1.3　地震活动特征研究

广东省抽水蓄能电站的选址，必须建立在场地稳定性较好的基础上。决定场地稳定性的因素，除了地质构造环境因素以外，另一重要因素就是地震活动性。地震的空间分布与断裂的活动性具有成因上的联系，故而地震沿活动断裂成串排列成带分布，具有等间距特征，按一定规律沿活动构造带发生迁移，强震发生在特定构造部位，在特定构造应力场作用下发生。从上述地震与构造的关系即可推知未来潜在震源区的所在位置。地震活动在时间上有高低起伏的现象，这表现为地震活动的周期性和活动幕与平静幕的相间出现。本章主要论述了东南沿海地震活动的时间与空间分布特征，震源机制解与现代构造应力场的关系以及潜在震源区的划分，并试图通过广东及邻区即东南沿海地震带地震的时空分布规律的探讨，了解现代构造应力场与地震的关系以及哪些地区具备孕育发生地震的危险，即潜在震源区的划分，为抽水蓄能电站的选址、地震的预测、防震减灾提供基础资料和决策依据。

1.3.1　地震活动的时间分布特征

每一地震区带中地震活动的时间不均匀性，可以通过其地震时间序列图，应变积累释放图，地震时空分布图等表现出来。不同区、带的地震时间序列特征不尽相同，这大概与地质构造、介质状况、地壳应力来源、强度及由诸多条件所制约的应变积累速度的大小等许多因素有关。就同一区、带而言，要有比较充分的历史地震资料，才能较好地显示出比较客观的序列特征，从而认识区、带的地震活动在时间发展上的规律性。这种规律性对估计未来一定时段内的地震危险性至为重要。

东南沿海地震带具有以下地震时间序列特征。

1.周期性

图1.3-1所示，东南沿海地震带的地震活动在时间上具有明显的周期性，即以低潮期和高潮期交替出现为其主要特征。从序列分布来看自1400年以来明显存在两个地震活动周期，可以将1400—1710年定为第一活动周期，1711年至今为第二活动周期。由于历史上的原因，1400年以前的地震记载很少，难以划分更早的地震活动周期的时间界限，第一活动周期的起始时间是参照它与第二活动周期的界限而大体确定的。

图1.3-2和图1.3-3分别绘出了东南沿海地震带历史地震的蠕变曲线图和时空分布图，它们同样清楚地显示了1400年以来经历了两个地震活动周期。由图1.3-1可见，目前处于第二活动周期的后期。

第一活动周期的地震序列，展示了本带一个典型的完整的周期过程，第二活动周期则尚未完结。对比两个活动周期的过程，考察其序列的时间分布和能量释放的情况得到：1600—1605年和1918—1921年分别为两个活动周期中高潮期，两者相距的时间与完整的第一活动周期所经历的时间相当一致，大约为310～320年。

2.阶段性

每一活动周期都可以明显地划分成4个阶段，即平静阶段、加速释放阶段、大释放阶段和剩余释放阶段。把平静阶段作为活动周期的第一阶段，是因为平静阶段虽然地震活动很少，而实际上在地壳介质中不断积累能量，为未来的地震活动创造条件。值得强调的是，上述两个活动周期在阶段划分和时间进程上极其相似。每个阶段所经历的时间为：平静阶段约80年，几乎没有破坏性地震活动；加速释放阶段约120年，地震活动以中强震为主，震级和频度有逐渐上升的趋势；大释放阶段不超过10年（图1.3-3），出现7级以上的大震，经历时间很短，但释放了整个活动周期中的绝大部分能量；剩余释放阶段约100年，地震活动仍为中强地震，震级和频度逐渐下降，然后转入下一个活动周期的平静阶段。显然，前两个阶段显示了应变积累阶段，地壳内应力场不断加强；大释放阶段是主要的应变释放阶段，地壳应力场迅速减弱；剩余释放阶段属应变调整阶段，有些地区释放，有些地区积累，通过这一阶段，使得因大释放而形成的大区域地壳应力场的不平衡状态逐步恢复平衡。

可见，上述的“阶段性”，实质上是某一地区在外来“应力源”作用下，地壳介质必然要经历的应变积累、释放、调整的各个过程中不同的表现，它可以具有一定的普遍性。从这个角度出发，可以认为“阶段性”是“周期性”的“精细结构”。

前已述及，第二活动周期尚未完结。目前，华南地震区尚处于活动周期的剩余释放阶段。估计到21世纪初才能转入第三活动周期的平静阶段。认识这一点，对估计本区未来的地震发展趋势，无疑是十分重要的。

