中國二氧化碳地質(zhì)儲(chǔ)存安全及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)地質(zhì)背景

中國位于西太平洋地震構(gòu)造帶和喜馬拉雅—地中海地震構(gòu)造帶之間，構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，活動(dòng)斷裂非常發(fā)育，總體區(qū)域地殼穩(wěn)定性較差，是大陸內(nèi)部少有的幾個(gè)多震地區(qū)之一。且活動(dòng)斷裂帶與地震活動(dòng)密切相關(guān)，若CO2地質(zhì)儲(chǔ)存場地選址不當(dāng)，這些活動(dòng)斷裂將有可能成為人類無法控制的CO2構(gòu)造泄漏通道，強(qiáng)震可能導(dǎo)致CO2地質(zhì)儲(chǔ)存庫地質(zhì)結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)或破壞。一、中國新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)(一)中國新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)特征據(jù)張春山等(1999)研究，中國大陸現(xiàn)代地形地貌主要形成于新構(gòu)造期。新近紀(jì)以來中國西部地區(qū)強(qiáng)烈隆升，東部地區(qū)則相對下降，并且持續(xù)到現(xiàn)在。中國西部以近SN向主壓應(yīng)力為主，表現(xiàn)為大幅度的上升和水平位移，形成特有的地殼結(jié)構(gòu)和近EW向斷裂系統(tǒng)，可劃分為3個(gè)新構(gòu)造區(qū)(馬杏垣，1990):喜馬拉雅山地區(qū)為強(qiáng)烈隆起區(qū);雅魯藏布江以北的青、藏、滇地區(qū)為面狀大幅度隆起區(qū);阿爾金山以北的新、甘、蒙地區(qū)為相對穩(wěn)定地區(qū)和新生代造山帶相間分布的大幅度斷隆－斷陷區(qū)。中國東部與西部有很大不同，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)總體上表現(xiàn)為幅度不等的差異升降運(yùn)動(dòng)。這種差異既表現(xiàn)在EW方向上，也表現(xiàn)在SN方向上。EW方向的差異表現(xiàn)為明顯的地貌臺階;SN方向的差異又將中國東部明顯地分成3個(gè)亞區(qū)———華南地區(qū)以幅度不大的整體抬升為主，華北地區(qū)主要表現(xiàn)為大范圍的差異升降，東北地區(qū)亦表現(xiàn)為大范圍的差異升降(運(yùn)動(dòng)幅度遠(yuǎn)小于華北地區(qū))和較強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)。中國西部的上升和東部的相對下降均與巨大的擠壓、走滑和張性活動(dòng)斷裂相伴生，構(gòu)造盆地的性質(zhì)直接反映了各區(qū)新構(gòu)造的特征。中國西部的一些大型沉積盆地處于南北擠壓狀態(tài)，盆地南北兩側(cè)的斷裂多為傾向造山帶的逆斷層。在川滇西部地區(qū)，受走滑斷層控制，常形成一些剪切型的構(gòu)造盆地，但規(guī)模一般較小。華北平原地區(qū)，在近EW向張應(yīng)力作用下，盆地的堆積作用仍在強(qiáng)烈地進(jìn)行，控制這些盆地邊界的斷層一般為正斷層。中國大陸現(xiàn)今地殼垂直變形大約以北緯35°(昆侖山至秦嶺)為界，呈現(xiàn)南升北降的特點(diǎn)。