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区域构造规范条文

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区域 构造 规范 条文
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11 范围本标准规定了水电水利工程区域构造稳定性勘察的内容、技术要求和评价标准。本标准适用于大型水电水利工程的区域构造稳定性勘察工作。区域构造复杂的中型水电工程可参照执行。22 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB17741 工程场地地震安全性评价技术规范GB18306 中国地震动参数区划图GB50287 水利水电工程地质勘察规范DL5073 水工建筑物抗震设计规范33 术语和定义下列术语和定义适用于本标准3.0.1本底地震 background earthquake一定地区内没有明显构造标志的最大地震。3.0.2地震带 Seismic belt地震活动性与地震构造条件密切相关的地带。3.0.3地震动参数 ground motion parameter地震引起地面运动的物理参数,包括地震动峰值加速度、地震动反应谱特征周期等。3.0.4地震构造 Seismic structure与地震孕育和发生有关的地质构造。3.0.5地震构造区 Seismic structure zone具有同样地质构造和地震活动性的地理区域。3.0.6 地震活动断层 Seismo—active fault曾发生和可能再发生地震的断层3.0.7地震区 Seismic region地震活动性和地震构造环境均相类似的地区3.0.8断层活动段 active fault segment在一活动断层上,活动历史、几何形态、性质、地震活动和运动特性等具有一致性的地段。43.0.9构造类比 Structure analog一种地震活动性分析方法,该方法认为具有同样构造标志的地区,有发生同样强度地震的可能。3.0.10古地震 Paleo—earthquake没有文字记载,采用地质学方法发现的地震。3.0.11活断层 active fault晚更新世以来有活动的断层3.0.12活动构造 active structure晚更新世以来有活动的构造,包括活断层、活动褶皱、活动盆地、活动隆起等。3.0.13破坏性地震 destructive earthquake可造成地面或建筑物破坏的地震。通常指极震区烈度在Ⅵ度和Ⅵ度以上,或震级大于等于 的地震。433.0.14起算震级 lower limit earthquake地震危险性概率分析中参与计算的最低震级。3.0.15潜在震源区 Potential seismic source zone未来可能发生破坏性地震的震源所在地区。3.0.16小震 Small seismic5震级小于 的地震。433.0.17震级档 magnitude interval地震危险性概率分析中,所能分辩的震级间隔。一般为 0.5 级。3.0.18震级上限 upper limit earthquake magnitude在地震带或潜在震源区内可能发生的最大地震震级。3.0.19地震动峰值加速度 Seismic peak ground acceleration与地震动加速度反应谱最大值相应的水平加速度。3.0.20超越概率 Probability of exceedance某场地可能遭遇大于或等于给定的地震动参数值的概率。64 基本规定4.0.1 区域构造稳定性分析与评价是水电水利工程地质勘察的重要任务之一,应认真做好这项工作。4.0.2 区域构造稳定性勘察研究,应包括下列内容:1.区域地质构造背景研究。2.断层活动性研究。3.工程近场区地震活动特征研究。4.工程场址区区域构造稳定性综合评价。5.水库诱发地震的分析预测及监测。4.0.3 区域构造稳定性勘察研究,应按下列规定进行:1.地震动参数及其相应基本烈度复核和地震危险性分析,应根据GB50287 的有关规定执行,并委托有资质承担此项工作的单位进行。2.委托单位应按 GB50287 和 GB17741 的规定,对受委托单位提交的地震危险性分析工作的相关基础资料及地震动参数等中间成果进行检验和评审。