还应着重指出，东南沿海地震带虽然出现过1604年泉州7⅟Ġ级和1605年琼州7⅟Ġ级这样大的地震，但从频度看，对比与华北、西南、西北等地区，仍属少震区。迄今为止，这资料比较完整的将近两个活动周期、长达600年的地震史中，只在两个活动高潮（大释放阶段）的极短时间里发生过4次7级以上的地震，即第一活动周期中大释放阶段的5年间发生的1600年南澳-南澎7级地震，1604年泉州7⅟Ġ级和1605年琼州7⅟Ġ级三次地震，以及第二活动周期大释放阶段中1918年发生的南澳-南澎7⅟Ģ级地震，据此认为，只有在大释放阶段才会发生7级以上的地震。它们十分集中，只占全部时间的1%，在其余99%的时间里从未发生7级以上地震。上述现象对于判断未来可能发生7级以上的大地震的时段是十分有用的。根据历史，推测未来，有比较充分的理由认为，在未来相当长达一段时间内，例如，在100年内，7级以上大震发生的可能性是很小的。

1.3.2　地震活动的空间分布特征

地震的孕育、发生与发展以及空间分布，不是杂乱无章的，而是有一定规律的。从东南沿海地震震中分布可以清楚地看出，地震活动的空间图像有几个很明显的特征：地震按北东、北西和近东西向活动断裂组成的构造格架成带状分布；地震活动的强度从沿海到内地逐渐减弱；震中的迁移有一定的形式和方向性；强震的排列有一定的间距性；震级的发生往往出现成串的丛集现象；强震出现的新生性大于重复性；地震孕育的深度又具有浅层性；地震分布图像似乎又呈现网络性。现就地震空间分布的几个特征，阐述如下：

（1）地震活动的成带性。地震发生与活动断裂有着密切的关系。沿着活动断裂地震往往成带状分布。因此，往往把沿着活动断裂的主体方向排列的地震称为地震构造带或构造地震带，简称地震带。从一条断裂带控制的地震分布，如河源-邵武地震带，到环太平洋俯冲构造带控制的地震分布都称为地震带，其差异十分巨大。

（2）地震活动递变性。东南沿海地震分布从沿海往内地，有一个由强变弱的递变过程。

（3）地震活动的迁移性。在一个地震构造带内，按着时间的顺序，地震发生由一处转移到另一处，称之为地震带内的地震迁移。这种现象很早就被人们发现，但其规律性及其产生的原因仍揭示和探讨的不够充分，理论解释还颇有争议，但已经用在潜在震源区的划分及地震活动危险性地点的预测上。

（4）地震分布的等间距性。在一个地震区或一个地震带内，地震往往按一定的几近相等的间距排列，称为地震分布的等间距性。它有两种形式：一种是地震活动地段的等间距性；另一种是强震分布的等间距性。

（5）地震活动的网络性。本区的构造格架，由规模宏大的北东向断裂与断续分布的规模较小的北西向断裂相互交切组成了一个共轭构造。同时，也有东西向构造横穿其中，但东西向构造主要是深部构造的反映，因此，浅部的构造格架比较醒目的仍是北东、北西构造组成了断裂网络，把地壳切成支离破碎的块体，地震往往发生在北东、北西断裂组成的网络网点上及其附近。

（6）地震活动的丛集性。从东南沿海地震震中分布可看出，大小地震一串一串聚集在一起，这就是地震活动的丛集现象。特别是在震区表现得尤为明显，如南澳、南澎地区，因先后1600年和1918年发生过7级以上地震，因此，该处小震频繁不断，直至目前，仍时有3～4级地震发生。又如新丰江，自1962年发生6.1级主震以来，已有成千上万小震密集成丛。阳江地区也是如此，自1969年6.4级地震后，小震活动从未停止，尤其是自1986年、1987年连续发生两次晚期强余震后，小震活动又更为加剧。

（7）强震的新生性大于重复性。从东南沿海以及全国的强震时空分布来看，强震绝大部分发生在未曾发生过强震的地段，即强震发生的新生性。强震的重复性是极少的。

（8）震源深度分布的浅层性。板内大陆地震震源的深度分布，相对集中于地壳的中部10～15km深度范围。这一个孕育地震的深度称为多震层，多震层应是地壳内积累并释放弹性应变能的主要层次，具有半脆性介质。