華南地區(qū)彌散地震活動(dòng)的評(píng)價(jià)方法與結(jié)果11

韓竹軍 周本剛 安艷芬

（中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，北京 100029）

華南地區(qū)彌散地震活動(dòng)的評(píng)價(jià)方法與結(jié)果11

韓竹軍 周本剛 安艷芬

（中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，北京 100029）

根據(jù)華南地區(qū)現(xiàn)今地球動(dòng)力學(xué)環(huán)境、新構(gòu)造特征、發(fā)震構(gòu)造模型、第四紀(jì)構(gòu)造活動(dòng)、地球物理場(chǎng)等方面的差異，通過(guò)具體的實(shí)例，有針對(duì)性地論述了彌散地震區(qū)劃分的方法，系統(tǒng)地闡述了華南地區(qū)彌散地震的評(píng)價(jià)依據(jù)。對(duì)于彌散地震區(qū)內(nèi)與已知發(fā)震構(gòu)造無(wú)關(guān)的最大歷史地震，給出了兩種情況下確定彌散地震的方法，探討了總體地震和構(gòu)造活動(dòng)水平與彌散地震的關(guān)系。華南地區(qū)彌散地震活動(dòng)的評(píng)價(jià)結(jié)果與地球動(dòng)力學(xué)環(huán)境特征密切相關(guān)，地震構(gòu)造背景的一致性是進(jìn)行彌散地震類比的基礎(chǔ)。本文除了論述彌散地震活動(dòng)評(píng)價(jià)方法之外，還初步給出了華南地震區(qū)彌散地震區(qū)劃分方案和彌散地震評(píng)價(jià)結(jié)果。

華南地區(qū) 彌散地震區(qū) 彌散地震 地震構(gòu)造

引言

根據(jù)核安全導(dǎo)則（國(guó)家核安全局等，1994；International Atomic Energy Agency，2002)，區(qū)域地震構(gòu)造模型一般由以下2種要素組成：①利用現(xiàn)有基本數(shù)據(jù)鑒定出的發(fā)震構(gòu)造；②利用現(xiàn)有的基本數(shù)據(jù)，認(rèn)為不是由特定發(fā)震構(gòu)造引起的彌散地震活動(dòng)。在實(shí)際工作中，通常盡量遠(yuǎn)離或避開發(fā)震構(gòu)造進(jìn)行核電廠選址，以降低地震風(fēng)險(xiǎn)（常向東，2008；王中平等，2008）。彌散地震（Diffuse Earthquake或Floating Earthquake）沒(méi)有可識(shí)別的標(biāo)志，因而利用較大范圍的彌散地震區(qū)（或地震構(gòu)造區(qū)）來(lái)評(píng)價(jià)和限定這類地震，并采用保守的假定，認(rèn)為這類地震在彌散地震區(qū)范圍內(nèi)任何一點(diǎn)都有可能發(fā)生。對(duì)于核電廠址而言，此類地震是不可避免的，它反映了不同區(qū)域的背景地震活動(dòng)水平。特別是在中、低地震活動(dòng)水平的地區(qū)，地震活動(dòng)與發(fā)震構(gòu)造的關(guān)系不明確，彌散地震活動(dòng)常常成為評(píng)價(jià)核電廠抗震設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的主要控制因素（常向東，2000；2008；張?jiān)Ｃ鞯龋?004）。

由于彌散地震是以彌散地震區(qū)為單元進(jìn)行評(píng)價(jià)的，因而彌散地震區(qū)的劃分對(duì)評(píng)價(jià)彌散地震有直接的影響，其中核電廠址所在的彌散地震區(qū)劃分尤顯重要。張?jiān)Ｃ鞯龋?004）認(rèn)為，廠址所在的彌散地震區(qū)應(yīng)獨(dú)立封閉。雖然常向東（2000）、張?jiān)Ｃ鞯龋?004）、鄢家全等（2006）曾對(duì)彌散地震區(qū)劃分及彌散地震評(píng)價(jià)的原則與方法進(jìn)行過(guò)分析和研究，但彌散地震活動(dòng)自身的復(fù)雜性、不確定性與重要性的相互交織，導(dǎo)致在實(shí)際的核電廠地震安全性評(píng)價(jià)中這方面反映的問(wèn)題較多。例如：為了盡可能使核電廠址所在彌散地震區(qū)獨(dú)立封閉，核電廠址所在彌散地震區(qū)范圍與邊界的確定依據(jù)有時(shí)并不充分，導(dǎo)致在區(qū)域范圍相鄰或部分重疊的核電廠地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告中，彌散地震區(qū)劃分方案常有較大差異的現(xiàn)象；又例如：在核電廠址鄰近彌散地震區(qū)不封閉的情況下，一般都是僅依據(jù)區(qū)域研究范圍資料進(jìn)行彌散地震評(píng)價(jià)，這樣的結(jié)果并不能全面地反映該區(qū)彌散地震活動(dòng)特征。因此，有必要借鑒中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖（1990）（國(guó)家地震局.1996）以來(lái)，進(jìn)行全國(guó)潛在震源區(qū)劃分的經(jīng)驗(yàn)，在進(jìn)一步分析研究彌散地震評(píng)價(jià)原則和依據(jù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)編制相對(duì)完整的全國(guó)性或地區(qū)性彌散地震區(qū)劃分方案，使彌散地震評(píng)價(jià)更為規(guī)范，減少人為性，提高科學(xué)性。

