華北地區地震帶處于活動期嗎
山東半島城市群地區地處華北地震區華北地區地震帶處于活動期嗎 ,又主要處于郯廬地震活動帶內,因此,它華北地區地震帶處于活動期嗎 的地震活動是華北地震區以及郯廬地震帶的一部分。反過來,華北地震區以及郯廬地震帶的地震活動趨勢,無疑是山東半島城市群地區地震活動趨勢的基本背景。前已述及,華北地震區的地震活動具有300年左右的活躍-平靜的韻律性。目前,華北地震區處于起自1815年的第四地震活動期內,已活動190年,對比前一活動期的活動階段(約250年),認為現活動期仍可能繼續活動五六十年。郯廬地震帶目前處于1829年開始的地震活動期內,已活動176年,對比前一期的活動情況(共約200年),認為該帶仍可能繼續活動二三十年。總體來看,華北地區以及郯廬地震帶的地震活動現已處于活動期的后期,仍可繼續活動數十年。
一、數理統計法的概率預測
利用有關數理統計方法,對山東半島城市群地區未來50年內的地震活動趨勢進行華北地區地震帶處于活動期嗎 了概率預測:
1)馬樂科夫模型預測結果為:未來50年內,山東半島城市群地區發生5級地震的概率為1.00,發生5.5級地震的概率為0.92,發生6級地震的概率為0.69,發生6.5級地震的概率為0.48,發生7級地震的概率為0.31,發生7.5級地震的概率為0.10。
2)最大熵原理預測結果為:未來50年內,山東半島城市群地區發生5級地震的概率為0.83,發生5.5級地震的概率為0.62,發生6級地震的概率為0.40。發生6.5級地震的概率為0.22,發生7級地震的概率為0.08。
綜合分析認為:山東半島城市群地區未來數十年內仍將處于地震活動期,具有發生5、6級地震的危險性。
二、地震動參數區劃圖的結果
在“中國地震峰值加速度區劃圖”(GB18306-2001)(圖2-4)上,山東半島城市群的大部分區域處于地震加速度峰值大于0.10g的高值區域,其中,濰坊市安丘和日照市莒縣的地震加速度值高達0.20g。按照“GB18306-2001”提供的地震加速度峰值與地震基本烈度對照表,安丘和莒縣的地震基本烈度為Ⅷ度,地震動加速度峰值為0.15g和0.10g的城區及區縣對應的地震基本烈度為Ⅷ度,地震加速度峰值為0.05g的市區及區縣對應的地震基本烈度為Ⅵ度(表2-2)。
圖2-4 山東半島城市群地區地震動峰值加速度區劃圖
表2-2 山東半島城市群地區各市(區、縣)地震動加速度峰值
由圖2-6及表2-4可以看出,地震動參數較高的地區主要沿郯廬地震帶及燕山-渤海地震帶分布。這些區域在未來一定年限內遭受到的地震影響要比低地震動參數的區域大,是地震影響較大的區域。地震加速度峰值的大小,在某種程度上是未來地震破壞力大小的一種反映。
山西地震帶的分析判斷中國地震臺網中心研究員孫士鋐說華北地區地震帶處于活動期嗎 ,山西地震帶在歷史上發生過很多強烈華北地區地震帶處于活動期嗎 的地震,但是目前,一直處于相對活動比較低華北地區地震帶處于活動期嗎 的。對于山西地震帶的認識主要是通過對華北地震的活動特點去進行研究的。根據600多年的歷史資料,華北地區的地震活動顯示出兩個大的活躍期:第一個活躍期是1481年到1730年,這個活躍期持續了250年。在這個活躍期中有一個高潮階段,就是1668年到1695年。在這27年中,華北地區總共發生4次7級以上地震,其中最大的就是1668年山東郯城8.5級地震,還有一個就是三河平谷的8級地震(在1679年),還有兩次都發生在山西,一次是1683年山西原平七級地震,還有1695年的臨汾八級地震。在華北地區的第一個活躍期中,山西地震帶的活動水平是很強的。但是在第一個活躍期平靜以后,整個華北地區80多年沒有發生一次6級以上地震,處于一個相對的平靜狀態。