地震危险性分析及地震动参数等正式成果,应经相应级别的地震安全性评定委员会审批后,提供委托单位使用。3.区域构造稳定性的分析评价,应在研究影响工程安全的断层活动特点和地震活动规律的基础上进行,其勘察研究范围,可分为三个层次:坝址周围不小于 150km 为工程研究区、坝址周围 20km~40km 为工程近场区、坝址周围 5km 为工程场址区。4.0.4 区域构造稳定性分析与评价应在预可行性研究阶段完成。4.0.5 水电水利工程区域构造稳定性勘察,除应符合本技术规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。75 区域地质构造背景研究5.1 一般规定5.1.1 区域地质构造背景研究,应搜集有关区域地层岩性、表层和深部地质构造、区域性活断层、现代构造应力场、重力和磁异常及地震活动性等资料,并进行勘察研究,从宏观上分析判断工程研究区区域构造总体稳定程度。5.1.2 区域地质构造背景勘察研究范围和内容应符合下列规定:1.工程研究区的勘察研究范围应包括坝址周围不小于 150km 地区。勘察研究内容和方法应符合下列要求:1)勘察研究内容应包括区内沉积建造、岩浆活动、变质作用、大地构造单元和区域构造格架及变形特征、断裂带的基本特征及其活动性、地壳结构和深部构造、构造变形发展及演化、地貌和新构造活动、地球物理场异常、现今地壳变形及现代构造应力场、地震活动等。2)搜集区内已有区域地质资料,对地质构造背景复杂或资料非常缺乏的地区,应进行一定的补充调查工作,包括区域地质构造和主要断裂的分布情况、区域地貌及河谷地貌形态等。3)编制区域地质图、大地构造分区图、区域构造格架图、活断层与地震震中分布图等。编制的有关图件比例尺可选用1∶1000000~1 ∶500000。2.工程近场区的勘察研究范围应包括坝址周围 20km~40km 的地区。勘察研究内容和方法应符合下列要求:1)调查区内区域性断裂、第四纪断裂及其活动性,岩土特性和成因类型以及新沉积物变形特征,研究深部构造与地表构造的关系,判断对工程有影响的活断层。2)编制 1∶200000~1∶100000 断裂构造图。3.工程场址区的勘察研究范围应包括坝址周围 5km 地区,并符合下列要求:1)应进行专门性的构造地质测绘,测绘比例尺宜采用81∶100000~1∶25000。2)对工程有影响的活断层应开展专题研究。5.2 区域地貌勘察研究5.2.1 应通过区域地貌、河谷地貌调查,分析确定新构造活动的性质及基本型式。5.2.2 宜采用 1∶200000~1∶100000 的地形图,调查工程近场区地貌形态特征及其分布,划分地貌类型、地貌单元和不同级序地貌面,各级地貌面物质组成、成因类型,并结合地层和相关沉积对比,分析其形成时代。5.2.3 宜采用 100000~1∶25000 地形图,调查工程场址区河谷形态,河流阶地,划分河谷类型和阶地类型,分析研究阶地物质成分和成因;测定阶地物质形成年代;根据河谷类型和水流动态特征,结合测年资料,确定阶地级序,进行阶地等位相分析。5.2.4 根据区域地貌、河谷地貌发育特征以及水系变迁,分析研究区域地貌发展演化过程、河谷发育史及与新构造活动的相互关系。可在地形图上切割若干剖面和实测典型剖面,对比分析。除宏观对比外,还应有物质和相应测龄的年代资料对比。对有区域性断裂通过的地带,应作重点研究,为分析新构造活动的强度、断裂新活动性提供依据。5.3 区域地层勘察研究5.3.1 依据区域地质资料,选择典型剖面实地调查地层岩性及组合关系,分析研究基底分布特征和盖层沉积建造以及相互接触关系,确定构造层和构造运动期次。5.3.2 调查岩浆岩分布形态和特征,分析火山活动,岩浆活动的强弱和期次以及与构造的关系。5.3.3 调查变质岩的分布、类型、变质程度、划分变质岩带,分析变质类型和变质期及其与构造运动的关系。5.3.4 调查第四纪地层的分布、类型,特别应调查河床覆盖层、滑坡、崩塌等变形体的分布、规模及与地貌、新构造活动等的相关关系。5.4 区域构造勘察研究95.4.1 调查区域构造格架特征、构造和变形特征、断裂系统及活动状态。结合沉积建造、火山活动、岩浆活动和变质作用分析地壳运动特征、构造发展史及构造变形发展演化过程。确定大地构造单元及所处大地构造环境,划分区域内次级构造单元。5.4.2 根据区域地质资料,分析各时期构造变动形成的褶皱变形类型及组合特征,阐明构造应力作用方式和变形强度。