華南地區(qū)、尤其是華南內(nèi)陸地區(qū)地震活動(dòng)水平相對(duì)較低。近年來(lái)，在華南沿海及內(nèi)陸開展了大量的核電廠選址及地震安全性評(píng)價(jià)工作，積累了豐富的彌散地震評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)。在“十一五”期間的第五代全國(guó)地震區(qū)劃圖編制中，提出了3級(jí)劃分的思想，即地震帶（區(qū)）、地震構(gòu)造區(qū)和潛在震源區(qū)。在地震區(qū)劃分上，華南地區(qū)屬于華南地震區(qū)，該區(qū)分為3個(gè)地震帶（圖1），即長(zhǎng)江中游地震帶（II-1）、華南沿海地震帶（II-2）和右江地震帶（II-3）。在長(zhǎng)江中游地震帶和東南沿海地震帶各劃分出5個(gè)地震構(gòu)造區(qū)，右江地震帶劃分出2個(gè)地震構(gòu)造區(qū)，合計(jì)12個(gè)地震構(gòu)造區(qū)。第五代地震區(qū)劃圖中的地震構(gòu)造區(qū)范圍較大，顯然不能滿足核電廠地震安全評(píng)價(jià)中對(duì)彌散地震區(qū)劃分的要求（為了區(qū)分上述兩種概念，彌散地震評(píng)價(jià)單元統(tǒng)稱為彌散地震區(qū)）。例如：華南北部地震構(gòu)造區(qū)（II-1-3）跨過(guò)大巴山－大洪山大面積隆起區(qū)、漢江一洞庭湖拗陷區(qū)、幕阜山中強(qiáng)斷塊掀斜上升區(qū)和鄱陽(yáng)湖拗陷區(qū)等不同新構(gòu)造單元（圖1）。又如：東南沿海外帶地震構(gòu)造區(qū)（Ⅱ-2-1）和東南沿海內(nèi)帶地震構(gòu)造區(qū)（Ⅱ-2-2）不同區(qū)段的地震活動(dòng)特征存在明顯差異。這些都與核安全導(dǎo)則有關(guān)彌散地震區(qū)的定義不盡相同，盡管如此，第五代地震區(qū)劃圖有關(guān)地震構(gòu)造區(qū)的認(rèn)識(shí)和取得的相關(guān)成果，為華南地區(qū)彌散地震區(qū)劃分奠定了較好的基礎(chǔ)。本文以華南地區(qū)為例（圖1），在充分收集上述兩方面相關(guān)工作成果的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)彌散地震區(qū)劃分和彌散地震評(píng)價(jià)的原則和方法的進(jìn)一步討論、分析，給出了華南地區(qū)彌散地震區(qū)劃分方案和彌散地震評(píng)價(jià)結(jié)果。

1 彌散地震區(qū)的劃分方法

根據(jù)核安全導(dǎo)則HAD0101/01定義（國(guó)家核安全局等，1994），彌散地震區(qū)是指具有同樣地質(zhì)和地震活動(dòng)性特征的地理區(qū)域，每一個(gè)彌散地震區(qū)都假定是一個(gè)具有相等的潛在地震的地區(qū)。在IAEA核安全導(dǎo)則NS-G-3.3中（International Atomic Energy Agency，2002）同樣指出，為了完成地震危險(xiǎn)性評(píng)估而在地震構(gòu)造模型中采用彌散地震區(qū)來(lái)表述彌散地震，假定每個(gè)彌散地震區(qū)內(nèi)具有相等的地震潛在可能性。地質(zhì)構(gòu)造特征相似性和地震活動(dòng)特征相似性是劃分彌散地震區(qū)的兩條基本原則。這兩條原則在彌散地震區(qū)劃分方法中的應(yīng)用，涉及到地球動(dòng)力學(xué)環(huán)境、新構(gòu)造特征及其演化歷史、第四紀(jì)以來(lái)斷裂活動(dòng)、地震活動(dòng)性、地球物理場(chǎng)和地殼結(jié)構(gòu)等方面的綜合分析研究。

1.1 根據(jù)現(xiàn)今地球動(dòng)力學(xué)環(huán)境或地震構(gòu)造背景的差異性，進(jìn)行彌散地震區(qū)劃分

從臺(tái)灣島略北向南至巴士海峽，菲律賓海板塊向歐亞大陸板塊北西西向的弧-陸碰撞，使得臺(tái)灣地區(qū)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的構(gòu)造變形和地震活動(dòng)（圖2）。經(jīng)臺(tái)灣海峽進(jìn)入大陸內(nèi)部至閩、粵、贛三省交界地區(qū)附近（聞學(xué)澤，2003；張志中等，2009），形成1個(gè)如圖2所示的板塊碰撞動(dòng)力影響區(qū)，該區(qū)大體呈平行四邊形，為1個(gè)向內(nèi)陸減弱的MS＞4.7級(jí)的破壞性地震活動(dòng)區(qū)。區(qū)內(nèi)包括了粵北—福建沿海的泉州海外—金門—東山—南澳的7.0—7.5級(jí)地震帶、沿海的汕頭—漳州6.0—6.9級(jí)強(qiáng)震區(qū)以及深入大陸內(nèi)部的贛—閩邊界5—6級(jí)中強(qiáng)地震區(qū)。這充分說(shuō)明，圖2中陰影條帶所示的平行四邊形區(qū)即屬于板塊碰撞對(duì)沿海及大陸強(qiáng)影響區(qū)的范圍，同時(shí)也是中強(qiáng)震和大地震發(fā)生區(qū)。該區(qū)新生代以來(lái)的差異性活動(dòng)明顯，與東南沿海其它地段的地球動(dòng)力學(xué)環(huán)境存在明顯差異，同時(shí)也與華南塊體內(nèi)部其它地區(qū)有著很大的不同。因此，上述板塊碰撞影響區(qū)的邊界以及內(nèi)部差異性地震活動(dòng)區(qū)的邊界是彌散地震區(qū)劃分的重要依據(jù)。