南部青藏高原上升速率達(dá)10mm/a，北部西北與東北下降速率達(dá)10mm/a(高慶華等，1996)。大約以銀川—昆明一線(賀蘭—川滇SN向構(gòu)造帶)為界，西部升降幅度大，地殼運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈;東部升降幅度小，地殼運(yùn)動(dòng)平緩?？傊?，中國現(xiàn)今地殼運(yùn)動(dòng)特征是:西南部為強(qiáng)烈上升區(qū)，東南部為緩慢上升區(qū)，西北部為強(qiáng)烈沉降區(qū)，華北和東北部為緩慢沉降區(qū)。在沉降區(qū)和上升區(qū)的交界部位，大都存在規(guī)模巨大的活動(dòng)性斷裂，其方向受所處的構(gòu)造體系控制，是地震密集分布帶，崩塌、滑坡和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害也比較發(fā)育。(二)新構(gòu)造分區(qū)及主要特征根據(jù)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的發(fā)展、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)方式及區(qū)域構(gòu)造、深部構(gòu)造和地震活動(dòng)狀況等特征，黃汲清、馬杏垣等將我國劃分為2個(gè)構(gòu)造域、6個(gè)構(gòu)造區(qū)和20個(gè)構(gòu)造亞區(qū)(圖8－6)。圖8－6中國新構(gòu)造分區(qū)及主要活動(dòng)斷裂分布圖(據(jù)自馬杏垣等，1987)1.特提斯喜馬拉雅新構(gòu)造域(Ⅰ)位于中國南北構(gòu)造帶(大致在銀川—昆明一線)以西，地處印度板塊與亞洲大陸板塊的碰撞擠壓區(qū)。新構(gòu)造時(shí)期地殼發(fā)生了明顯的加厚、縮短與抬升，形成了以逆沖斷層、壓陷盆地、大型走滑斷層和擠壓構(gòu)造等為主的構(gòu)造型式。大致以帕米爾—昆侖山—祁連山為界，又可分為新疆新構(gòu)造區(qū)(Ⅰ1)和青藏新構(gòu)造區(qū)(Ⅰ2)。1)新疆新構(gòu)造區(qū)(Ⅰ1):地殼厚度44～56km，在整體抬升的基礎(chǔ)上，發(fā)育了主要受NE、NW向兩組斷裂控制的壓陷性斷塊盆地，如塔里木、準(zhǔn)噶爾和吐魯番等盆地，控盆斷裂多具逆沖和走滑性質(zhì)。與壓陷盆地相鄰的是強(qiáng)烈隆起的斷塊山(如天山、祁連山等)，隆起和下沉幅度相差1000～12000m(馬杏垣等，1987)。該構(gòu)造區(qū)自北而南又可分為:阿爾泰亞區(qū)(Ⅰ11)、準(zhǔn)噶爾亞區(qū)(Ⅰ21)、天山亞區(qū)(Ⅰ31)、塔里木亞區(qū)(Ⅰ41)和阿拉善亞區(qū)(Ⅰ51)。2)青藏新構(gòu)造區(qū)(Ⅰ2):地殼厚度52～72km。中、上新世以來整體抬升，上升幅度達(dá)2000～3000m。局部有差異性斷塊沉降。新生代晚期巖漿活動(dòng)活躍，斷裂十分發(fā)育，多為具走滑性質(zhì)的壓性弧形斷裂。在柴達(dá)木盆地的更新世地層中，還發(fā)育了一系列NW向褶皺。由于SN向推擠使巖石圈物質(zhì)橫向流展，派生出次生的橫向引張應(yīng)力場，在藏南形成了一系列近SN向的張性構(gòu)造盆地。此區(qū)進(jìn)一步分為:祁連－青海亞區(qū)(Ⅰ12)、藏北亞區(qū)(Ⅰ22)、藏南亞區(qū)(Ⅰ32)和川滇亞區(qū)(Ⅰ42)。2.