5.4.3 调查区域断裂展布、规模、性状、力学性质以及组合切割关系,结合有关地质资料,参照附录 A 划分断裂类型。5.4.4 调查坳陷断陷槽地盆地规模、分布状态、下陷深度、沉积环境和特征,分析现今地壳运动作用和影响。5.4.5 区域构造调查宜采用 1∶200000~1∶100000 地质图,和采用1∶50000 地形图进行航、卫片解译,并应有足够的野外实地检验量,保证遥感解译资料的可靠性。构造复杂地区还应进行专门地质测绘,并对重要断裂取样作最新活动年龄测试和鉴定。5.5 新构造活动及变形勘察研究5.5.1 新构造活动的研究,应包括下列内容:1.地貌面和阶地分布及变形,水系分布及变迁,线状地貌特征,洪积扇分布状态,判定原生构造地貌、后生构造地貌;2.新沉积物变形变位、相变及厚度变化,新生代盆地槽地沉积环境及火山活动,泉水,特别是温泉的分布;3.确定活断层;4.地壳形变量及趋势;5.现今构造应力场;6.现代地壳运动的性质、方式和特征,现今构造应力作用方式、强度,断裂活动强度和地震活动水平;评价现代地壳活动特征,参照附录 B 进行现代地壳活动强度分级;新构造活动分区。5.5.2 新构造活动及变形的勘察研究可采用下列方法:1. 地质地貌调查为基础,结合遥感图象解译;102. 地形变、地震、断层位移监测;3. 地应力及断层活动年龄测试。5.6 地球物理场及深部构造勘察研究5.6.1 应收集重力、航磁资料,研究深部构造。必要时开展地震测深、电测深、天然地震转换波分析。根据各种地球物理异常,分析判断地质演变和现代地壳运动的深层背景,推测地表断裂切割深度及深部构造特征。5.6.2 对于区域重力场研究,应搜集工程研究区内重力资料,并对资料进行统一改正处理后,开展下列工作:1.分析重力异常特征与地表及深部断裂的关系;2.分析均衡异常特征及地壳均衡状态;3.分析不同深度构造特征及与地壳厚度变化和深断裂的关系;4.分析区域性大断裂深部反映特征。5.6.3 对于航磁异常研究,应搜集工程研究区内各种比例尺航磁测量资料,并在资料进行统一归算处理后,开展下列工作:1.分析磁场结构特征和基底构造基本特征;2.分析深部磁场结构特征以及断裂深部反映特征;3.分析基底构造特征及与断裂的关系。5.6.4 搜集地震测深或电测深资料,必要时应根据断裂构造展布特征专门实测,分析波速界面及电阻层结构特征,较准确地划分壳内层圈结构,推断地表断裂切割深度以及深部断裂信息,验证重力异常梯度带,航磁异常梯度带性状特征及与断裂构造的关系。5.6.5 搜集大地热流值和地温梯度值资料,分析研究区域大地热流值大小和分布状态及地温梯度情况。5.6.6 分析各种地球物理异常特征与地震活动的关系。5.7 区域构造应力场勘察研究5.7.1 应研究区域构造应力的作用方式和强度,分析不同地质历史时期构造应力场的发展变化规律。重点研究现今构造应力场。5.7.2 区域构造应力场勘察研究宜采用下列方法:111.利用构造形迹(褶皱、断裂) 、共轭节理、断层擦痕、岩组分析、压溶构造、水系网络等,分析古主压应力方位;2.利用大地或断层水平形变位移和应变,分析现今主压应力方位,应力作用方式和强度。3.采用单震机制解和小震综合平均节面解,分析判定不同地带现今主压应力方位。4.收集区域地应力实测资料,并结合坝址区地应力实测成果,分析现今区域构造应力场,研究全区现今应力分布状态和主要断裂带内应力特征及所处应力条件。5.8 区域地震活动研究5.8.1 收集与统计区域地震资料,编辑工程研究区地震目录。结合地震区、带的划分,分析工程研究区内中、强地震的活动特征。5.8.2 编制 ≥ 级地震的震中分布图,分析区域地震活动的空间分布特sM43征,研究大震的重复性和重复周期。5.8.3 研究各地震区、带地震活动的时间分布特征,评价未来一定时段内地震活动水平。126 断层活动性研究6.1 一般规定6.1.1 断层活动性研究应重点勘察研究坝址周围 20km~40km 范围内,尤其是坝址周围 5km 范围内断层的活动性。6.1.2 应根据地貌、地质构造、地层切错情况、地震、测年资料、地壳形变以及地球物理和地球化学特征等,综合分析断层的活动性,进行活断层的判别。6.2 活断层的判定6.2.1 活断层的判别标志可分为直接标志和间接标志。6.2.2 活断层判别的直接标志包括下列内容:1.使晚更新世以来的地层产生错位,并存在断层面的断层。2.经可靠年龄测定,断层中构造岩或被错动脉体最后一次错动的年代距今不足 10 万 a;3.