圖1 第五代地震區(qū)劃圖中華南地區(qū)地震帶與地震構(gòu)造區(qū)劃分方案（據(jù)第五代地震區(qū)劃圖編委會(huì)，2010；內(nèi)部資料）Fig. 1 Division of seismic zones and seismo-tectonic provinces in South China in the 5th seismic zonation map (Modified from the compiling committee of the 5th seismic zonation map of China, 2010)

圖2 菲律賓海板塊碰撞形成的動(dòng)力影響區(qū)范圍及彌散地震區(qū)劃分方案1 中國(guó)地震局地球物理研究所等，2008. 福建三明核電廠初可研階段地震調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告.Fig. 2 Division of diffuse earthquake provinces and kinematic region imposed by the collision between Phillippine Sea plate and Eurasian plate

1.2 根據(jù)新構(gòu)造特征及其演化歷史的差異進(jìn)行彌散地震區(qū)劃分

在華南地區(qū)北部，新構(gòu)造以來(lái)的構(gòu)造活動(dòng)主要表現(xiàn)為垂直差異性活動(dòng)，水平差異活動(dòng)不強(qiáng)。如：四周被隆起區(qū)環(huán)抱的江漢－洞庭湖盆地是華南地區(qū)規(guī)模最大的1個(gè)中-新生代裂陷盆地，古近紀(jì)末裂陷作用消失，盆地區(qū)相對(duì)擠壓抬升，地層褶曲并遭受侵蝕。從新近紀(jì)起進(jìn)入盆地整體拗陷階段。第四紀(jì)以來(lái)，江漢－洞庭湖盆地又相對(duì)下沉了200—300m，周邊地區(qū)抬升了200—500m。江漢—洞庭湖拗陷和周邊隆起山地之間成為區(qū)內(nèi)斷裂活動(dòng)性相對(duì)較強(qiáng)的地帶，如：沿洞庭湖拗陷西側(cè)的太陽(yáng)山斷裂帶、南側(cè)的北西向常德-益陽(yáng)-長(zhǎng)沙斷裂帶和東側(cè)的北北東向岳陽(yáng)-湘陰斷裂，都發(fā)現(xiàn)了斷錯(cuò)第四紀(jì)早、中更新世地層的地質(zhì)證據(jù)2北京中震創(chuàng)業(yè)工程科技研究院等，2007. 湖南桃花江核電廠可研階段地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告.,3北京中震創(chuàng)業(yè)工程科技研究院等，2008. 湖南大唐華銀核電項(xiàng)目可研階段地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告.,4北京中震創(chuàng)業(yè)工程科技研究院等，2008. 湖南常德核電廠可研階段地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告.；同時(shí)也是強(qiáng)震、中強(qiáng)地震易于發(fā)生的地段（圖3），歷史上曾發(fā)生過(guò)1631年常德63/4級(jí)和53/4級(jí)地震。

圖3 江漢—洞庭湖盆地第四系厚度與地震（MS＞4.7）震中分布圖（第四系資料1 湖南省地礦局水文地質(zhì)工程地質(zhì)二隊(duì)（技術(shù)負(fù)責(zé)：張國(guó)梁），1990. 湖南省洞庭盆地第四紀(jì)地質(zhì)研究報(bào)告及第四紀(jì)地質(zhì)圖（1:20,000）.）Fig. 3 Distribution of earthquake (MS＞4.7) epicenters and Quaternary thickness in Jianghan-Dongtinghu basin

而在拗陷盆地周邊、尤其是南邊的雪峰山－湘中南斷塊掀斜隆起區(qū)上，斷裂活動(dòng)和地震活動(dòng)相對(duì)較弱。該區(qū)在地質(zhì)構(gòu)造上屬于揚(yáng)子地臺(tái)的江南臺(tái)隆和華南加里東褶皺帶，構(gòu)造走向?yàn)楸北睎|-北東向。區(qū)內(nèi)地形分布與構(gòu)造方向一致，湘江、資水由南西往北東匯入洞庭湖，表明地形具西南高而東北低的趨勢(shì)，同時(shí)，該區(qū)西部武陵山屬于海拔1000m以上的低中山，向東依次轉(zhuǎn)為中低山和低山、低山和丘陵地形。新構(gòu)造時(shí)期地殼運(yùn)動(dòng)以整體緩慢掀斜抬升為基本特點(diǎn)，斷裂差異活動(dòng)不明顯，歷史上未記載6級(jí)以上地震，在華南地區(qū)地震活動(dòng)最弱。

新生代時(shí)期仍有明顯沉降和差異性活動(dòng)的江漢—洞庭湖盆地以及與它們鄰近的隆起區(qū)，在彌散地震活動(dòng)評(píng)價(jià)上應(yīng)進(jìn)行明確的區(qū)分。

1.3 根據(jù)發(fā)震構(gòu)造模型或地震構(gòu)造樣式的差異，進(jìn)行彌散地震區(qū)劃分

在華南地區(qū)西部的黔渝一帶（圖 4），大致以齊曜山-金佛山斷裂為界，東西兩側(cè)分別位于揚(yáng)子地臺(tái)內(nèi)部的上揚(yáng)子臺(tái)褶帶與四川臺(tái)坳上。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)期一直處于大面積上升的狀態(tài)，構(gòu)造方向以北北東-北東向?yàn)橹?，但區(qū)內(nèi)不同地區(qū)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)仍有一些差異，分為2個(gè)次一級(jí)的新構(gòu)造分區(qū)。該斷裂以西為四川盆地東部是弱上升區(qū)（II-1-13）；以東為齊曜山—金佛山中等上升區(qū)（II-1-12）。1856年黔江61/4級(jí)地震和1989年統(tǒng)景5.3級(jí)地震分別位于東西2個(gè)區(qū)內(nèi)，其發(fā)震構(gòu)造條件具有一定的代表性。下面將參考中國(guó)地震局地球物理研究所的工作1中國(guó)地震局地球物理研究所，2008. 大唐國(guó)際重慶核電項(xiàng)目初可研階段地震地質(zhì)專題報(bào)告.，對(duì)這2次典型地震進(jìn)行重點(diǎn)剖析，以此分析東、西2個(gè)區(qū)的發(fā)震構(gòu)造模型或地震構(gòu)造樣式的差異。