孫士鋐說,此后,出現了一個第二個活躍期,到現在已經有190多年了。第二個活躍期中也有一個高潮階段,就是1966年的邢臺地震到1976年的唐山地震。在這個過程中發生了四次7級以上的地震。第二個活躍期,山西地震帶活動水平是相對比較弱的。從現在的分析來看,第二個活躍期目前還沒有完全結束,可能處于一個活躍狀態的后期。
太原市位于山西地震帶中部的太原盆地內
太原市位于山西地震帶中部的太原盆地內。山西地震帶是全國重要的地震活動區,由大同盆地、忻定盆地、太原盆地、臨汾盆地、運城盆地等一系列斷陷盆地構成,由北向南呈“S”型分布,歷來是國家重點監測防御區之一。根據國家地震專家預測,我國大陸有可能進入一個新的地震活躍時段,太原小震活動增強屬正常現象。
就地質結構而言,太原市本身就有好幾條活斷層,而郝莊則處在東山山前斷層和田莊斷層的交匯點。由于地質活動能量積累到一定程度會選擇一個釋放點,哪里的地質結構薄弱,釋放點就會選擇在哪里,所以,郝莊就成為近年來能量聚集的釋放點。專家們說:“郝莊即便發生強有感地震都是正常的,”“這就像天氣變化,人們會感冒,而且首先會感到嗓子疼一樣,沒必要大驚小怪。”而且,除2002年那次5級地震外,無論是歷史上還是上世紀70年代以來的統計數據都表明,郝莊沒有發生過強烈地震。
山東臨沂的地震是真是假郯城
莒州
安丘
菏澤
諸城
尤其是安丘—昌邑
莒縣—郯城
郯城—新沂
新沂—宿遷
是郯廬地震帶中山東境內華北地區地震帶處于活動期嗎 的主要活動段
應當說明
雖然臨沂處在郯廬大斷裂的活躍地帶但其大震的復發周期在千年以上
而且就整個華北地區的地震活動趨勢來看
目前整個華北地區處于第四活動期的末期華北地區地震帶處于活動期嗎 ,地震活動相對較弱華北地區地震帶處于活動期嗎 ,活動期之后就是平靜期(地震能量在這一時期積累華北地區地震帶處于活動期嗎 ,約持續一百年左右)華北地區地震帶處于活動期嗎 ,更是少有地震中強發生
因此未來百年內整個華北地區還是相對安全的
地震活動(一)地震區、帶華北地區地震帶處于活動期嗎 的劃分
受斷裂活動性的制約華北地區地震帶處于活動期嗎 ,蘭州—鄭州—長沙成品油管道工程地震活動時空不均一性顯著,可以進行區、帶的劃分。這里采用中國地震動參數區劃圖編委會的劃分方案,研究區主要涉及青藏地震區的六盤山—祁連山地震帶和龍門山地震帶,華北地震區的汾渭地震帶和華北平原地震帶,華中地震區的漢水地震帶,華南地震區的雪峰—武夷山地震帶(圖3-5)。現對各地震帶作簡要描述。
1.六盤山—祁連山地震帶
主要包括六盤山和祁連山山脈,位于青藏高原東北緣弧形構造帶的拐折部位,是一條地殼厚度陡變帶、重力梯級帶和航磁異常帶。帶內斷裂規模巨大,活動性強,在第四紀晚期都有明顯活動。本帶地震活動十分強烈,基本上都沿巨大斷裂帶分布。歷史地震記載始于公元180年,據已有資料,截止到2004年共記載M≥4.7級地震125次,其中5.0~5.9級68次, 6.0~6.9級18次,7.0~7.9級9次,≥8級地震2次(1920年海原8.5級巨震及1927年古浪8級大震)。
