唐山地区区域地壳稳定性评价
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摘要
以构造稳定性评价为主兼顾其它因素的原则,应用模糊数学综合评价方法,对唐山地区区域地壳稳定性进行了定量化评价。
在收集大量资料的基础上,对唐山地区主要断裂的分布情况、活动性做了系统地研究,初步确定唐山地区主要断裂有10 条。同时,对唐山地区的地壳深部结构、新构造活动及现今构造活动、地壳表层结构及岩土力学性质、地震活动及其危险性做了初步探讨。
在分析影响地壳稳定性主要因素的基础上,对影响唐山地区区域地壳稳定性的地壳表层结构与岩土力学性质、深部地壳结构与深断裂、地块升降与现今地壳活动速率、断裂及其活动性、现今地应力与能量集中程度、主要内动力地质灾害六项主要影响因子进行了系统研究,并应用模糊数学方法对其进行综合定量化评价。
评价结果表明:唐山地区总面积13472 km~2,其中市区面积为3874 ㎞~2 。相对不稳定区占16.6﹪,相对较不稳定区占37.9﹪,两者之和占54.5﹪;相对较稳定区占27.3﹪,相对稳定区占18.2﹪,二者之和占45.5%。因此,从总体上说,唐山地区地壳相对不稳定区所占比例较相对稳定区多,说明唐山地区区域地壳稳定性情况较差。此外,175 个相对不稳定单元,其分布位置基本与各条断裂带相一致,而这些相对不稳定断裂带区又基本上属于深部断裂和活动断裂,这说明深部断裂和活动断裂对地壳稳定性起着关键性作用。另外,通过对比评价结果图与唐山地区地震烈度区划图,发现评价图中大部分相对不稳定区及相对较不稳定区均在高地震烈度范围内,说明强震活动也是影响唐山地区区域地壳稳定性的一个非常重要的因素。
With looking after other factors and following the principle that the tectonic stabilityresearch is the focus of the assessment and research of regional crustal stability, this thesishas quantitatively evaluated the crustal stability of Tangshan applying the fuzzymathematics comprehensive assessment method.
Through collecting many datas, the faults of the Tangshan researched and exploredsystemically, and initially defines that there are 10 main faults in Tangshan. Based on this,the thesis also researches systemically about the deep crustal structure, Cenozoic andrecent tectonic activity, the crustal surface structure and rock-soil mechanical property, andseismic activity and risk.
After having scientifically analyzed the main factors that influence the crustal stability,taking the main faults that control the framework of Tangshan as the key and adopting4km×4km as a unit. So, there are 6 main genes in this paper applying the fuzzymathematics comprehensive assessment method.
The area of Tangshan is 13472km~2. The result of evaluation shows that the area ofrelatively instable, less instable belts, and the sum of the two respectively is 16.6, 37.9, andthe area of the relatively less stable, stable of the two respectively is 27.3, 18.2 .So,generally speaking, The percentage of relatively less stable is a little more than that ofrelatively stable of Tangshan. Furthermore, there are 175 relatively instable belts inTangshan, and their position is corresponding to the faults. All these relatively instablefault belts are deep or active fault, so, this shows that deep fault and active fault plays a keyrole in influencing the crustal stability of Tangshan. Moreover, the result of comparing thefigure of assessment with the seismic risk zone figure of the Tangshan shows that the mostof the relatively instable and less instable belts are within the risk areas of earthquake inTangshan forecasted by Hebei Earthquake Department. This shows that strong seismicactivity and seimic risk area is a very important factor to the crustal stability of Tangshan.
在收集大量资料的基础上,对唐山地区主要断裂的分布情况、活动性做了系统地研究,初步确定唐山地区主要断裂有10 条。同时,对唐山地区的地壳深部结构、新构造活动及现今构造活动、地壳表层结构及岩土力学性质、地震活动及其危险性做了初步探讨。
在分析影响地壳稳定性主要因素的基础上,对影响唐山地区区域地壳稳定性的地壳表层结构与岩土力学性质、深部地壳结构与深断裂、地块升降与现今地壳活动速率、断裂及其活动性、现今地应力与能量集中程度、主要内动力地质灾害六项主要影响因子进行了系统研究,并应用模糊数学方法对其进行综合定量化评价。
评价结果表明:唐山地区总面积13472 km~2,其中市区面积为3874 ㎞~2 。相对不稳定区占16.6﹪,相对较不稳定区占37.9﹪,两者之和占54.5﹪;相对较稳定区占27.3﹪,相对稳定区占18.2﹪,二者之和占45.5%。因此,从总体上说,唐山地区地壳相对不稳定区所占比例较相对稳定区多,说明唐山地区区域地壳稳定性情况较差。此外,175 个相对不稳定单元,其分布位置基本与各条断裂带相一致,而这些相对不稳定断裂带区又基本上属于深部断裂和活动断裂,这说明深部断裂和活动断裂对地壳稳定性起着关键性作用。另外,通过对比评价结果图与唐山地区地震烈度区划图,发现评价图中大部分相对不稳定区及相对较不稳定区均在高地震烈度范围内,说明强震活动也是影响唐山地区区域地壳稳定性的一个非常重要的因素。
With looking after other factors and following the principle that the tectonic stabilityresearch is the focus of the assessment and research of regional crustal stability, this thesishas quantitatively evaluated the crustal stability of Tangshan applying the fuzzymathematics comprehensive assessment method.