根据仪器连续的地形变观测,显示其位移量大于 0.1mm/a 的断层;4.根据历史记载或仪器记录地震,有下列特征之一者,属活断层;1)发生过大于本底地震的断层;2)沿断层已发生多次中等强度(M> ) 以上地震的断层;433)沿断层有密集而频繁的近期微震活动。5.在地质构造上,证实与已知活断层有共生或同生关系的断层。6.错移古文化层及古代、近代建筑物的断层。6.2.3 活断层判别的间接标志包括下列内容:1.地貌特征:1)沿断层,山脊、冲沟或多条河流同步弯转;2)沿断层有串珠状或线状分布的盆地、沼泽和泉水点;3)沿断层存在断层崖、平直新鲜的断层三角面、山前洪积扇的迭置或错动、分布连续的大规模崩塌滑坡;134)沿断层,河道错动或河谷遗弃,或河谷横剖面不对称,或河谷纵剖面出现裂点以及河流阶地的变位。2.地质体突变现象:1)沿断层的地质体分界线呈特定的几何图形,或晚更新世以来,新地层沉积相的突变带以及新老地层的线性接触带;2)断层线上晚更新世以来新地层厚度的突变带。3.具有下列异常带的断层:1)沿断层地球物理场(重力、航磁、地热)线性异常;2)沿断层地球化学(水化学或同位素)线性异常;3)沿断层遥感图象线性异常,包括线性影像醒目。6.2.4 判别活断层时,应识别下列假象:1.基岩内不存在断层的地段,分布高程有差异的不同沉积相和不同时代的第四系地层;2.同沉积期断层(同生断层)或滑坡、崩塌等形成的第四纪地层中的变形现象;3.基岩陡坎与第四纪沉积物接触面;4.两种不同人工堆积物的交接面;5.由地形地貌显示的线性影像;6.老断层或岩性差异形成的裂点、陡崖,基岩岩性和地质构造控制的河流直弯转。6.3 活断层研究方法6.3.1 活断层的宏观调查,可应用地貌地质方法及物探方法,包括:1.利用遥感技术并实地调查断层沿线地形地貌(主要是微地貌)如陡坎、垭口、冲沟、跌水和山形、水系、阶地及其它堆积物异常变化等反映活断层的标志;2.通过横跨断层的甚低频率测试及静电 卡测试,分析有无电阻率异常及氡剂量异常,判断活断层存在的可能性。3.观察断层切割地层特征、断层带的形态、结构、物质组成等,宏观判14断断层的活动年代、性质与强度;4.通过宏观调查,选择和布置各种探测、监测的点、线、台站,确定断层活动测年和微观结构分析的采集点或地段。6.3.2 当利用各种标志综合分析,确定工程近场区有活断层时,应对活断层最新一次活动年龄进行鉴定。6.3.3 断层活动年龄的鉴定,可采用下列方法:1.根据上覆被错断或未被错断的第四纪地层的年龄,确定断层的最新一次活动时间;2.根据断层带物质的物理化学性质变化或断层充填物的年龄值,确定断层的最新活动年龄:1)断层充填物的年龄测试,所测矿物质形成于断层之后,其形成年龄,可表示断层在充填物形成前的最新活动年龄的界线值;2)断层形成物的年龄测试,被测矿物存在于断层带中并受构造破裂作用,根据其物理、化学指标、放射性元素辐射剂量,计算出受构造作用的年龄,以此确定断层最后一次强烈活动的近似地质年龄。6.3.4 断层活动年龄的鉴定应遵守下列原则:1.断层带上覆有未被错断的新地层时,应同时测定未错断地层形成年龄值和断层物质年龄值,以相互印证;2.断层带上无新地层时,只能采用测定断层物质年龄值,但应兼用两种测年方法,或以一种方法为主用另一种方法校核,同时结合断层的组成、性状和结构综合分析对比。6.3.5 断层活动年龄的测试,应根据地质条件和测试对象,参照附录 C、附录 D 选取适宜的测试方法。6.3.6 断层活动年龄测定样品的采集,应符合下列要求:1.采样位置,宜在平洞内取风化程度较低的样品;在地表上采样应剥土0.5m 或更深;2.断层采样,应采于断层破碎最强烈、有明显断错面、能显示断层新位错影响的部位;153.断层带中石英脉,方解石脉和其它 CaCO3 类及石膏等样品,应进行野外观察和室内显微结构鉴定,以判断其形成后是否受过构造作用或应力影响;做 TL 法测试的断层带脉内矿物,不能采为岩样;4.测年样品应在同一断层的同一剖面采 2~3 个;测年方法与校核方法也应是同一样品。6.3.7 断层活动年龄测定结果的分析与应用,应遵守下列原则:1.当断层带上覆有未变形和未位错的新地层或断层内充填物未经构造作用时,覆盖物或充填物形成年龄代表断层活动年龄下限;2.所测年龄值分散性大(包括 TL 和 ESR 法) ,应选取比较集中的年龄值,一般舍去小值和大值,但还要结合样品的结构特点分析判断;3.