圖4 渝黔地區(qū)彌散地震區(qū)劃分圖Fig.4 Division of diffuse earthquake provinces in Chongqing-Guizhou region

1856年黔江 61/4級(jí)地震發(fā)生在川鄂交界地區(qū)。唐榮昌等（1993）認(rèn)為，在區(qū)域性的北西-南東向的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)作用下，地震的孕育受齊曜山—金佛山一帶的基底斷裂控制。由于該基底斷裂帶第四紀(jì)以來(lái)、特別是晚更新世以來(lái)繼續(xù)活動(dòng)，牽動(dòng)了沉積蓋層中的北北東向黔江斷裂重新活動(dòng)，從而發(fā)生了這次地震。在齊曜山—金佛山一帶的基底斷裂上，曾發(fā)生過(guò)1854年南川51/2級(jí)地震、1855年彭水43/4級(jí)地震、1931年利川一帶5級(jí)地震。這些地震的發(fā)震構(gòu)造都與1856年黔江61/4級(jí)地震具有大致相同的地震構(gòu)造背景，即與斷裂活動(dòng)密切相關(guān)。

1989年重慶江北統(tǒng)景5.3級(jí)地震震中位于四川盆地東南部的川東陷褶束內(nèi)，余震資料表明其震源深度較淺。震區(qū)附近地區(qū)的蓋層構(gòu)造主要是走向北北東向的銅鑼?shí){背斜及其伴生的規(guī)模不大的壓性、壓扭性斷裂。這些地表背斜的深部受斷裂控制（四川油氣編寫組，1989），稱為統(tǒng)景地腹斷裂的褶皺斷裂構(gòu)造，它比地表陡立帶上見(jiàn)到的斷裂規(guī)模大得多，其走向北20°東，傾向北西，傾角大于60°，垂直斷距約280—500m，具逆斷層性質(zhì)。1989年統(tǒng)景5.3級(jí)地震的發(fā)震構(gòu)造為銅鑼?shí){背斜軸部的統(tǒng)景地腹斷裂，因此，該地震稱為褶皺地震（背斜地震）可能更為合適。華鎣山褶皺斷裂帶附近的一些中強(qiáng)地震和許多小震大都分布在川東陷褶束內(nèi)的華鎣山褶皺帶中的一系列背斜上及附近地區(qū)。這些震源深度較淺的地震震級(jí)較小，一般為4—5級(jí)，最大震級(jí)不超過(guò)6級(jí)，具有與統(tǒng)景5.3級(jí)地震大致相同的發(fā)震構(gòu)造條件，它們與該區(qū)一系列弧形分布的背斜構(gòu)造及其伴生的斷裂活動(dòng)有著密切的關(guān)系。

上述分析表明：齊曜山—金佛山彌散地震區(qū)（II-1-12）和川東彌散地震區(qū)（II-1-13）不但存在地質(zhì)構(gòu)造和新構(gòu)造特征的差異（圖4），其地震發(fā)生的地震構(gòu)造樣式也存在明顯的不同。發(fā)震構(gòu)造模型或地震構(gòu)造樣式的差異可以為彌散地震區(qū)劃分提供明確的科學(xué)依據(jù)。

1.4 根據(jù)第四紀(jì)構(gòu)造活動(dòng)、尤其是斷裂活動(dòng)性差異，進(jìn)行彌散地震區(qū)劃分

第四紀(jì)構(gòu)造、尤其是斷裂活動(dòng)性研究，可以為彌散地震區(qū)的精細(xì)劃分提供科學(xué)依據(jù)。如在圖2所示的板塊碰撞動(dòng)力影響區(qū)內(nèi)，劃分了臺(tái)灣海峽彌散地震區(qū)（II-2-4）、閩中沿海彌散地震區(qū)（II-2-5）、九龍江—韓江彌散地震區(qū)（II-2-6） 和武夷山彌散地震區(qū)（II-2-10），各區(qū)除了地震活動(dòng)性存在明顯差異外，在第四紀(jì)構(gòu)造活動(dòng)及斷裂活動(dòng)性方面也明顯不同。

臺(tái)灣海峽彌散地震區(qū)第四紀(jì)以來(lái)以斷陷-坳陷為主要運(yùn)動(dòng)特征，區(qū)內(nèi)發(fā)育規(guī)模巨大的北東向?yàn)I海斷裂帶，全新世仍有明顯活動(dòng)。在沿海地帶，北邊的閩中沿海彌散地震區(qū)，第四紀(jì)以來(lái)的斷裂活動(dòng)以北東向長(zhǎng)樂(lè)-詔安斷裂帶為主，活動(dòng)時(shí)代主要為早、中更新世。南邊的九龍江—韓江彌散地震區(qū)，第四紀(jì)時(shí)期以差異性斷陷活動(dòng)為主，區(qū)內(nèi)九龍江流域和韓江—榕江流域?yàn)殚}南—粵東沿海相對(duì)沉降的區(qū)域；斷裂活動(dòng)以北西向?yàn)橹?，但與北東向斷裂也存在共軛交切的特點(diǎn)，其中九龍江斷裂、榕江斷裂、普寧-田心斷裂、韓江斷裂、饒平-汕頭斷裂和潮州-汕尾斷裂是本區(qū)主要斷裂構(gòu)造，最晚活動(dòng)時(shí)代為晚更新世。在武夷山彌散地震區(qū)，主要斷裂為北東向邵武-河源斷裂帶和寧化-明溪斷裂，最晚活動(dòng)時(shí)代為早、中更新世，區(qū)內(nèi)受到北西向斷裂的交切作用。