Through collecting many datas, the faults of the Tangshan researched and exploredsystemically, and initially defines that there are 10 main faults in Tangshan. Based on this,the thesis also researches systemically about the deep crustal structure, Cenozoic andrecent tectonic activity, the crustal surface structure and rock-soil mechanical property, andseismic activity and risk.
After having scientifically analyzed the main factors that influence the crustal stability,taking the main faults that control the framework of Tangshan as the key and adopting4km×4km as a unit. So, there are 6 main genes in this paper applying the fuzzymathematics comprehensive assessment method.
The area of Tangshan is 13472km~2. The result of evaluation shows that the area ofrelatively instable, less instable belts, and the sum of the two respectively is 16.6, 37.9, andthe area of the relatively less stable, stable of the two respectively is 27.3, 18.2 .So,generally speaking, The percentage of relatively less stable is a little more than that ofrelatively stable of Tangshan. Furthermore, there are 175 relatively instable belts inTangshan, and their position is corresponding to the faults. All these relatively instablefault belts are deep or active fault, so, this shows that deep fault and active fault plays a keyrole in influencing the crustal stability of Tangshan. Moreover, the result of comparing thefigure of assessment with the seismic risk zone figure of the Tangshan shows that the mostof the relatively instable and less instable belts are within the risk areas of earthquake inTangshan forecasted by Hebei Earthquake Department. This shows that strong seismicactivity and seimic risk area is a very important factor to the crustal stability of Tangshan.
引文
[1] 孙叶等著,区域地壳稳定性定量化评价(区域地壳稳定性地质力学),地质出版社,1998.
[2] 胡海涛著,区域地壳稳定性评价的“安全岛”理论与方法。地质力学学报,第7 卷,第2 期,P10,2001 年.
[3] 河北省地质矿产局,唐山市环境地质图说明书,1996 年.
[4] 王景明等编著,华北地震灾害与对策,地震出版社,1993 年.
[5] 王景明著,冀东地壳稳定性初步研究,1992 年.
[6] 刘恢先等著,唐山大地震震害(第一册),地震出版社,1986 年.
[7] 唐山平原区综合水文地质报告,1996~2000 年.
[8] 杜东菊等著,秦皇岛市区区域稳定工程地质,海洋出版社,1993.
[9] 王景明等著,地裂缝及其灾害的理论与应用,陕西科学技术出版社,2000 年.
[10] 河北省地震局,河北省地震构造图说明书(包括北京市、天津市),1980 年.
[11] 杨理华,邢台—河间—唐山强震带是地震构造破裂带,中国地震,1987,3 卷4 期.
[12] 徐杰、牛娈芳、王春华、韩竹君,唐山—河间—磁县新生地震构造带,地震地质, 1996,18 卷3 期.
[13] 王景明撰写,冀东地壳稳定性初步评价,河北省科委计划项目成果报告,1991 年.
[14] 王景明等著,冀京津区自然灾害及其防治,地震出版社,1994 年.
[15] 国家地震局,中国地震裂度区划图,1991 年.
[16] 张梁张业成罗元华等著,地质灾害灾情评估理论与实践,地质出版社,1998 年.
[17] 谢觉民等,唐山地震后发震断层和周围地区的地壳形变,地震学报,1997.9,第19 卷,第5 期.
[18] 林伟凡、严霭芬、蒋铭、陈章立、李革平,京津冀地区隐伏构造与地震活动,文安—霸县地壳隆起的研究,地震出版社1986 年.
[19] 顾国华、王若柏、孙东平、杨春花,垂直形变强度分析在地震预报中的应用,地震,1997,17 卷4 期
[20] 河北省地震局,唐山市(含邻区)地震危险性分析报告,1990 年.
[21] 章文波等,利用强震记录分析场地的地震反应,地震学报,2001,23 卷6 期.