当同一样品同时采用 TL、ESR 和 U 系三种方法测年时,宜选取两种方法所得比较接近的年龄平均值,舍去其中偏离大的年龄值,或者选择 TL 或U 系法所测年龄值为主要结果; 4.当长度为上百公里或更长的断层带上的不同采样点年龄值相差很大时,应结合断层宏观和微观结构、地震、地形变、地貌等特征,对其活动年龄分段评价;5.同一断层或同一采样点,既有断层泥样品年龄值又有脉岩样品年龄值,若脉岩有构造变形,应采用脉岩年龄值,断层泥年龄值相差很大应舍去;若断层中脉岩未变形,则断层泥年龄不能舍去,两者代表不同的地质意义,同一采样点断层泥年龄应大于未变形脉岩形成年龄;6.方解石脉样品若后期受热液活动或外动力地质作用的影响,测年结果往往偏差很大,其年龄值不能使用;7.同一地区、同一地段相邻不远的两条或几条断层,其中一条断层现今活动明显,所测年龄有大值小值;另一条或几条断层现今活动不明显,所测年龄均为大值,则活动反映明显的断层年龄应取小值,舍去大值。6.3.8 具有下列特征之一的活断层,可确定为粘滑活断层:1.具有周期性中强以上地震发生的活断层;2.地形变量具周期突变并与地震相对应的活断层;163.断层带上从变形形迹的切错关系判断有多次活动,且各次变形量不一的活断层;4.断层带的结构表现为破裂、碎裂化,长石石英矿物较多,破裂面较集中的活断层;5.据断层带物质显微结构分析,断层泥中有切砾微断裂、直线擦痕或平行状擦痕;石英碎砾具有撞击坑、撞击锥等各种撞击楔入现象、直线状擦痕、摩擦糙面等现象的活断层。6.3.9 具有下列特征之一的活断层,可确定为蠕滑活断层:1.具匀速变形,其累计变形与时间关系曲线呈正弦状上升的活断层;2.断层横剖面表现为连续变形的活断层;3.断层带内有矿物双晶化、错位、重结晶等现象,粘土矿物含量达 30%以上,并具膨胀性矿物的活断层;4.据断层带物质微观结构分析,断层泥中有不切砾追踪微断裂、弧形或勺状擦痕;石英碎砾中见有追踪破裂、裂而不破和酥裂、研磨面、研磨坑以及擦面平滑的弧形、丁状、勺状擦痕等现象的活断层。6.3.10 活断层的性质可按断层带构造岩的特征、断层两侧地层的错移关系和断面擦痕等方面确定,可分为正断层、逆断层、走滑断层或混合断层等四种。6.3.11 活断层位移量可按下列方法确定:1.从历史地震、古地震和现今地震及被错移古建筑的实地调查,或断层性质、活动性近似的有关资料对比,判断活断层每次活动的位移和年平均位移量;2.通过断层位移测量(如短基线、短水准、三角网、GPS,连通管、伸缩仪、倾斜仪等手段) ,确定活断层位移量。6.3.12 必要时,应采用下列方法作为研究活断层特性的辅助手段。1.利用重力航磁测量、人工地震测探,了解活断层的展布、规模和性质;2.在断层带及其两侧一定距离的岩土中测定全汞、氮汞、吸附汞及岩石17中挥发性元素 、 、Sb、Bi 等的背景值和异常值,以断定断层的活动状SAHg态;3.以活断层的各项参数(长度、宽度、切割深度、活动性质、地应力、位移量等)进行断层活动特征的数值模拟,可判断活断层的活动方式、位移矢量、断层内应力特征、应力相对集中大小、弹性应变能相对量级、最大剪切应力方向等项指标。6.4 断层活动性的综合分析评价6.4.1 可采用地貌地质特征、活动年龄、地形变、地震强度、构造岩性质、断层与地应力的关系、地球物理等多种因素,综合分析评价断层的活动性。其中地貌特征、断层活动速率、断层活动的迭加关系、地震强度等是主要的评价指标。参照附录 E 划分活断层类型。6.4.2 按地貌地质特征,进行断层活动性的评价:1.沿断层地貌形态明显,地貌突变点(段)反差大,可宏观说明断层现今活动强烈;2.跨断层的第四纪地层年代越新、变形越明显,说明断层活动越强烈;断层所控制的断陷盆地规模大、盆地内第四系沉积厚度大、相邻断块山上升幅度大,则可能发震的震级就大。3.断层带垂直剖面差异活动量大的地带,往往是断层深度大并为地应力容易积累和释放的地方,多组断层的交汇点、弧形顶点、拐点、断层带端点、断层带内的岩桥区、汇而不交的闭锁区等处活动强烈且易发生强震;4.断层延伸越长,可能发生的地震强度就越大。6.5 活断层的监测6.5.1 在地震活动区,应对工程场址区的活断层进行监测。6.5.2 活断层的监测方式,包括地震监测和形变监测。1.地震监测,布设能覆盖区内地震活动的观测台网。2.形变监测,在条件允许的情况下,布设横跨活断层的高精度短水准、短基线和三维网。