濱太平洋新構(gòu)造域(Ⅱ)位于南北構(gòu)造帶以東的大陸地區(qū)。根據(jù)沉積盆地的分布和構(gòu)造活動(dòng)性可分為:內(nèi)蒙古－東北新構(gòu)造區(qū)(Ⅱ1)、華北新構(gòu)造區(qū)(Ⅱ2)、華南新構(gòu)造區(qū)(Ⅱ3)和東南沿海及南海海域新構(gòu)造區(qū)(Ⅱ4)。1)內(nèi)蒙古－東北新構(gòu)造區(qū)(Ⅱ1):本區(qū)新構(gòu)造的最大特點(diǎn)是火山活動(dòng)強(qiáng)烈，如著名的五大連池和長白山等。地震活動(dòng)相對較弱，本世紀(jì)有少量6級地震和一次7.3級地震發(fā)生，但震源較深。吉林地區(qū)是我國唯一的深震活動(dòng)區(qū)，發(fā)育有松嫩盆地。上新世以來，山地最大抬升幅度約700m，盆地最大沉降幅度不足200m。區(qū)內(nèi)地殼厚度較穩(wěn)定，約34km。本區(qū)可進(jìn)一步細(xì)分為內(nèi)蒙古－大興安嶺亞區(qū)(Ⅱ11)、松嫩盆地亞區(qū)(Ⅱ21)和三江盆地－長白山亞區(qū)(Ⅱ31)。2)華北新構(gòu)造區(qū)(Ⅱ2):是中國東部新構(gòu)造活動(dòng)最強(qiáng)的地區(qū)。發(fā)育有汾渭、河套、銀川和華北等斷陷盆地，新構(gòu)造時(shí)期沉積厚度300～500m，最厚達(dá)2000m(如渭河盆地)。地震活動(dòng)頻繁，強(qiáng)度大，至今已發(fā)生M≥8級地震6次，7.9～7級地震11次，6.6～6級地震43次。在大同、滄州、海興、無棣等地見有火山活動(dòng)。以大青山—燕山一線作為其北界，南界為秦嶺－大別山。本區(qū)可進(jìn)一步分出大青山－燕山(Ⅱ12)、鄂爾多斯(Ⅱ22)、黃淮海－下遼河盆地(Ⅱ32)和遼東－黃海－膠東(Ⅱ42)等亞區(qū)。3)華南新構(gòu)造區(qū)(Ⅲ3):本區(qū)以整體緩慢上升為特征，新近紀(jì)以來大多數(shù)盆地均已結(jié)束沉積，僅有江漢－洞庭盆地、南陽盆地及沿海港灣沉積盆地仍有沉積。最大抬升幅可達(dá)1000m，一般為幾百米，最大沉降幅度不過200m。除東南沿海外，本區(qū)很少發(fā)生M>5級的地震，為少震、弱震區(qū)。廣東和海南島等地見有火山活動(dòng)。本區(qū)又可分為兩湖－川貴(Ⅱ13)及華南－東南(Ⅱ23)2個(gè)亞區(qū)。4)東南沿海及南海新構(gòu)造區(qū)(Ⅱ4):屬歐亞板塊的邊緣海，中國大陸架部分。新生代以來構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，廣泛發(fā)育一系列與島弧平行的線狀褶皺與逆斷層。如在臺灣島上可見左旋走滑斷層，形成強(qiáng)烈的擠壓帶。臺灣島是本區(qū)最主要的抬升區(qū)，自新近紀(jì)蓬萊造山運(yùn)動(dòng)以來，中央山脈的內(nèi)部隆起幅度超過2500m;本世紀(jì)以來大于6級地震達(dá)30次。大致以臺灣島南端的右旋走滑斷層為界，分為臺灣－東海新構(gòu)造亞區(qū)(Ⅲ14)和南海新構(gòu)造亞區(qū)(Ⅲ24)。本區(qū)大部分位于水下，許多新構(gòu)造活動(dòng)細(xì)節(jié)尚不清楚，有待深入研究。二、中國活動(dòng)斷裂與構(gòu)造成因地裂縫(一)主要活動(dòng)斷裂中國是世界上活動(dòng)斷裂非常發(fā)育的國家之一，活動(dòng)斷裂遍布中國的大陸和海域。一般而言，中國的活動(dòng)斷裂是指晚更新世(0.12～0.10Ma)以來活動(dòng)過或現(xiàn)今仍在活動(dòng)的斷裂。