該帶最早有記載的地震是公元180年秋發生于甘肅高臺西的7.5級地震,1500年之前只記錄到14次Ms 4.75級地震。根據地震資料完整性分析,六盤山—祁連山地震帶自1561年寧夏中衛7.25級地震發生以來7級以上地震基本完整。從1561年7.25級地震至1709年甘肅中衛7.5級地震發生的148年之間,該地震帶共發生7級以上地震4次;而從1710年至1919年的209年間,該地震帶未發生7級以上地震,處于相對平靜的時期。以1920年海原8.5級地震為標志,進入了下一個活躍期,1920年至1934年是一次較大的釋放期,發生7級以上地震4次,最大震級達8.5級;1954年又發生7級、7.25級各一次。20世紀90年代以來地震頻度加大,但震級并不太高,最高僅為6級左右。綜合考慮1500年以來整個地震帶的地震活動及活躍期和平靜期大致平衡的情況,該地震帶存在大約360年左右的重復周期。
六盤山—祁連山地震帶的地震活動自1550年以來存在大約180年左右的活躍期與平靜期。1920年以來進入了又一次活躍期,該活躍期內盡管已經發生了6次7級以上地震,但時間只有84年,未來百年仍將主要處于活躍期內,不能排除在管線運營期內發生7級左右地震的可能性。因此,該地震帶未來百年的地震活動水平應當作活躍期估計。
2.龍門山地震帶
位于六盤山—祁連山地震帶的南側,其西為阿爾金—柴達木地震帶和巴顏喀拉山地震帶。主要包括龍門山山脈及秦嶺的西段,大地構造上為龍門山褶皺帶與秦嶺褶皺系的一部分。本帶屬南北地震帶中的一段,地震活動相當強烈,是青藏高原北部地震亞區主要強震活動帶之一。自公元前193年有地震記載以來,本帶共發生M≥4.7級地震168次,其中5.0~5.9級地震85次,6.0~6.9級地震31次,7.0~7.9級9次,8級地震2次(1654年天水8級地震、1879年武都8級地震)。
圖3-5 蘭州—鄭州—長沙成品油管道工程沿線地震帶分布圖
該帶最早的記錄可追溯到公元前193年甘肅臨洮6.5級地震,但在1604年之前近1800年間只記錄到31次M≥4.75級地震。據完整性分析,龍門山地震帶自1573年以來7級以上地震基本完整,自1604年甘肅禮縣6級地震發生以來6級以上地震基本完整,該地震帶從1573年甘肅岷縣6.75級地震至1718年甘肅通渭南7.5級地震發生的145年之間,共記載6.0~6.9級地震6次, 7級以上地震3次,其中包括1654年甘肅天水南8級地震;而從1719年至1878年的159年間,該地震帶未發生7級以上地震,6級地震也只記載到3次,處于相對平靜的時期。以1879年文縣武都8級地震開始的121年間,已發生7級以上地震4次,進入了又一次相對活躍期。綜合考慮1500年以來整個地震帶的地震活動活躍期和平靜期大致平衡的情況,該地震帶存在大約300年左右的重復周期。
龍門山地震帶的地震活動自1570年以來存在大約150年左右的活躍期與平靜期。1879年以來進入了又一活躍期,該活躍期內已經發生了4次7級以上地震,時間已經歷120多年。未來百年處于活躍期的尾聲,并將轉入相對平靜期。因此,該地震帶未來百年的地震活動水平的估計應略高于平均地震活動水平為宜。
3.汾渭地震帶
