中俄地震危险性评估方法对比研究

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地震危险性评估在工程结构的抗震设计以及地震设防规划和政府政策中起着重要的作用。在中国,地震危险性区划图是国家标准。由于区划图在一些大地震中的失效,例如2008年的汶川地震,人们期望改进编制区划图的方法。改进的其中一步就是回顾方法的发展状况。上世纪50年代,中国的第一张地震危险性区划图在苏联专家的指导下编制完成。在这非常短暂的合作之后,两国的研究方法分别以不同的方式发展,并在80年代成功地引进了地震危险性分析的概率方法,两国的科学家都对其做出了总体上相似细节上不同的改进。本文详细比较了中国和俄罗斯的研究方法,主要在潜在震源区的识别和划分以及震源区域内地震活动性参数的估计方面。潜在震源区主要从地震记录和给定震级上限的地质构造来识别。最重要的标准是该地区地球物理数据资料中的最大观测震级、活动断层、盆地、褶皱以及地壳结构。震源区由多个等级步骤划定,从一个大区划到小区域,以确保不会低估大地震的发生概率,因为更大的地区会有更充分的数据,并在地震活动性和构造条件在所有地区的可以详细区分,以及在所有可以详细区分的地区地震活动性和构造条件的区别来划定。在中国的划定是在覆盖震中和地震构造地图上的手工工作,而俄罗斯的同行科学家们努力建立一个带有模型的系统程序,比如Fractal Lattice模型,并对有足够数据的区域定义三维震源。在中国震源类型分为三种,线性震源分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型,面震源分为有明确方向和没有明确方向两种,在俄罗斯也有三种,地震线性构造(seismo-lineament)地震区域构造(seismo-domain)和潜在震源,前两者和中国的Ⅰ型和Ⅲ型很相似,后者强调有明显高地震危险性的区域。在两国,地震活动性参数也是分多个步骤来估计的。统计工作得到初步的参数,从区域的N-M中估计MUz, μ和b的值,然后将整个大区域内每个震级对应的年超越概率以一组权重系数分配下去。在中国,权重系数是根据综合考虑了地震特性,构造和地壳动态迹象等估计得到,而在俄罗斯,是根据地震线性构造(seismo-lineament)的长度估计得出。问题体现在权重上面,系数的估计相当困难,进一步的研究期望得到一个合乎逻辑的方法来增加所有证据的贡献。地震动衰减关系的形式不一样,但是震源机制、地震波的传播途径在衰减关系中是相似的。在没有充分的地震动记录的区域建立衰减关系的方法是不同的。地震危险性的计算方法基本相似,只是中国采用的椭圆模型,俄罗斯采用的圆形模型。作为一个例子,比较了一个横跨黑龙江和两国边境区域的地震危险性评估。结果显示,对地质环境的理解和地震危险性的结果没有太大差别。介绍了利用SPOT5图像解译,实地调查和依兰-伊通断裂谷的地沟,中国北方地区著名的郯庐断层。结果显示,在72500-4800年前发生过一次?级地震,在早期该区域没有发生过超过6级的地震。断层延续到俄罗斯的远东,名为郯庐鄂霍次克海裂谷系。建议从更细致的数据来研究该断层是否活跃。
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