自动化 * 地理学报 电路与系统学报 地理学与国土研究 电气传动 * 地理研究 * 电网技术 * 地球化学 * 电源技术 * 地球科学 电子测量与仪器学报 * 地球科学进展 * 电子技术应用 * 地球物理学报 * 电子科技大学学报 * 地球物理学进展 电子器件 地球信息科学 * 电子显微学报 * 地球学报 * 电子学报 * 地学前缘 * 电子与信息学报 * 地震 电子元件与材料 * 地震地质 * 东北大学学报.自然科学版 * 地震工程与工程振动 * 东北林业大学学报 * 地震学报 东北农业大学学报 * 地震研究 * 东北师范大学学报.自然科学版 * 地质地球化学 * 东华大学学报.自然科学版 * 地质科技情报 * 东南大学学报.自然科学版 * 地质科学 * 动力工程 地质力学学报 * 动物分类学报 * 地质论评 * 动物学报 地质通报 * 动物学研究 * 地质学报 * 动物学杂志 * 地质与勘探 锻压技术 E* Entomologia SinicaF * 发光学报 分子植物育种 防灾减灾工程学报 * 粉末冶金技术 * 纺织学报 * 福建林学院学报 飞行力学 * 福建农林大学学报.自然科学版 * 非金属矿 福建师范大学学报.自然科学版 * 分析测试学报 福州大学学报.自然科学版 * 分析化学 * 辐射防护 * 分析科学学报 * 辐射研究与辐射工艺学报 分析试验室 * 腐蚀科学与防护技术 分析仪器 * 复旦学报.医学版 * 分子催化 * 复旦学报.自然科学版 分子科学学报 * 复合材料学报 G* 干旱地区农业研究 * 功能高分子学报 * 干旱区地理 古地理学报 * 干旱区研究 * 古脊椎动物学报 * 干旱区资源与环境 * 古生物学报 甘肃工业大学学报 * 固体电子学研究与进展 甘肃农业大学学报 固体火箭技术 * 感光科学与光化学 * 固体力学学报 * 钢铁 * 管理工程学报 * 钢铁研究学报 * 管理科学学报 * 高等学校化学学报 * 管理评论 * 高等学校计算数学学报 * 管理世界 高电压技术 灌溉排水 * 高分子材料科学与工程 * 光电工程 * 高分子通报 * 光电子.激光 * 高分子学报 光电子技术 * 高技术通讯 光谱实验室 * 高能物理与核物理 * 光谱学与光谱分析 * 高校地质学报 * 光散射学报 * 高校化学工程学报 光通信技术 * 高校应用数学学报 光通信研究 高血压杂志 光学技术* 高压物理学报 * 光学精密工程 * 高原气象 * 光学学报 * 给水排水 * 光子学报 工程勘察 广东微量元素科学 * 工程热物理学报 广西大学学报.自然科学版 工程设计学报 * 广西农业生物科学 * 工程数学学报 * 广西植物 工程塑料应用 广州化学 工程图学学报 * 硅酸盐通报 工业工程 * 硅酸盐学报 工业工程与管理 贵金属 工业建筑 贵州农业科学 工业水处理 桂林工学院学报 工业微生物 * 国防科技大学学报 工业卫生与职业病 果树学报 * 功能材料 * 过程工程学报 功能材料与器件学报

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