地震灾害与区域稳定性分析
(1)构造位置
河南省位于华北古板块和长江古板块的拼接地带。现存地貌为中生代燕山运动所奠定,新生代为强烈的垂直差异运动所加强。该省有三组新生代断陷盆地。盆地及其周边地区是新构造运动和地震活跃区。盆地的沉降幅度和相关断裂活动的强度从南向北有增大的趋势,地震活动也是南弱北强。NE向断陷盆地与中强地震关系最为密切,其次是NW向和EW向盆地。
(2)主要活动断层的特征
新生代断裂,尤其是晚第四纪以来仍在活动的大断裂,与中强地震关系密切。省内的活动断层可分为三组。东西向断层主要分布在中部。其形成时间较早,曾多期活动,后期活动为张扭性。它控制着济源、开封、周口等凹陷的主要形态。重要断裂有盘古寺断裂、黄河断裂、中牟断裂、华山北断裂、偃师断裂、许昌-太康断裂和东村断裂。NW-NW向断裂形成较晚,与具有压扭特征的EW向断裂交错,控制了安阳、商丘、北汝河、下关、西峡等断陷盆地和秦岭山系的基本形态。重要代表有安阳北(南)断裂、新乡-商丘断裂、吴之凌断裂、北汝河断裂和秦岭山脉系。NE向和NNE向活动断裂形成较晚,但现代活动强烈,具有拉扭特征。该断裂在该省北部最为发育,控制着汤阴地堑、东濮地堑和伊洛河盆地的基本形态。较重要的断层有蓼兰断层、东塘(西)断层、临县断层、薄壁断层、沂河断层、洛河断层和温塘断层。从历史地震分析,东北和东北活动断层与强震关系最为密切,其次是西北和东西向很多强震都与两组或多组断层的交汇有关。
2.地震区划和地震烈度区划
根据《中国地震烈度区划图及说明》(1990),河南省位于华北、华中地震带上,横跨河淮、河北平原、魏奋三个地震带。该省强震主要分布在山西隆起的东部和南部边缘地区,以及河南中部的许昌、太康地区。其次,散落在大别山北麓。地震空间分布的总体特征是东部平原多于西部山区;一般以北纬34°线为界,北多南少。在实力上也有北强南弱的特点。
(1)地震带为合淮地震带。位于新乡-商丘断裂南部。优势断层主要为东西向和西北向,地震活动微弱。没有发生过7级以上的强震,只有8次6级左右的地震,最大的是1946的南阳6.5级地震。
(2)河北平原地震带和魏奋地震带。这两个地震带分别位于太行山东麓和西麓,受北东向大断裂控制。它的地震活动频率和强度都很高。河北平原地震带历史上发生过6次7级以上地震,河南省附近有1830磁县7.5级地震和1937菏泽7级地震。
魏奋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年滑县8级地震,1895年平陵6.75级地震。我省只有灵宝-三门峡盆地属于这个地震带。
(3)历史地震。我省早在公元前519年就有地震记录。公元46年的南阳地震已有详细描述。根据历史记载和现有仪器记录,全省共发生4.75级以上地震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,最高6.5。所以从频率和强度上来说属于中等水平发生区。值得注意的是,在与河南相邻的北方省份(山西、河北、山东)边境地区,历史上曾发生过7级左右的强震。如山西平陆6.75级地震+0815,河北磁县7.5级地震+0830,菏泽7级地震1937,均对全省造成不同程度的破坏。这些地区在地震构造上与河南联系紧密,因此河南也存在强烈的地震危险。
(4)地震烈度。河南省1970台网建成以来,记录了一系列弱震。这些弱地震的空间分布与强震一致,震源深度都在20公里以内,少数震源深度只有5公里左右。震级虽小,但震中烈度可达ⅵ ~ ⅶ度。在防震抗震工作中,我们应该对这种特殊类型的地震区给予足够的重视。
(5)地震烈度区划。根据河南省综合等震线图,我省潜在地震烈度在七度以上的地区主要分布在北部。现代震源机制分析表明,豫北主应力轴是统一的,呈东北-西南方向;河南南部轴向分散,符合北强南弱的历史地震。安阳、新乡、洛阳震级可达ⅶ ~ ⅷ度,三门峡震区震级可达ⅶ ~ ⅸ度。此外,南阳、许昌、太康、商丘等地有多个强震区,烈度可达ⅶ ~ ⅷ度。