它們的活動(dòng)性可以通過各種直接和間接方法觀測和識別。在我國大陸和海域既發(fā)育規(guī)模巨大的走滑活動(dòng)斷裂，如阿爾金斷裂、班公湖斷裂、紅河斷裂、鮮水河斷裂和郯廬斷裂等，也發(fā)育張性活動(dòng)斷裂，如秦嶺北緣斷裂、賀蘭山東麓斷裂、大青山山前斷裂、太行山東麓斷裂和太行山南麓斷裂等。同時(shí)，我國逆沖活動(dòng)斷裂也很發(fā)育，如天山南緣的秋立塔格斷裂、柯坪斷裂和六盤山斷裂等。中國活動(dòng)斷裂的分布與活動(dòng)具有明顯的分區(qū)性特征。以中部的南北構(gòu)造帶為界分為東、西兩個(gè)大區(qū)(鄧起東等，2007)(圖8－7)。西部地區(qū)的青藏高原是一個(gè)獨(dú)立的分區(qū)。西部在印度板塊向北推擠和歐亞板塊阻抗夾持下，形成一系列以逆沖、逆掩為主的近EW向斷裂和NWW—NW、NEE—NE向逆走滑型的巨大活斷裂帶為最突出的特點(diǎn)，同時(shí)發(fā)育了規(guī)模較小的近SN向的正斷層或走滑正斷層;西部斷層位移速率多在6mm/a以上。在塔里木及其以北地區(qū)，發(fā)育一系列NWW、NEE和近EW向逆沖斷裂和逆沖走滑斷裂。在準(zhǔn)噶爾以北還發(fā)育有NNW向走滑斷裂。東部地區(qū)和海域，以發(fā)育NE、NNE向張性活動(dòng)斷裂為主。以陰山—燕山構(gòu)造帶和秦嶺構(gòu)造帶為界，可進(jìn)一步劃分為東北、華北和華南3個(gè)活動(dòng)特征各異的小區(qū)。華北地區(qū)以發(fā)育一系列與新生代盆地相伴生的NE向張性右旋走滑斷裂為特征，同時(shí)發(fā)育一系列規(guī)模較小但分布廣泛的NW、NWW向橫向斷裂。華南和東北地區(qū)除臺灣及海峽西岸以外，活動(dòng)斷裂活動(dòng)較弱，發(fā)育的NE向張性斷裂以左旋走滑為主。南北帶上分布著NE、NW和SN幾個(gè)方向成折線狀斷續(xù)相連的活動(dòng)斷裂帶，斷裂活動(dòng)性質(zhì)較復(fù)雜。南部青藏高原東緣以走滑逆沖活動(dòng)為主，北部賀蘭山段以張性活動(dòng)為主。中國活動(dòng)斷裂的活動(dòng)具有明顯的分段性，每一斷層段都有自己獨(dú)立破裂的歷史，各段落之間常以一定的界限區(qū)將其分開，界限區(qū)終止相鄰段落的破裂，起著障礙點(diǎn)的作用。一條斷層段的長度與破裂尺度和地震震級大小相關(guān)。中國的活動(dòng)斷裂帶與地震活動(dòng)密切相關(guān)，活動(dòng)斷裂帶也是地震活動(dòng)帶，強(qiáng)震常常沿著一條活動(dòng)斷裂帶成系列地連續(xù)發(fā)生?；顒?dòng)斷裂帶的幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、滑動(dòng)速率、分段性和破裂過程，決定了地震活動(dòng)的強(qiáng)度與危險(xiǎn)性。現(xiàn)代地球動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果顯示，中國板內(nèi)現(xiàn)代構(gòu)造活動(dòng)的動(dòng)力來源主要與印度板塊和太平洋板塊的運(yùn)動(dòng)和作用有關(guān)，板內(nèi)深部動(dòng)力學(xué)作用也不容忽視，可以說應(yīng)是兩者聯(lián)合作用的結(jié)果。我國活動(dòng)構(gòu)造研究所獲得的斷裂水平滑動(dòng)速率為每年幾毫米，最大10～15mm/a，與近期GPS觀測結(jié)果基本一致(王琪等，2001)。