[22] 河北省工程地震勘察研究院,沧东断裂沧州段活动性与地震地质评价,2001 年.
[23] 杨理华,河北省及邻区强震发生的地质标志(河北省及其邻近地区10 年地震危险区的初步判定研究报告之一),河北省地震局地质研究室,1984 年.
[24] 徐杰、方仲景、杨理华,1966 年邢台7.2 级地震的构造背景和发震构造,地震地质,1988,10 卷4 期.
[25] 高文学等,首都圈地震地质环境与地震灾害,地震出版社,1993 年.
[26] 魏梦华、史宏志、殷秀华、刘占坡,根据重力资料分析华北地区地壳结构的基本形态及其与地震的关系,地震地质,1980,2 卷2 期.
[27] 王景明、郑文俊、陈国顺、杨文田、陈国林、潘祖寿,唐山地震主破裂带及地震成因探讨,地震研究,1981,4 卷4 期
[28] 张尔匡等,河北省(包括天津市、北京市)地震地质初步研究报告,1978.
[29] 张裕明等,华北东部新生代构造应力场变化之探讨,华北断块区的形成和发展,科学出版社,1980 年.
[30] 徐杰、洪汉净、赵国泽,华北平原新生代裂谷盆地的演化及运动学特征,现代地壳运动研究(1),地震出版社,1985.
[31] 杨理华、赵喜柱、靳雅敏、刘德林、于新昌,河北省地震构造,华北地震科学, 1985,3 卷1 期.
[32] 张青松等,水系变迁与新构造—以华北平原为例,地理集刊,1976,第10号
[33] 谢觉民、张祖胜、薄万举、王若柏,地壳形变方法对强震中期趋势的判定,中国地震,1997,13 卷2 期.
[34] 车兆宏、范燕,华北地区断层现今活动速率与特征,地震地质,1999,21 卷1 期.
[35] 丁国瑜,中国的活断层,大陆地震活动和地震预报国际学术讨论会论文集,地震出版社,1984 年.
[36] 梁国平、丁建民,冀中平原深井水压裂应力测量,华北地震科学,1986,4 卷4 期
[37] 郭启良、丁建民,太行山地区的现今地壳应力场,华北地震科学,1984,2 卷2 期
[38] 李方全、王连捷,华北地应力测量,地球物理学报,1979,22 卷1 期
[39] 李方全、刘光勋,我国现今地应力状态及有关问题,地震学报,1986,8 卷2 期
[40] 刘建中、李自强,从水压致裂结果讨论华北地区构造应力场,地震地质,1986,8 卷1 期.
[41] 姚殿义、杜迎春、刘素英,华北地区的震源机制,华北地震科学,1991,9 卷3 期.
[42] 王景明,华北区地裂与地震活动周期性分析,地震研究,1992,15 卷1 期
[43] 马宗晋、杨源,中国近代九大强震的构造分类,西北地震学报,1980,2 卷1 期
[44] 河北省地方志编纂委员会编,1993,河北省志第9 卷地震志,河北人民出版社
[45] 王景明等,京津冀深部地震构造控震成灾分析,第四届全国地震工程会议论文集, 1994 年.
[46] 杜东菊等著,秦皇岛市区区域稳定工程地质,海洋出版社,1993 年.
[47] 丁健民、梁国平,唐山(1976)和三河-平谷(1679)附近的地应力场特征,地震学报,1984,6 卷2 期
[48] 丁旭初,震后应力状态,国家地震局地壳应力研究所科技成果汇编上册(1974-1986)
[49] 国家地震局分析预报中心,华北地区1970—1995 年地震(M≥3 级)震中分布图, 1995
[50] 李建成,闽南三角区区域稳定性模糊数学综合评价,福建地质,1997,第16 卷, 176 期
[51] 王景明等,河北平原地裂缝调查与防治研究《河北省国土资源厅地质灾害预警工程计划项目成果报告》,2001.
[52] 闻新等著,MATLAB 模糊逻辑工具箱的分析与应用,科学出版社,2001,15
[53] 马廷著、蒋成恩,北京及其西北地区断裂的现今运动,地壳构造与地壳应力文集(7),地震出版社,1994 年.
[54] Hong ye et al., 1985,The North China Basin:An example of a Cenozoic rifted inttraplate basin ,Tectconics,Vol.4.No.2.
[55] Helingger S.J.et al., 1986,The Cenozoic evolution of the North China Basin, Tectonics, Vol.4.No.4.
[56] Nolnar P.et al., 1975,Cenozoic tectonics of Asia, effects of a continental collision, Sciencs.
[57] Bally A.W., 1980,Basin and subsidence, in Dynamics of plate in interiors, AGU GSA.