6.5.3 活断层的监测,宜在工程的可行性研究阶段开始进行。187 地震活动与地震危险性分析7.0.1 工程近场区地震基本烈度和地震危险性分析,应按 GB50287 和GB17741 的规定进行:1.坝高大于 200m 或库容大于 10×109m3 的大(1)型工程或地震动峰值加速度≥0.1g 地区、坝高大于 150m 的大(1)型工程,应进行专门的地震危险性分析。2.地震动峰值加速度≥0.1g 地区、坝高为 100m~150m 的工程,当历史地震资料较少或研究程度较低时,应进行专门的地震危险性分析。3.其他大型水电水利工程,可按 GB18306 确定地震动参数及其相应地震基本烈度。7.0.2 地震活动和地震危险性分析,应包括下列内容:1.系统收集整理现有地震、地质资料,并对资料进行可靠性分析评价;2.对工程场址区及近场区要进行详细的地震、地质调查;3.分析研究地震活动的时空强度特征;4.分析研究中、强地震发震标志(地震活动标志和地质构造标志) ;5.划分地震区、带和潜在震源区,并研究相应的地震活动性参数;6.给出适合于本地区的地震衰减关系;7.按照地震危险性分析的综合概率模型,进行工程场址区地震烈度和水平加速度峰值计算,并根据计算结果进行地震基本烈度评定;8.对于特殊重要的工程,应进行工程场地地震反应分析;对于跨越范围较大的工程或在较大范围内进行工程规划的项目,应进行地震小区划。197.1 地震资料的整理和目录编制7.1.1 地震资料可包括下列内容:1.历史地震资料,即根据各类历史文献对于地震破坏现象的记载,进行分析整理而成的地震资料;2.由地震监测台网所测定的地震资料。7.1.2 地震目录编制应包括下列内容:1.根据正式出版的地震目录资料,编制工程研究区历史地震目录;2.根据自有区域性地震台网观测以来全部可定震中参数的地震事件,编制区域性地震台网地震目录,其震级下限可视工程研究区地震活动性强度和台网监测能力而定。对于强震区(如中国西部地区) ,震级下限一般取 M≥3.0级;对于弱地震活动区(如华中地区) ,震级下限一般取 Mmin≤M<3.0(M min为台网在研究区内能准确定出震中位置的最小震级)。7.1.3 对所搜集的地震资料应进行可靠性和相对完整性评价:1.利用 M—T(震级一时间)图和震级一频率关系(logN—M)曲线,分时段分震级对历史地震的可靠性与相对完整性进行检验,得出地震资料的“可信时间域”和“可信震级域” ;2.利用震级一频度关系或台网地震监测能力评估方法确定近期可信地震下限(M min) 。7.1.4 分别编制历史地震(M≥ )和近期地震( M≥M min)震中分布图。43比例尺为 1∶1000000~1 ∶500000。图中要注明资料起止时间;近期地震震中分布图中还要标明地震台站位置。7.2 区域地震活动性研究7.2.1 区域地震活动空间分布特征的研究应包括下列内容:1.根据历史地震和近期地震震中分布图,分析研究各时期地震活动在空间平面上的分布特征,并进行对比分析;2.利用地震活动空间扫描描述地震发生频度和能量两方面空间分布的特征;20(7.2.1)nimbo oiTSyxAm1)(0)(式中: b —— 统计区大小地震比例关系的常数;—— 第 i 个地震的震级;i—— 折合震级;0m—— 统计单元面积;S—— 选取资料的时间长度;T—— 在点( )附近单位面积发生的地震,按震级一频度关系)(yxAmo yx折合成震级 的地震次数。0m3.收集工程研究区可靠的地震震源深度资料,绘制震源深度剖面或编制各深度层地震的频次表,分析地震活动与深部地壳构造的关系;4.分析地震活动在空间分布上所具有的条带、网络、空区、空段、集中、迁移或整体转移等图象,为地震活动空间预测提供基础资料。7.2.2 区域地震活动时间分布特征的研究应包括下列内容:1.绘制统计单元(工程研究区或地震带或地震区)内的 M—T(震级—时间)图,根据 M—T 图上地震的疏密(包括大小)划分地震活动的相对平静期和活跃期,并确定地震活动似周期;2.绘制统计单元内 — (应变释放曲线)或 — 图,根据 —EETE(或 — )图来分析地震活动随时间的演化过程;TET3.可采用周期分析和最大熵谱分析来描述地震活动的高潮期和低潮期。7.2.3 区域地震活动强度的估计可按下列方法:1.利用极值理论分析方法,估算统计单元内未来一定时间(如 100 年)内各级地震可能发生的次数,并判断可能发生的最大地震强度;2.