1.5 根據(jù)地球物理場(chǎng)和地殼結(jié)構(gòu)差異，區(qū)別出不同深部構(gòu)造特征的區(qū)域

在中強(qiáng)地震活動(dòng)區(qū)，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和斷裂活動(dòng)性差異不明顯的情況下，以及海域研究程度或地震監(jiān)測(cè)能力不高的情況下，可以根據(jù)地球物理場(chǎng)和地殼結(jié)構(gòu)差異進(jìn)行彌散地震區(qū)邊界的確定和劃分。

圖5 浙中彌散地震區(qū)（Ⅱ-2-1）與布格重力異常關(guān)系圖Fig. 5 Relation between diffuse earthquake province of Central Zhejiang (Ⅱ-2-1)and Bouguer gravity anomaly

浙中彌散地震區(qū)（Ⅱ-2-1）的北邊界和西邊界均與東南沿海地震帶的邊界相一致（圖1），該區(qū)東邊界和南邊界的確定則充分地考慮了布格重力異常的分布特征（圖5）。如在東邊界兩側(cè)的布格重力異常分布特征存在明顯差異，東側(cè)的布格重力異常等值線表現(xiàn)為北北東向圈閉構(gòu)造，并且這些圈閉構(gòu)造呈左階雁列狀分布；西側(cè)的布格異常等值線的線狀分布特征不明顯，以面狀圈閉構(gòu)造為主，長(zhǎng)軸方向?yàn)楸睎|東向。南側(cè)邊界則沿著一條北西西向的布格重力異常梯級(jí)帶劃分，與分布在該帶上的北西向地殼厚度梯級(jí)帶相對(duì)應(yīng)。在上述邊界帶的兩側(cè)，布格異常值也有明顯不同，這從一個(gè)側(cè)面反映了在新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)方式及強(qiáng)度上存在一定的差異。

2 彌散地震震級(jí)的評(píng)價(jià)依據(jù)

在劃分彌散地震區(qū)后，需進(jìn)一步評(píng)價(jià)彌散地震震級(jí)。彌散地震是與已確認(rèn)的發(fā)震構(gòu)造無(wú)關(guān)的地震，應(yīng)根據(jù)歷史資料和彌散地震區(qū)包括應(yīng)變釋放速率在內(nèi)的地震構(gòu)造特征來(lái)確定彌散地震震級(jí)，對(duì)彌散地震的估計(jì)需要進(jìn)行綜合判斷（國(guó)家核安全局等，1994）。International Atomic Energy Agency（2002）指出，彌散地震的估計(jì)應(yīng)基于歷史地震資料和地震構(gòu)造特征，同時(shí)與具有豐富歷史資料的相似地區(qū)的類比可能是有用的。

根據(jù)上述原則，確定彌散構(gòu)造區(qū)彌散地震的主要依據(jù)如下：

2.1 彌散地震區(qū)內(nèi)與已知發(fā)震構(gòu)造無(wú)關(guān)的最大歷史地震震級(jí)

圖6 珠江口外彌散地震區(qū)（II-2-7）第四紀(jì)斷裂與破壞性地震（MS＞4.7）震中分布圖Fig. 6 Distribution of disastrous earthquake (MS＞4.7) epicenters and Quaternary-faults in the diffuse earthquake province outside Zhujiang River estuary (II-2-7)

與已知發(fā)震構(gòu)造無(wú)關(guān)的最大歷史地震可分為兩種情況（常向東，2000）：一是沒(méi)有明確發(fā)震構(gòu)造標(biāo)志、離散性和不確定性較大的中、小地震；二是一些M≥6級(jí)強(qiáng)震，特別是早期發(fā)生的歷史“存疑”地震，其空間分布與已確認(rèn)的發(fā)震構(gòu)造關(guān)系不明確。后者不應(yīng)納入彌散地震范疇。例如：在珠江口外彌散地震區(qū)（II-2-7）中（圖6），歷史上曾發(fā)生過(guò)2次6.0—6.9級(jí)地震、3次5.0—5.9級(jí)地震和1次4.7—4.9級(jí)地震，這些破壞性地震均發(fā)生在該區(qū)邊緣地帶。其中，由于缺乏詳細(xì)的海域地球物理探測(cè)資料，1611年電白海外6級(jí)地震的發(fā)震構(gòu)造評(píng)定困難較大。該地震除了由于研究程度表現(xiàn)出與發(fā)震構(gòu)造不相關(guān)外，也不具備彌散地震活動(dòng)的任何其他特征。在評(píng)價(jià)中假定其在所處彌散地震區(qū)內(nèi)具有同樣的地震潛勢(shì)顯然不妥，這樣會(huì)過(guò)分夸大地震危險(xiǎn)性（常向東，2000）。為此，根據(jù)地形地貌特征，劃分了一個(gè)范圍較大的東西向“電白海外面狀地震構(gòu)造源”1中國(guó)地震局地質(zhì)研究所等，2006. 大唐國(guó)際廣東陽(yáng)西核電項(xiàng)目初可研階段地震地質(zhì)專題報(bào)告.。區(qū)內(nèi)地震記錄較少，可能與海域地震監(jiān)測(cè)能力不強(qiáng)有一定關(guān)系?？紤]到海域發(fā)震構(gòu)造研究程度較低，彌散地震定為5.5級(jí)。