由汾渭裂陷帶一系列斷陷盆地構成了汾渭地震帶。本帶地震活動強烈,是華北地震區主要強震活動帶之一。自公元前2222年有地震記載以來,本帶共發生M≥4.7級地震171次,其中5.0~5.9級地震97次,6.0~6.9級地震21次,7.0~7.9級地震7次,8級地震2次,(1556年華縣8.25級地震發生在該帶南端的渭河盆地,1303年洪洞8級地震發生于臨汾盆地)。
本帶地震記載歷史悠久,記載的最早歷史地震為公元前2222年山西永濟蒲州5.5級地震。對該帶1291年以來的5級以上地震資料研究表明,目前已經歷了兩個活躍期和一個平靜期。具體分期是:1291年至1337年為活躍期,1338年至1483年為平靜期;1484年至1720年為活躍期, 1721年至1814年為平靜期;1815年至今為又一活躍期。本帶地震活動的時間不均勻性和似周期性是很明顯的。地震平靜期內一般不發生M≥6級地震,在第二地震活躍期(1484年至1720年) 6級以上地震年平均發生率為0.06次/a。自1815年以來至今的這一活躍期,本帶僅發生過1次6級以上地震(1815年10月山西平陸6.75級地震),考慮到本帶近期5級左右地震頻繁,未來百年本帶的地震活動可能處在較為活躍的階段。
4.華北平原地震帶
呈北北東向展布,南界大致位于襄陽—武漢一線,北界位于燕山南側,西界位于太行山東側,東界位于下遼河—遼東灣拗陷的西緣,向南延到天津東南,經濟南東、亳州達紅安、麻城一帶。本帶記錄到最早的一次地震是公元前1767年河南偃師西南的6級地震,最大地震是1679年河北三河平谷8級地震。據統計,本帶歷史記錄到M≥4.7級地震228次,其中5~5.9級113次,6~6.9級30次,7~7.9級5次,≥8級1次。
對該帶1300年以來的5級以上地震資料研究表明,存在約為150~180年的活躍期和平靜期,目前已經歷了兩個完整的活躍期和一個平靜期。具體分期是:1480年至1679年為活躍期;1680年至1829年為平靜期;1830年至今為又一活躍期。后一活躍期5級以上地震的發震頻數較高。1966年后該帶發生了系列強震。唐山地震后,華北平原地震帶總體雖已轉入能量剩余釋放階段,但考慮到整個華北地區近來的地震活動,該帶未來百年的地震活動以1480年以來的平均水平估計為宜。
5.漢水地震帶
呈北西向展布,包括漢水和長江中游一帶,位于揚子地臺內。本區新構造發育,具有明顯的分區性。西部大巴山、武當山主要發育北西西向斷裂,東部和南部主要發育北東—北北東向斷裂。斷裂規模都比較大,而且在第四紀時期均有不同程度的活動。本帶亦屬中強地震活動帶,有記載以來,共發生M≥4.75級地震49次,5~5.9級地震31次,6~6.9級3次,最大震級為6.75級。地震在空間上主要沿北東、北西方向展布。
該帶是中強地震帶,最早記載為公元前143年湖南竹山西南的5級地震。從1470年有較完整地震資料以來,已經歷兩次地震大釋放,一次為17世紀初期,最大為1631年6.75級常德地震;另一次為19世紀中期,最大1856年咸豐大陸壩與四川黔江間的6.5級地震。該地震帶兩期活動高潮間隔200余年,之間發生過7次5級地震;1856年地震以來至今已近150年,發生過多次5級地震,近100年來只發生了兩次地震,震級分別為5級和5.1級,1906年為最近1次5級地震,估計未來百年不能排除中、強地震的發生。因此為工程安全考慮,不能低估未來百年的地震活動水平,地震活動性參數應以該帶的地震活動較活躍水平來估計。
6.雪峰—武夷山地震帶