[58] Donath R.A.,1962, analysis of Basin-range structure,south-central oregon,Geol.Soc. Am.Bull.,Vol.73
[59] Wan Tianfeng, 1984, Recent tectonic stress field, active faults and Geothermal fields(hot-Water type) in China,J.Vocanal. Geotherm.Res.22
[60] Host N., 1958, The measurement of rock pressure in mines, Stockholm
[61] Bender P.L., 1987,Atomospheric Uncertainties, Eos Trans.AGU.,Vol.68
[62] Haimson B.C., 1977,Field Measurement in Rock Mechanics
[63] Jamison W.R., Spang J.H., 1976,Use of calcite twin lamellage to infer differntial stress. Geol. Soc. Amer Bull. V. 87. No.6
[64] Molnar P.et.al., 1975,Cenozoic tectonics of Asia, effects of a continental collision Science , Vol. 189
[65] Baker B. H.et al., 1981,Continental rifting: progress and outlook, Eos.,Vol.62 Slemmons D.B .et al. Fefinition of Active Faults.pulished by US.Army Engneering Waterways experiment Station, Soil and Pavement Laboratory . p.BOX 631,1977
[2] 胡海涛著,区域地壳稳定性评价的“安全岛”理论与方法。地质力学学报,第7 卷,第2 期,P10,2001 年.
[3] 河北省地质矿产局,唐山市环境地质图说明书,1996 年.
[4] 王景明等编著,华北地震灾害与对策,地震出版社,1993 年.
[5] 王景明著,冀东地壳稳定性初步研究,1992 年.
[6] 刘恢先等著,唐山大地震震害(第一册),地震出版社,1986 年.
[7] 唐山平原区综合水文地质报告,1996~2000 年.
[8] 杜东菊等著,秦皇岛市区区域稳定工程地质,海洋出版社,1993.
[9] 王景明等著,地裂缝及其灾害的理论与应用,陕西科学技术出版社,2000 年.
[10] 河北省地震局,河北省地震构造图说明书(包括北京市、天津市),1980 年.
[11] 杨理华,邢台—河间—唐山强震带是地震构造破裂带,中国地震,1987,3 卷4 期.
[12] 徐杰、牛娈芳、王春华、韩竹君,唐山—河间—磁县新生地震构造带,地震地质, 1996,18 卷3 期.
[13] 王景明撰写,冀东地壳稳定性初步评价,河北省科委计划项目成果报告,1991 年.
[14] 王景明等著,冀京津区自然灾害及其防治,地震出版社,1994 年.
[15] 国家地震局,中国地震裂度区划图,1991 年.
[16] 张梁张业成罗元华等著,地质灾害灾情评估理论与实践,地质出版社,1998 年.
[17] 谢觉民等,唐山地震后发震断层和周围地区的地壳形变,地震学报,1997.9,第19 卷,第5 期.
[18] 林伟凡、严霭芬、蒋铭、陈章立、李革平,京津冀地区隐伏构造与地震活动,文安—霸县地壳隆起的研究,地震出版社1986 年.
[19] 顾国华、王若柏、孙东平、杨春花,垂直形变强度分析在地震预报中的应用,地震,1997,17 卷4 期
[20] 河北省地震局,唐山市(含邻区)地震危险性分析报告,1990 年.
[21] 章文波等,利用强震记录分析场地的地震反应,地震学报,2001,23 卷6 期.
[22] 河北省工程地震勘察研究院,沧东断裂沧州段活动性与地震地质评价,2001 年.
[23] 杨理华,河北省及邻区强震发生的地质标志(河北省及其邻近地区10 年地震危险区的初步判定研究报告之一),河北省地震局地质研究室,1984 年.
[24] 徐杰、方仲景、杨理华,1966 年邢台7.2 级地震的构造背景和发震构造,地震地质,1988,10 卷4 期.
[25] 高文学等,首都圈地震地质环境与地震灾害,地震出版社,1993 年.
[26] 魏梦华、史宏志、殷秀华、刘占坡,根据重力资料分析华北地区地壳结构的基本形态及其与地震的关系,地震地质,1980,2 卷2 期.
[27] 王景明、郑文俊、陈国顺、杨文田、陈国林、潘祖寿,唐山地震主破裂带及地震成因探讨,地震研究,1981,4 卷4 期
[28] 张尔匡等,河北省(包括天津市、北京市)地震地质初步研究报告,1978.
[29] 张裕明等,华北东部新生代构造应力场变化之探讨,华北断块区的形成和发展,科学出版社,1980 年.