3.区域构造稳定性评价
(1)区域构造稳定性的分类和依据
根据上述情况,将本区划分为不稳定区、次稳定区、相对稳定区和稳定区四个等级。每个分区都基于:
不稳定区域的基础
A.东北新生代活动地堑盆地;
b)地堑盆地内的断层是一条活动于晚更新世的走滑断层,有NW向或近EW向断层相交;
C.地球物理数据证实了大的重力梯度带;
d .人工地震和岩石学资料证实这是一条切壳断层;
E.历史上或今天发生过7级左右地震,或有发生7级左右地震的构造条件;
F.现代小地震频繁;
G.预测为地震烈度ⅶ~ⅷ度区。
亚稳区的基础
A.东北或东西向新生代构造盆地;
B.控制盆地的断裂是中更新世的活动断裂;
C.断层规模为相对活跃的基底断层;
d历史上发生过4.75 ~ 6.5级地震;
E.最近有小震群活动;
f,预测为地震烈度ⅵ ~ ⅶ度区。
更稳定区域的基础
A.新生代沉积盆地;
b受不稳定区影响的强度可达ⅵ~ⅶ;
C.活动断裂从新近纪到第四纪;
D.有微弱的地震。
*稳定区的基础
A.弱地震活动也较少;
B.今日整体上涨;
C.预测地震烈度小于ⅵ度。
(2)稳定性分区的边界和主要构造单元
划分界线的依据主要考虑新生代活动构造盆地,并控制盆地内的活动断裂。不同方向活动断层的交叉、断层末端或强烈活动段;离活动断层的距离应包括中强地震震中和弱地震震中。据专家统计,华北平原的震中一般不会正好落在断层上,而是在离断层一定距离的地方,所以应该将震中的位置纳入划界。每个稳定区的边界和主要结构如下:
不稳定区域(ⅰ)
A.灵宝-三门峡不稳定区(ⅰ1):其边界为灵宝-三门峡盆地,主要断裂为华山北麓断裂和温塘断裂。
B.汤阴地堑不稳定区(ⅰ2):其东界包括汤阴、浚县(1814 M6地震)和演金(344 M6地震)。主要活动区为唐西和东塘断裂,以及安阳、新乡-商丘断裂西端与汤阴地堑的交汇处。
C.东濮地堑不稳定区(ⅰ3):其边界大致相当于东濮地堑的位置,包括菏泽地震的震中。主要断裂有辽兰、黄河和长垣。包括新乡-商丘断层和地堑交汇处。
亚稳区(ⅱ)
A.临县-焦作-济源亚稳定区(ⅱ1):西部包括临县断裂、薄壁断裂和盘古寺-新乡断裂;东部的汤溪断裂;北面是安南断层。主要活动断裂有临县断裂、采桑断裂、薄壁断裂和盘古寺-新乡断裂。
b安阳-内黄亚稳定区(ⅱ2):主要受安南断裂控制。
c新乡-商丘次级稳定带(ⅱ3):主要沿新乡-商丘断裂带。
D.洛阳-郑州-许昌-太康亚稳定带(ⅱ4):北部孟县、伊落河口、郑州;南部的益阳、宜川、登封、蔚县、许昌南;东部包括陆毅。其主体构造基本受东西向构造控制。虽然有一些东北盆地,但主要断裂的活动区是东北和西北向断裂与东西向断裂的交汇处。比如洛宁、伊川的主要活动地段,就是东西洛阳盆地相交的地段。东部是周口坳陷和太康隆起之间的大断裂带。主要断裂有百福断裂、偃师断裂和许昌-太康断裂。北东向的洛河断裂和北段的伊河断裂;北西向的迪雅-新安、丰门口-吴之凌、五指陈、五指陈断裂与东西向断裂的交汇处。
E.南阳次稳定带(ⅱ5):朱霞-桐柏断裂穿过南阳盆地的地段。
f .信阳-商城亚稳定带(ⅱ6):东西向信阳-商城断裂与一系列北北东向断裂的交汇处。
亚稳定区(ⅲ)
其范围在卢氏、潭头、鲁山、驻马店北部和南阳亚稳区的南段、北段。
稳定区域(ⅳ)
相当于北秦岭褶皱带。其范围包括南诏、方城、桐柏、新蔡。
河南省活动断裂及地震属性见表10.2.1。河南省历史地震发生情况见表10.2.2。
表10.2.1河南省活动断层及地震属性
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表10.2.2河南省历史地震记录
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