位于華南加里東褶皺系和揚子地臺西部。新構造時期地殼運動以整體緩慢抬升為基本特點,新生代早期沿斷裂發育的紅色盆地已在古近紀末結束沉積歷史。只有鄱陽湖盆地在新近紀和第四紀期間繼承性拗陷接受沉積。另外在浙江沿海一帶發育有第四紀小盆地。斷裂以北東、北北東向最發育,并控制古近紀盆地發育。新近紀以來,這些斷裂仍有不同程度的活動,但差異活動不明顯,小地震常沿斷裂帶分布。本帶是華南地震區地震活動最弱的一條地震帶。據記載,本帶共發生M≥4.7級地震31次,其中5~5.9級地震13次,歷史上未記載6級以上地震。
該帶地震活動水平不高,歷史上共記載破壞性地震31次,多為4.75~5級,最早的記錄為1334年江西樂平南4.75級地震,1599年以來5級以上地震有了較為完整的記錄,共有13次5~5.75級地震,最大為1819年貴州貴定的5.75級地震。該帶地震發生的時間分布比較均勻,無明顯的地震平靜期和活躍期,從1500年以來帶內僅有1521~1574年和1867~1925年兩個時段無震平靜。該帶平均60年發生一次大于5.5級地震,最近一次地震為1989年的四川江北地震5.4級(地震間隔為59年),估計該帶剩余應變較少,發生較大地震的可能性較小。該帶可采用地震活動的平均水平估計地震活動性參數。
(二)歷史地震對管線地段的影響
分析歷史地震對管線地段的影響,是地震安全性評價的重要組成部分,在地質災害危險性評估中,則是地質環境條件區域背景—地殼穩定性的重要因素。蘭州—鄭州—長沙成品油管道工程途經的西部地段在區域范圍內歷史上發生過多次強烈地震,應當考慮這些地震對管線的影響烈度值。下面將概述沿線主要歷史大地震影響情況。
1.1125年9月6日甘肅蘭州7級地震
此次地震震中在蘭州一帶,據記載“熙河路地震,有裂數十丈者,蘭州尤甚。蘭州六城城壞,陷數百家,倉庫俱沒。山上草木悉沒入地,而山下麥苗乃在山上”。所壞六城可能為阿干鎮、東關堡、金城關、京玉關、定遠鎮、蘭州河口一帶。該次地震震中烈度為Ⅸ度,在蘭州西固城首站場地的影響烈度應達Ⅸ度。
2.1303年9月25日山西趙城、洪洞8級地震
此次地震是沿著NNE向的霍山山前斷裂發生的,震中烈度Ⅺ度,據記載:壓死20余萬人,傷數十萬人,損毀房屋十萬計,地裂成渠,泉涌黑沙水不止。
此次地震對太原支干線經過場地影響很大,該支干線完全在Ⅶ度區以內,從臨汾到介休間管線經過當時的X度區。風陵渡站影響烈度達Ⅶ度、西安站及鄭州站場地影響烈度估計達Ⅵ度(圖3-6)。
圖3-6 1303年9月25日洪洞8級地震等烈度線
3.1556年2月2日陜西華縣8.25級地震
此次地震史稱關中大地震,發震構造是NEE向的華山山前斷裂,震中烈度Ⅺ度,地震死亡人數83萬余,不僅在中國大陸,而且在全球是死亡人數最多的一次地震,陜西、山西、河南3省97個州縣遭受破壞,波及范圍很大。
此次地震震中烈度達Ⅺ度,管線經過地區大部分在有感區內,在岐山—三門峽段烈度≥Ⅷ度,管線經過極震區,在華縣附近烈度達Ⅺ度;西安站、風陵渡站影響烈度達Ⅸ度,而鄭州站影響烈度應達V度;太原支干線基本上在Ⅵ—Ⅸ度區內,聞喜以南到潼關烈度為Ⅸ度(圖3-7)。
圖3-7 1556年2月2日華縣8.25級地震等烈度線
4.1654年7月21日甘肅天水南8級地震
此次地震極震區在天水羅家堡及禮里木門里一帶,死亡3.1萬余人,壓埋村落近10里,山崩水壅。破壞縣、市達47個,波及范圍大。