利用应变释放曲线外推未来一定时间内可能发生的地震强度。7.2.4 震源机制解和震源错动类型分析,可采用下列方法:211.统计单个地震的震源机制解结果,分析研究区域构造应力场优势方向和震源错动类型及构造应力场的分区性;2.单个地震震源机制解资料较少的地区,可采用小震 P 波初动符号作出综合节面解;3.根据震源机制解,结合地质构造、地形变测量和地应力测试资料,综合分析工程研究区现代构造应力场和震源错动性质。7.2.5 历史地震对工程场址影响的分析应包括下列内容:1.收集工程研究区中、强度地震等震线图,并编制综合地震等震线图;2.收集工程研究区强震对工程场址区的影响烈度资料,并编制出工程场址历史地震影响烈度目录;分析历史地震对工程场址影响烈度的方法是根据现有的等震线资料和破坏记载,直接读出工程场址烈度或评价工程场址烈度;在没有上述资料时,则可以利用本地区的烈度衰减公式来估算工程场址遭受到的影响烈度;3.用极值理论,估算各影响烈度的重现周期或未来一定时间(如 50 年、100 年)内,工程场址区可能遭受某一影响烈度的概率水平。7.3 工程近场区地震活动性研究7.3.1 在整理工程近场区地震目录和绘制地震震中分布图时,应进行下列工作:1.对工程近场区所有已知的破坏性地震,重新确认其震中位置、强度和地震地质灾害。凡破坏性地震的证据不充分或有怀疑者,应重新查阅有关资料和进行现场调查;2.对于大(1)型水电水利工程,工程近场区小地震宜进行精确定位;3.编制工程近场区中、强地震目录和近期小震目录,并绘制出相应的震中分布图。7.3.2 工程近场区强震分析应包括以下内容:1.大地震减震作用或“免疫性” ,可以用累积频度分布表示;在进行强震的减震作用统计时,应注意删去前震和余震;以地震带为统计单位;2.M≥6 级强地震在原地或震源体相关的区域,或者是同一潜在震源区22二个和二个以上强震重复发生的时间间隔,以及强震频繁发生的地区,同一潜在震源区的强震复发周期的研究,可依据该地区地震活动环境,采用不同的地震复发模型,如泊松模型、特征时间过程模型和韦布尔分布模型等;3.强震活动与地质构造的关系。7.3.3 根据区域小震分布图,分析并说明工程近场区小震分布处于区域性分布中的地位,当工程近场区小震分布和区域小震分布一样呈零散分布时,可认为小震是随机的,未来一定时间内不存在发生强震的危险;当处于区域小震密集分布的空区或空段,或处于区域小震密集条带两端或小震网络的结点处时,属地震活动特征图象的不利部位,具有一定的地震危险性。7.3.4 利用工程近场区震源机制解,包括小地震综合机制解资料,进行局部构造应力场分析和分区以及判断发震构造和性质。7.3.5 对工程近场区活动构造中的主要断层应进行详细的活动性鉴定,包括活动时代、性质、运动特性、活动性的分段等,并应采集测年样品,进行断层活动时代的判定。在覆盖层区,必要时应配合物探、化探和勘探,查明断层位置。最终应对工程近场区的地震构造作出综合评价。7.4 地震区、带的划分7.4.1 区域地震活动特征和差异,以及反映地震孕育、发生的构造环境,是地震区、带划分的依据。7.4.2 工程研究区内的地震区、带划分一般以全国地震区、带划分为主要依据(参见附录 F) 。在地震活动特征和构造环境研究工作较深的地区,可在全国地震区、带划分的基础上,根据地震活动和构造环境的差异性,将地震区、带细划分地震小区、亚带。7.5 中、强地震地质构造背景分析7.5.1 应研究中、强地震活动与大地构造的关系,一般情况下,中、强地震活动发生在下列大地构造部位:1.大地构造分区的边界带上;2.各构造区的现代地壳运动强烈且差异幅度大的地区。7.5.2 应研究中、强地震活动与活动构造的关系,一般情况下,中、强地震23活动常发生在活动构造的下列部位:1.第四纪以来发生的大陆裂陷盆地;2.断陷盆地边界活断层、盆地内横向活断层;3.走滑断层带的串珠状盆地、断陷盆地;4.活断层的交汇处、拐点、端部、转折段、闭锁段;5.活断层的滑动速率高值段和活动性质转变段;6.活断层带的粘滑段;7.板块边界活断层和断块内部的边界活断层。7.5.3 应研究中、强地震发生的深部构造条件,一般情况下,中、强地震多发生在下列深部构造部位:1.多在地壳陡变带的斜坡区、等值线变缓和拐弯区,而等值线最密的地区很少发生中、强地震;2.重、磁异常的梯级带的变缓带、异常带的转折区和交汇地带;3.地壳深部低阻层内和低速层与高速层的过渡带;4.