在川中南彌散地震區(qū)（II-1-14）中，第四紀(jì)以來(lái)主要發(fā)育北東向和北西向兩組斷裂，如北東向長(zhǎng)巖斷裂、長(zhǎng)山鎮(zhèn)斷裂以及北西向墨林場(chǎng)斷裂等，這兩組斷裂的共軛交切作用是本彌散地震區(qū)第四紀(jì)時(shí)期主要構(gòu)造運(yùn)動(dòng)特征。區(qū)內(nèi)小震活動(dòng)稀疏，但中強(qiáng)地震活動(dòng)頻繁，如1081年53/4級(jí)地震、1936年5.5級(jí)地震、1993年4.8級(jí)地震、1994年5.5級(jí)地震、1995年4.9級(jí)地震以及1996年5.4級(jí)地震等。區(qū)內(nèi)一些5.0—5.5級(jí)地震具有典型的彌散活動(dòng)特性，尚不能明確發(fā)震構(gòu)造的最大歷史地震震級(jí)為 5.5級(jí)（圖 7），彌散地震震級(jí)也定為5.5級(jí)。

圖7 川中南彌散地震區(qū)（II-1-14）第四紀(jì)斷裂與破壞性地震（MS＞4.7）震中分布圖Fig. 7 Distribution of disastrous earthquake (MS＞4.7) epicenters and Quaternary-faults in the diffuse earthquake province of central-south Sichuan (II-1-14)

2.2 彌散地震區(qū)總體地震活動(dòng)與構(gòu)造活動(dòng)水平

張?jiān)Ｃ鞯龋?004）曾指出：通常在區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和地震活動(dòng)強(qiáng)烈的地震構(gòu)造區(qū)，彌散地震的強(qiáng)度高一些，而在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相對(duì)穩(wěn)定的低地震活動(dòng)區(qū)，彌散地震的強(qiáng)度也較低。并且把歷史上破壞性地震記載情況、震級(jí)大小與彌散地震關(guān)系分為三種類型。在實(shí)際的彌散地震評(píng)價(jià)中，結(jié)合第四紀(jì)構(gòu)造活動(dòng)特征，可以更具體地給出彌散地震震級(jí)的評(píng)價(jià)結(jié)果。

（1）低彌散地震活動(dòng)區(qū)：無(wú)破壞性地震的記載；或者多次發(fā)生過(guò)M＜7級(jí)的破壞性地震，但不存在晚更新世以來(lái)的差異性斷陷活動(dòng)。一般情況下，可把此類彌散地震區(qū)的彌散地震震級(jí)確定為5級(jí)。如位于長(zhǎng)江中游地震帶的江漢—洞庭湖彌散地震區(qū)、幕阜山—九嶺山彌散地震區(qū)等。

（2）中等彌散地震活動(dòng)區(qū)：發(fā)生過(guò)多次M＜7級(jí)的破壞性地震，存在晚更新世以來(lái)的差異性斷陷活動(dòng)，可把此類彌散地震區(qū)的彌散地震震級(jí)確定為5.5級(jí)，如九龍江—韓江彌散地震區(qū)、珠江三角洲彌散地震區(qū)等。

（3）高彌散地震活動(dòng)區(qū)：曾發(fā)生過(guò)多次強(qiáng)破壞性地震，其中有 2次或 2次以上的 M≥7級(jí)地震；存在晚更新世以來(lái)的差異性斷陷活動(dòng)，但地震構(gòu)造研究程度不高的地區(qū)。此類彌散地震區(qū)的彌散地震震級(jí)可確定為6級(jí)，如臺(tái)灣海峽彌散地震區(qū)。

2.3 彌散地震區(qū)所處地球動(dòng)力學(xué)環(huán)境或地震構(gòu)造環(huán)境及其特征

我國(guó)大陸位于歐亞板塊的東南部，其東側(cè)、西南被太平洋和菲律賓海板塊及印度板塊所夾持。我國(guó)新生代地質(zhì)和地震構(gòu)造等方面的研究結(jié)果表明，周圍板塊運(yùn)動(dòng)的聯(lián)合作用是造成我國(guó)大陸內(nèi)部構(gòu)造變形、建造發(fā)育及地震活動(dòng)的主要?jiǎng)恿ΑＨA南地震區(qū)西側(cè)受青藏高原東緣和川滇塊體南東東和南東向推擠，東側(cè)有菲律賓海板塊北西向擠壓，構(gòu)造作用和地震活動(dòng)在東西兩緣的臺(tái)灣東部及其東南沿海和南北構(gòu)造帶（南段）強(qiáng)烈。在對(duì)華南地震區(qū)內(nèi)部的影響上，東西兩側(cè)略有不同。在東側(cè)，菲律賓海板塊碰撞經(jīng)臺(tái)灣海峽進(jìn)入大陸內(nèi)部至閩、粵、贛三省交界地區(qū)附近，形成一個(gè)板塊碰撞動(dòng)力影響區(qū)；而在西側(cè)，由于揚(yáng)子地臺(tái)古老基底的抵擋，青藏高原東緣的推擠作用主要消耗在邊界帶上，而向構(gòu)造區(qū)內(nèi)部傳遞的能量很少。因此，位于華南地震區(qū)中西部的長(zhǎng)江中游地震帶構(gòu)造作用和地震活動(dòng)較弱，除了個(gè)別彌散地震區(qū)，其它的彌散地震基本上都是5級(jí)。在東南沿海地震帶，從臺(tái)灣海峽至贛中一帶，隨著板塊碰撞動(dòng)力作用強(qiáng)度的遞減，彌散地震區(qū)彌散地震也從6級(jí)、5.5級(jí)遞減到5級(jí)。

