地震灾害及区域稳定性分析

如题所述

1.区域构造及新构造特征

(1)构造位置

河南省位于华北古板块与扬子古板块拼合带,现有地貌由中生代燕山运动奠定,新生代被强烈的垂直差异运动强化。省内存在三组新生代断陷盆地。盆地及其周边区是新构造运动及地震活跃区。盆地沉降幅度与相关断裂活动强度都有由南向北增大趋势,地震活动也是南弱北强。北东向断陷盆地与中强震关系最为密切,北西向与东西向盆地次之。

(2)主要活动断裂特征

新生代断裂,特别是晚第四纪以来仍在活动的大断裂与中强地震关系密切。省内活动断裂可分为三组。东西向断裂主要分布于中部。其形成时代较早,曾多期活动,晚期活动表现为张扭性。它控制了济源、开封、周口等凹陷的主要形态,重要的断裂有盘古寺断裂、黄河断裂、中牟断裂、华山北断裂、偃师断裂、许昌-太康断裂、东村断裂等。北西、北西西向断裂形成较晚,它错断了东西向断裂,具压扭性特征,控制了安阳、商丘、北汝河、夏馆、西峡等断陷盆地与秦岭山系的基本形态,重要的代表有安阳北(南)断裂、新乡-商丘断裂、武陟-郑州断裂、五指岭断裂、北汝河断裂、栾川-明港断裂、朱阳关-夏馆断裂、淅川断裂、桐柏-商城断裂等。北东向、北北东向活动断裂形成时代更晚,但其近现代活动强烈,具张扭性特征。该向断裂在省北部最发育,控制了汤阴地堑、东濮地堑、伊洛河盆地等的基本形态。较重要的断裂有聊兰断裂、汤东(西)断裂、林县断裂、薄壁断裂、伊河断裂、洛河断裂、温塘断裂等。从历史地震情况分析,以北东,北北东向活动断裂与强震关系最密切,北西向次之,东西向更次之;不少强震与两组或多组断裂交叉区有关。

2.地震区带划分与地震烈度区划

根据《中国地震烈度区划图及说明书》(1990),河南省位于华北及华中地震区,跨越河淮、河北平原、汾渭三个地震带。本省较强地震主要分布在山西隆起的东部和南部边缘地带,以及河南中部的许昌、太康一带;其次是在大别山北麓有零星分布。地震空间分布总的特征是东部平原多于西部山区;大体以北纬34°线为界,北部多于南部。在强度上也有北强南弱的特点。

(1)地震区带河淮地震带。位于新乡-商丘断裂以南。其控制性断裂以东西向、北西向为主,地震活动较弱,未发生过7级以上强震,仅发生过8次6级左右地震,最大为1946年南阳6.5级地震。

(2)河北平原地震带与汾渭地震带。该二地震带分别位于太行山东、西侧,受北北东北东向大断裂控制。其地震活动频度高,强度大。河北平原地震带历史上发生过7级以上地震6次,邻近河南省的有1830年磁县7.5级地震,1937年菏泽7级地震。

汾渭地震带历史上发生过6级以上地震29次,7级以上地震8次,如1956年华县8级大震和1895年平陵6.75级地震。我省仅灵宝-三门峡盆地属此地震带。

(3)历史地震。我省早在公元前519年就有地震记载。公元46年的南阳地震已有详细的震情记述。根据历史记载,以及现今仪器记录,全省共发生M>4.75级地震43次。其中,6.0~6.5级地震6次,5.0~5.9级地震15次,4.7~4.9级地震22次。从强度上看最大为6.5级。因此,从频度和强度上看均属中等水平发生区。值得注意的是,与河南毗邻的北部省(山西、河北、山东)边界地区,历史上都发生过7级左右的强震。如山西平陆1815年发生的6.75级地震,河北磁县1830年发生的7.5级地震,1937年菏泽发生的7级地震,对本省均造成不同程度的破坏。这些区域在地震构造上与河南紧密相连,因而河南也存在着较强地震发生的危险。

(4)地震烈度。河南省自1970年完成台网建设以来,记录了一系列弱震。这些弱震在空间分布上与较强地震发生区是一致的,其震源深度均在20 km以内,有少数震源深度仅在5 km左右。尽管震级不大,但震中烈度可达Ⅵ~Ⅶ度。对于这种特殊类型的地震区在防震抗震工作中应给予足够的重视。

(5)地震烈度区划。由河南省综合等震线图可知,我省潜在发生地震烈度Ⅶ度以上的地区主要分布在北部。现代震源机制分析表明豫北区主应力轴较统一,呈北东-南西向;豫南则轴向散乱,与历史地震北强南弱吻合。安阳、新乡、洛阳一带震级可达Ⅶ~Ⅷ度,三门峡地震带震级可达Ⅶ~Ⅸ度,另在南阳、许昌、太康、商丘等地亦有几个强震区,烈度可达Ⅶ~Ⅷ度。