切割莫霍面的深大断裂。7.5.4 地形变带,尤其是形变梯度带和形变带中局部上升或下降区或其边缘、等值线转折畸变部位、两组等值线的交汇区常常发生强震。7.6 地震烈度与地震动衰减关系的确定7.6.1 应搜集下列资料:1.工程研究区的地震等震线图或地震烈度资料;2.工程研究区的强震观测资料;7.6.2 地震烈度衰减关系可由下列方法确定:1.可采椭圆模型,确定地震烈度衰减关系;( )+ε a (7.6.2—1)ln21aaoaCMIoR( )+ε b (7.6.2—2)bbb式中: —— 地震烈度;Ia、b —— 分别为长、短轴方向;24( )—— 回归常数;iC2.10—— 震中距;R—— 近场距离饱和因子;O—— 震级;Mε—— 随机误差。2.根据收集到的地震烈度资料,按上述模型拟合出地震烈度衰减关系。但衰减关系的确定应满足:当 时, ;当 M 很小或 与0baRbaIaR很大时, 。bRbaI7.6.3 地震加速度峰值衰减关系的确定应采用下列方法:1.在有足够多强震(加速度)记录资料的地区,采用下列模型拟合地震动峰值衰减关系:( ( ) )+ ε InCMCInA423210RMRC7(7.6.3—1) ( )= ( ) (7.6.3—2) 0Rexp56式中:A —— 地震加速度峰值;Ci( 1, ……7)—— 回归常数;( )—— 近场距离饱和因子。0M2.对于缺少强震观测资料的地区,应根据工程研究区地震烈度衰减关系以及参考区的地震烈度和加速度衰减关系,采用椭圆衰减模型转换得到工程研究区地震加速度衰减关系。7.7 地震危险性的确定性分析7.7.1 地震危险性的确定性分析可分为地震构造法和历史地震法。7.7.2 地震构造法应包括下列内容:1.应依据地震活动性和地质构造划分地震构造区;2.应依据下列因素,对地震活动断层进行分段;251)几何形态和结构的差别;2)力学性质(正断层、逆断层、走滑断层及组合断层)的差别;3)地震活动性的差别;4)发育历史的差别;5)运动特性(蠕滑和粘滑)的差别;6)地球物理场和地壳结构的差别。3.应根据断层活动段的尺度、活动特点、活动规模,以及断层活动段上最大历史地震,判定各断层活动段的最大潜在地震。4.应确定地震构造区内与已确认的地震活动断层无关的最大潜在地震。5.应按下列规定确定场地地震动参数:1)将各最大潜在地震置于其可能发生范围内距工程场址最近处,计算工程场址的地震动参数值,并考虑衰减关系的不确定性;2)考虑衰减关系的近场适用性;3)取计算结果的最大值,作为地震构造法所确定的地震动参数。7.7.3 历史地震法应包括下列内容:1.应按适合于工程研究区的衰减关系,对各次历史地震计算场地的地震动参数值。2.应根据各次历史地震破坏情况的记载与调查资料,确定工程场址的烈度值,并转换得到地震动参数值。3.应取上述两种方法计算结果的最大值,作为历史地震法所确定的地震动参数值。7.7.4 应取地震构造法和历史地震法结果中之大值作为地震危险确定性分析的结果。7.8 地震危险性的概率分析和地震基本烈度评定7.8.1 地震危险性分析应包括下列内容:1.根据地震活动性和地质构造研究结果,划分工程研究区内的潜在震源区;2.确定各潜在震源区地震活动性参数;263.确定地震动衰减关系;4.工程场址地震危险性的概率计算,并进行不确定性校正;5.地震基本烈度评定。7.8.2 潜在震源区的划分应遵守下列原则:1.历史地震重演原则(认为历史上发生过地震的地方,将来还有可能发生类似的地震) ;2.构造类比原则(地质构造条件相似的地区,有可能发生震级相近的地震) ;3.在具体划分潜在震源区时,以上两条原则应综合应用。7.8.3 潜在震源区可根据下列标志确定:1.根据区域地质构造环境及区域地震活动性的分析和中、强震地质构造背景的研究,总结出的本区域各级地震活动的标志(包括构造标志与地震活动标志) ;2.应特别考虑:破坏性地震震中,弱震密集带,古地震遗迹段,地震空间分布图像的特征地段,断层活动段,晚第四纪断陷盆地,活断层的端部、转折处或交汇处等特殊部位,与地震有关的深部构造和地球物理场特征部位。7.8.4 潜在震源区的划分可按下列方法和步骤确定:1.采用两级划分法确定潜在震源区,即先划分地震带,然后再从地震带内划分出不同震级上限的潜在震源区;2.以地
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