對(duì)地震構(gòu)造環(huán)境及其特征的研究是進(jìn)行地震構(gòu)造類比的基礎(chǔ)。例如：在東南沿海地震帶，根據(jù)新生代拗陷盆地劃分出一些彌散地震構(gòu)造區(qū)，如東海南部盆地彌散地震區(qū)、珠江口外彌散地震區(qū)、雷瓊—北部灣彌散地震區(qū)和鶯歌海彌散地震區(qū)等，但其中只有雷瓊—北部灣彌散地震區(qū)具有廣泛歷史地震資料，彌散地震確定為5.5級(jí)。而其它彌散地震區(qū)，由于主體部分位于海域，地震記錄很少，導(dǎo)致依據(jù)彌散地震區(qū)自身的資料確定彌散地震時(shí)十分困難。在此情況下，根據(jù)地震構(gòu)造環(huán)境及其特征相似性，通過(guò)類比的方法，把這些彌散地震區(qū)彌散地震均確定為5.5級(jí)。

3 華南地區(qū)彌散地震活動(dòng)評(píng)價(jià)的初步結(jié)果

近年來(lái)，在華南沿海及內(nèi)陸開展了許多核電廠選址及地震安全性評(píng)價(jià)工作，積累了豐富的彌散地震評(píng)價(jià)結(jié)果。在“十一五”期間的第五代全國(guó)地震區(qū)劃圖編制中，提出了3級(jí)劃分的思想，即地震帶（區(qū)）、地震構(gòu)造區(qū)和潛在震源區(qū)。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)上述彌散地震區(qū)劃分方法和彌散地震的評(píng)價(jià)依據(jù)，編制了一套相對(duì)完整的華南地區(qū)彌散地震區(qū)劃分方案及彌散地震評(píng)價(jià)結(jié)果（圖8，表1）。在華南地區(qū)共劃分出37個(gè)彌散地震區(qū)，其中，在長(zhǎng)江中游地震帶劃分出16個(gè)彌散地震區(qū)，東南沿海地震帶劃分出19個(gè)地震區(qū)，右江地震帶劃分出2個(gè)彌散地震區(qū)。由于不同地區(qū)地震構(gòu)造的復(fù)雜性以及研究程度有深有淺，因此，彌散地震區(qū)范圍差異明顯。一般而言，在地震活動(dòng)水平相對(duì)較高、實(shí)際工作較詳細(xì)的東南沿海，彌散地震區(qū)范圍較小；而在地震活動(dòng)水平較低的華南地區(qū)內(nèi)部以及研究程度較低的海域，彌散地震區(qū)范圍一般較大。

在 37個(gè)彌散地震區(qū)中，只有位于東南沿海地震帶的臺(tái)灣海峽彌散地震區(qū)彌散地震為 6級(jí)。與華南地區(qū)其它彌散地震區(qū)相比，臺(tái)灣海峽彌散地震區(qū)在地球動(dòng)力學(xué)環(huán)境、最大歷史地震、第四紀(jì)以來(lái)的構(gòu)造活動(dòng)以及研究程度上都有其特殊性。根據(jù)我國(guó)地震活動(dòng)特征的研究成果，盡管不同區(qū)域地震活動(dòng)性差異很大，但一般而言M≥6級(jí)的地震多與活動(dòng)構(gòu)造相關(guān)，具有特定的發(fā)震構(gòu)造背景，所以華南地區(qū)只確定了1個(gè)彌散地震為6級(jí)的彌散地震區(qū)。11個(gè)彌散地震區(qū)的彌散地震震級(jí)為5.5級(jí)；25個(gè)彌散地震區(qū)的彌散地震震級(jí)為5級(jí)。在長(zhǎng)江中游地震帶和右江地震帶的18個(gè)彌散地震區(qū)中，有17個(gè)彌散地震區(qū)的彌散地震評(píng)價(jià)為5級(jí)，只有靠近青藏高原東緣的川中南彌散地震區(qū)彌散地震確定為5.5級(jí)；在東南沿海地震帶19個(gè)彌散地震區(qū)，除了臺(tái)灣海峽彌散地震區(qū)彌散地震為6級(jí)之外，10個(gè)彌散地震區(qū)的彌散地震為5.5級(jí)，8個(gè)彌散地震震級(jí)為5級(jí)。5.5級(jí)以上彌散地震區(qū)主要分布在東南沿海地震帶的東半部。上述評(píng)價(jià)結(jié)果與華南地區(qū)的地球動(dòng)力學(xué)環(huán)境是一致的，同時(shí)與現(xiàn)今的地震活動(dòng)水平相吻合。

圖8 華南地區(qū)彌散地震區(qū)劃分方案Fig. 8 Division scenario of diffuse earthquake provinces in south China

表1 華南地區(qū)彌散地震區(qū)劃分與彌散地震評(píng)價(jià)結(jié)果一覽表Table 1 Results about division of diffuse earthquake provinces and evaluation of their magnitudes

續(xù)表

4 討論與小結(jié)

4.1 討論

彌散地震活動(dòng)的評(píng)價(jià)原則是明確的（常向東，2000；張?jiān)Ｃ鞯龋?004），但受現(xiàn)今地震科學(xué)水平所限，在實(shí)際工作中，彌散地震區(qū)劃分方案與彌散地震評(píng)價(jià)結(jié)果時(shí)常會(huì)出現(xiàn)不同程度的差異。由于彌散地震活動(dòng)評(píng)價(jià)結(jié)果是直接面對(duì)工程應(yīng)用的，一個(gè)相對(duì)成熟的劃分方案需要凝聚有經(jīng)驗(yàn)的、不同學(xué)科背景的專家共識(shí)。因此，本文提出的華南地區(qū)彌散地震區(qū)劃分方案與彌散地震評(píng)價(jià)結(jié)果只是為進(jìn)一步研究提供了一個(gè)初步的基礎(chǔ)。