[30] 徐杰、洪汉净、赵国泽,华北平原新生代裂谷盆地的演化及运动学特征,现代地壳运动研究(1),地震出版社,1985.
[31] 杨理华、赵喜柱、靳雅敏、刘德林、于新昌,河北省地震构造,华北地震科学, 1985,3 卷1 期.
[32] 张青松等,水系变迁与新构造—以华北平原为例,地理集刊,1976,第10号
[33] 谢觉民、张祖胜、薄万举、王若柏,地壳形变方法对强震中期趋势的判定,中国地震,1997,13 卷2 期.
[34] 车兆宏、范燕,华北地区断层现今活动速率与特征,地震地质,1999,21 卷1 期.
[35] 丁国瑜,中国的活断层,大陆地震活动和地震预报国际学术讨论会论文集,地震出版社,1984 年.
[36] 梁国平、丁建民,冀中平原深井水压裂应力测量,华北地震科学,1986,4 卷4 期
[37] 郭启良、丁建民,太行山地区的现今地壳应力场,华北地震科学,1984,2 卷2 期
[38] 李方全、王连捷,华北地应力测量,地球物理学报,1979,22 卷1 期
[39] 李方全、刘光勋,我国现今地应力状态及有关问题,地震学报,1986,8 卷2 期
[40] 刘建中、李自强,从水压致裂结果讨论华北地区构造应力场,地震地质,1986,8 卷1 期.
[41] 姚殿义、杜迎春、刘素英,华北地区的震源机制,华北地震科学,1991,9 卷3 期.
[42] 王景明,华北区地裂与地震活动周期性分析,地震研究,1992,15 卷1 期
[43] 马宗晋、杨源,中国近代九大强震的构造分类,西北地震学报,1980,2 卷1 期
[44] 河北省地方志编纂委员会编,1993,河北省志第9 卷地震志,河北人民出版社
[45] 王景明等,京津冀深部地震构造控震成灾分析,第四届全国地震工程会议论文集, 1994 年.
[46] 杜东菊等著,秦皇岛市区区域稳定工程地质,海洋出版社,1993 年.
[47] 丁健民、梁国平,唐山(1976)和三河-平谷(1679)附近的地应力场特征,地震学报,1984,6 卷2 期
[48] 丁旭初,震后应力状态,国家地震局地壳应力研究所科技成果汇编上册(1974-1986)
[49] 国家地震局分析预报中心,华北地区1970—1995 年地震(M≥3 级)震中分布图, 1995
[50] 李建成,闽南三角区区域稳定性模糊数学综合评价,福建地质,1997,第16 卷, 176 期
[51] 王景明等,河北平原地裂缝调查与防治研究《河北省国土资源厅地质灾害预警工程计划项目成果报告》,2001.
[52] 闻新等著,MATLAB 模糊逻辑工具箱的分析与应用,科学出版社,2001,15
[53] 马廷著、蒋成恩,北京及其西北地区断裂的现今运动,地壳构造与地壳应力文集(7),地震出版社,1994 年.
[54] Hong ye et al., 1985,The North China Basin:An example of a Cenozoic rifted inttraplate basin ,Tectconics,Vol.4.No.2.
[55] Helingger S.J.et al., 1986,The Cenozoic evolution of the North China Basin, Tectonics, Vol.4.No.4.
[56] Nolnar P.et al., 1975,Cenozoic tectonics of Asia, effects of a continental collision, Sciencs.
[57] Bally A.W., 1980,Basin and subsidence, in Dynamics of plate in interiors, AGU GSA.
[58] Donath R.A.,1962, analysis of Basin-range structure,south-central oregon,Geol.Soc. Am.Bull.,Vol.73
[59] Wan Tianfeng, 1984, Recent tectonic stress field, active faults and Geothermal fields(hot-Water type) in China,J.Vocanal. Geotherm.Res.22
[60] Host N., 1958, The measurement of rock pressure in mines, Stockholm
[61] Bender P.L., 1987,Atomospheric Uncertainties, Eos Trans.AGU.,Vol.68
[62] Haimson B.C., 1977,Field Measurement in Rock Mechanics
[63] Jamison W.R., Spang J.H., 1976,Use of calcite twin lamellage to infer differntial stress. Geol. Soc. Amer Bull. V. 87. No.6
[64] Molnar P.et.al., 1975,Cenozoic tectonics of Asia, effects of a continental collision Science , Vol. 189
[65] Baker B. H.et al., 1981,Continental rifting: progress and outlook, Eos.,Vol.62 Slemmons D.B .et al. Fefinition of Active Faults.pulished by US.Army Engneering Waterways experiment Station, Soil and Pavement Laboratory . p.BOX 631,1977
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