3.区域构造稳定性评价

(1)区域构造稳定性分级及依据

根据前述情况将本区划分为不稳定区、次稳定区、较稳定区、稳定区四个等级。各分区依据为:

·不稳定区的依据

a.北北东向新生代活动的地堑盆地;

b.控制地堑盆地断裂为晚更新世活动的走滑断裂,有北西西向或近东西向断裂交会;

c.地球物理资料证实大型重力梯度带;

d.人工地震及岩石学资料证实为切壳断裂;

e.历史上或现今发生过7级左右地震或具有7级左右地震的构造条件;

f.现代小震活动频繁;

g.预测为Ⅶ~Ⅷ度地震烈度区。

·次稳定区的依据

a.北东或东西向新生代构造盆地;

b.控制盆地的断裂为中更新世活动断裂;

c.断裂的规模为较活动的基底断裂;

d.历史上发生过4.75~6.5级地震;

e.近期有小震群活动;

f.预测为Ⅵ~Ⅶ度地震烈度区。

·较稳定区的依据

a.新生代沉积盆地;

b.受不稳定区影响烈度可达Ⅵ~Ⅶ度;

c.活动断裂为新第三纪至第四纪;

d.有弱震分布。

·稳定区的依据

a.弱震活动也较少;

b.现今整体上升;

c.预测地震烈度小于Ⅵ度。

(2)稳定性分区的界线和主要构造单元

界线划分依据主要考虑新生代活动的构造盆地,控制盆地的活动断裂。不同方向活动断裂交会处,断裂端部或强烈活动段;距活动断层距离,以包容中强地震震中位置及弱震震中位置为宜。据专家统计华北平原地区震中一般不是恰好落在断裂上,而是距断裂有一定距离,故划界时应包容震中位置。各稳定性分区的界线及主要构造如下:

·不稳定区(Ⅰ)

a.灵宝-三门峡不稳定区(Ⅰ1): 其界线为灵宝-三门峡盆地范围,主要断裂为华山北麓断裂与温塘断裂。

b.汤阴地堑不稳定区(Ⅰ2): 其东部边界包括汤阴、浚县(1814年6级地震)和延津(344年6级地震),主要活动地区在汤西、汤东断裂,以及安阳、新乡-商丘断裂西端与汤阴地堑交汇地段。

c.东濮地堑不稳定区(Ⅰ3): 其界线大体与东濮地堑的位置相当,包括菏泽地震震中。主要断裂有聊兰、黄河、长垣断裂。包括新乡-商丘断裂与地堑交汇段。

·次稳定区(Ⅱ)

a.林县-焦作-济源次稳定区(Ⅱ1): 其西边包括林县断裂、薄壁断裂、盘古寺-新乡断裂;东边为汤西断裂;北边为安南断裂。主要活动断裂有林县、采桑、薄壁、盘古寺-新乡断裂。

b.安阳-内黄次稳定区(Ⅱ2): 主要是安南断裂控制范围。

c.新乡-商丘次稳定区(Ⅱ3): 主要沿新乡-商丘断裂带。

d.洛阳-郑州-许昌-太康次稳定区(Ⅱ4): 北界孟县、伊洛河口、郑州;南界宜阳、伊川、登封、禹县、许昌南;东段包括鹿邑。其主要构造基本上为东西向构造控制,尽管有些北东向盆地,但主要断裂的活动地段是北东、北西向断裂与东西向断裂的交会地带。如洛宁、伊川主要活动段是交于东西向洛阳盆地的地段。东段为周口坳陷与太康隆起之间的大断裂带。其主要断裂有白阜、偃师、许昌-太康断裂;北东向的洛河断裂、伊河断裂北段;北西向崖地-新安、封门口-五指岭、武陟-老鸦陈断裂与东西向断裂的交会地段。

e.南阳次稳定区(Ⅱ5): 朱夏-桐柏大断裂穿过南阳盆地的地段。

f.信阳-商城次稳定区(Ⅱ6):东西向信阳-商城断裂与一系列北北东向断裂交会部位。

·较次稳定区(Ⅲ)

其范围在卢氏、潭头、鲁山、驻马店以北地区及南阳次稳定区的南、北地段。

·稳定区(Ⅳ)

相当于北秦岭褶皱带。其范围包括南召、方城、桐柏、新蔡一带。

河南省活动断裂与地震属性详见表10.2.1。河南省历史地震的发生情况见表10.2.2。

表10.2.1 河南省活动断裂与地震属性表

续表

表10.2.2 河南省历史地震记录表

续表

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