震中烈度達Ⅺ度,管線經過場地大部分在地震影響區內,在通渭、莊浪南管線經過當時的Ⅸ度區,在寶雞以西300余km場地烈度大于Ⅶ度;蘭州站影響烈度為V~Ⅵ度,西安站影響烈度為V度,風陵渡站及鄭州站在有感區內(圖3-8)。
5.1695年5月18日山西臨汾7.75級地震
發震斷裂是NWW向的臨汾—浮山斷裂,死亡5.3萬人左右,至今仍留下較多的地震遺跡。
此次地震震中烈度達X度,管線在臨汾附近經過當時的Ⅸ度區,運城北到介休間管線經過Ⅶ度區(圖3-9)。
6.1718年6月19日甘肅通渭南7.5級地震
此次地震震中在通渭、甘谷間,是順一條近南北向斷裂發震的,通渭、甘谷兩縣死傷7萬余人。震中烈度達X度,管線經過當時的震中區,在通渭附近場地最大影響烈度為X度;蘭州站影響烈度為Ⅵ度,西安站、風陵渡站在有感區內(圖3-10)。
7.1815年10月23日山西平陸6.75級地震
發震斷裂為一近東西向斷裂,山西、河南、陜西3省3萬余人死亡,被毀14個州縣。
震中烈度達Ⅸ度,千陽、岐山以東管線均在此次地震影響區內,在經過Ⅶ—Ⅷ度區,風陵渡站場地影響烈度為Ⅶ度,干線潼關—洛陽段和太原支線南段風陵渡—聞喜在Ⅶ—Ⅷ度區,西安、鄭州兩站場地均在有感區內。
圖3-8 1654年7月21日天水南8級地震等烈度線
圖3-9 1695年5月18日臨汾7.75級地震等烈度線
圖3-10 1718年6月19日通渭南7.5級地震等烈度線
8.1920年12月16日寧夏海原8.5級地震
是近百年來在中國大陸人口密集區發生的最大地震,其影響西至甘肅玉門,東至上海。極震區海原、西吉、固原等縣城被毀,死亡20余萬人,山崩、地裂等地震遺跡至今猶存。
震中烈度達Ⅻ度,管線大部分在此次地震的影響區內,鞏義以西管線經過場地影響烈度均大于Ⅵ度(包括太原支線),在定西至張家川一段場地影響烈度高達Ⅷ度:蘭州站影響烈度為Ⅶ度,西安、風陵渡站場地影響烈度為Ⅵ度,鄭州站為V度(圖3-11)。
通過以上論述可知,蘭州—鄭州—長沙成品油管道工程的蘭州—鄭州段和山西支干線所在地段地震活動性強,地震活動的主要特征是集中性很高,條帶分布明顯,西部青藏地震區主要以北西向的地震活動帶為主,東部華北地震區以北東向地震條帶為主。儀器記錄的現代中小震活動與歷史破壞性地震活動的空間分布特征基本一致,歷史地震和現代中小地震的集中活動區,很可能還是未來強震活動的主要場所。而鄭州—長沙段所在地段地震活動性較弱,歷史上沒有記載到7級以上地震,最大地震是1631年的常德6.75級地震。地震在空間分布上總體表現為面狀散布,在局部地震分布呈北西、北東或南北向,規模不大;1970年以來儀器記錄小震在南部也較為分散,從數量上北部明顯多于南部。
圖3-11 1920年12月16日海原8.5級地震等烈度線
(三)管道沿線地震區劃
以2001年編制的《中國地震動峰值加速度區劃圖》為基礎,編制了蘭州—鄭州—長沙成品油管道工程沿線50年超越概率10%水平地震動峰值加速度區劃圖(圖3-12)。
經粗略統計可知,該管道工程水平地震動峰值加速度≥0.10g總長達1825km,這就是說需要采取工程設防的長度占管線總長度的61.14%,它幾乎皆分布在蘭州—鄭州段和山西支干線段(表3-4)。顯然,工程抗震設防的形勢是比較嚴峻的。
表3-4 蘭州—鄭州—長沙成品油管道工程峰值加速度統計表
圖3-12 蘭州—鄭州—長沙成品油管道工程沿線50年超越概率10%水平地震動峰值加速度區劃