華南加里東褶皺帶與揚(yáng)子地臺(tái)是華南地區(qū)最重要的2個(gè)Ⅰ級(jí)大地構(gòu)造單元，但在彌散地震區(qū)劃分中，它們之間的邊界并未作為一條重要的參考依據(jù)。至于一些Ⅱ級(jí)大地構(gòu)造單元的邊界，只有當(dāng)它們與新構(gòu)造單元的邊界相一致時(shí)，才可能作為彌散地震區(qū)劃分的重要依據(jù)。因此，本文沒(méi)有把大地構(gòu)造單元作為彌散地震區(qū)的劃分依據(jù)，而是強(qiáng)調(diào)了應(yīng)根據(jù)新構(gòu)造特征及其演化歷史的差異進(jìn)行彌散地震區(qū)劃分。

由于地震構(gòu)造的復(fù)雜性，本文雖然通過(guò)具體的實(shí)例論述了彌散地震區(qū)劃分方法和彌散地震評(píng)價(jià)依據(jù)，但這些方法和依據(jù)遠(yuǎn)非完備，即它們有時(shí)并不能涵蓋對(duì)所有彌散地震活動(dòng)的評(píng)價(jià)，尤其是評(píng)價(jià)方法越具體，越能找到的一些例外。對(duì)這些“例外”彌散地震活動(dòng)的認(rèn)識(shí)，一方面需要從現(xiàn)今地球動(dòng)力學(xué)環(huán)境或地震構(gòu)造背景的差異性進(jìn)行分析，這也是近年來(lái)在實(shí)際的核電廠地震安全性評(píng)價(jià)所強(qiáng)調(diào)的一個(gè)技術(shù)途徑；另一方面，需要進(jìn)行綜合判定。

4.2 小結(jié)

通過(guò)上述工作，本文獲得的一些主要成果如下：

（1）通過(guò)具體的實(shí)例，有針對(duì)性地論述了根據(jù)華南地區(qū)現(xiàn)今地球動(dòng)力學(xué)環(huán)境或地震構(gòu)造背景、新構(gòu)造特征及其演化歷史、發(fā)震構(gòu)造模型或地震構(gòu)造樣式、第四紀(jì)構(gòu)造活動(dòng)、地球物理場(chǎng)和地殼結(jié)構(gòu)等方面的差異，進(jìn)行了彌散地震區(qū)劃分方法的探討。

（2）從實(shí)際情況出發(fā)，系統(tǒng)地闡述了華南地區(qū)彌散地震震級(jí)的評(píng)價(jià)依據(jù)。對(duì)于彌散地震區(qū)與已知發(fā)震構(gòu)造無(wú)關(guān)的最大歷史地震，給出了兩種情況下確定彌散地震震級(jí)的處理方法；完善了總體地震和構(gòu)造活動(dòng)水平與彌散地震為5級(jí)、5.5級(jí)和6級(jí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；華南地區(qū)彌散地震的評(píng)價(jià)結(jié)果與地球動(dòng)力學(xué)環(huán)境特征是吻合的，地震構(gòu)造環(huán)境特征也是進(jìn)行彌散地震類比的基礎(chǔ)。

（3）初步給出了華南地震區(qū)彌散地震區(qū)劃分方案和彌散地震評(píng)價(jià)結(jié)果。

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Diffuse Seismicity in the South China-Evaluation Method and Application

Han Zhujun, Zhou Bengang and An Yanfen
(Institute of Geology, China Earthquake Administration, Beijing 100029, China)

In this paper, we discuss the differences of dynamic environment, neo-tectonics, seismogenic models,Quaternary tectonic movement and geophysical field of the South China, and their roles in dividing diffuse seismicity provinces. Considering the actual seismo-tectonic features, the conditions for evaluating the magnitudes of diffuse earthquakes are introduced systematically. As to the maximum historical earthquake with no relation to a known seismogenic tectonics in a diffuse seismicity province, two approaches are provided to determine the magnitude of diffuse earthquake. As to the relationship between the diffuse earthquakes magnitudes with the general intensity of seismic and tectonic activity, a comprehensive explanation is provided. The consistency of seismo-tectonic environment is the basis for comparison of diffuse seismicity in different province. Based on the evaluation methods and basal information, the results about the division of diffuse seismicity provinces and diffuse earthquake magnitudes are obtained.

South China; Diffuse seismicity province; Diffuse earthquake; Seismotectonics

韓竹軍，周本剛，安艷芬，2011. 華南地區(qū)彌散地震活動(dòng)的評(píng)價(jià)方法與結(jié)果. 震災(zāi)防御技術(shù)，6（4）：343—357.

地震行業(yè)專項(xiàng)“核電廠地震安全問(wèn)題研究”（200708003）

2011-08-12

韓竹軍，男，生于1964年。研究員，博士研究生導(dǎo)師。1984年畢業(yè)于北京大學(xué)地質(zhì)系地震地質(zhì)專業(yè)，1997年于中國(guó)地震局地質(zhì)研究所獲博士學(xué)位?，F(xiàn)主要研究方向?yàn)榛顒?dòng)構(gòu)造與地震危險(xiǎn)性分析。E-mail: zjhan0904@163.com

致謝：中國(guó)地震局地球物理研究所及潘華研究員提供了華南地區(qū)有關(guān)核電廠地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告。高戰(zhàn)武副研究員提供了“十一五”華南沿海地震帶和右江地震帶的地震構(gòu)造區(qū)劃分資料。特此致謝！