(二)構(gòu)造成因的地裂縫我國地裂縫類型復(fù)雜，按成因可分為兩大類，即自然因素產(chǎn)生的地裂縫和人類活動(dòng)引發(fā)的地裂縫，也有兩種因素共同作用形成的地裂縫。地裂縫已在陜西、山西、廣東、天津、河北、四川、湖南、貴州、山東和江蘇等24個(gè)省(區(qū)、市)200多個(gè)縣(市)發(fā)現(xiàn)1232余處(中國環(huán)境地質(zhì)監(jiān)測院，2008)。據(jù)李祥根(2003)研究，中國構(gòu)造成因的地裂縫始于20世紀(jì)60～70年代，中國華北地區(qū)地面廣泛發(fā)育了以張性為主的地裂縫，排除各種非構(gòu)造因素，其構(gòu)造成因是明顯的。該構(gòu)造裂縫是新構(gòu)造斷裂運(yùn)動(dòng)最新活動(dòng)的一種表現(xiàn)形式，并稱之為現(xiàn)代地裂運(yùn)動(dòng)。中國二氧化碳地質(zhì)儲(chǔ)存地質(zhì)基礎(chǔ)及場地地質(zhì)評價(jià)圖8-7 中國活動(dòng)構(gòu)造圖（據(jù)鄧起東等，2007，略有修改）1966～1976年，中國華北地區(qū)強(qiáng)震頻發(fā)，進(jìn)入了地震活躍期。從構(gòu)造地質(zhì)角度考慮，強(qiáng)震發(fā)生同斷裂(層)活動(dòng)相關(guān)?，F(xiàn)代華北地區(qū)地震震源機(jī)制表明，北東指向的擠壓構(gòu)造應(yīng)力在起主導(dǎo)作用。該應(yīng)力作用可引發(fā)地震活動(dòng)，也可以引發(fā)地裂運(yùn)動(dòng)。地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)除地震形式外，更大量的是非地震形式的變動(dòng)(高名修，1995)。在這段構(gòu)造地裂縫頻繁出現(xiàn)的時(shí)期內(nèi)，地裂縫主要出現(xiàn)在廣闊的蘇魯皖豫地區(qū)、渭河盆地、晉中、晉北、邯鄲、北京和寧夏等地(表8－3)。表8－3主要構(gòu)造地裂縫活動(dòng)事件表王景明(2000)通過對西安地裂縫、大同地裂縫和邯鄲地裂縫多年深入的研究，發(fā)現(xiàn)它們都是斷層蠕滑活動(dòng)的反映，地下水活動(dòng)和人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)起促進(jìn)、加深地裂縫形成和發(fā)展的作用。換言之，斷層蠕滑是這類地裂縫形成的主因，所以其特征、形態(tài)、產(chǎn)狀和活動(dòng)方式與蠕滑斷層有相似性和一致性。與活動(dòng)斷層運(yùn)動(dòng)有關(guān)的構(gòu)造地裂縫可劃分為速滑地裂縫(地震構(gòu)造地裂縫)和蠕滑地裂縫。其中，斷層蠕滑型地裂縫具有地裂縫與蠕滑斷裂的一致性，即在平面和剖面上直接與斷層相連接，地裂縫與蠕滑斷層產(chǎn)狀相近和地裂縫蠕滑斷裂活動(dòng)方式一致，且與蠕滑斷層上下溝通(王景明，2000)。中國構(gòu)造地裂縫分布區(qū)和中國地震區(qū)位置基本一致(圖8－8)，即東北地裂分布區(qū)與東北地震區(qū)位置基本一致，區(qū)內(nèi)地裂縫極不發(fā)育，地震活動(dòng)很弱。華北地裂縫分布區(qū)與華北地震區(qū)位置完全吻合，該區(qū)構(gòu)造地裂縫極發(fā)育，且單條長，總體密集成多個(gè)條帶。已發(fā)現(xiàn)地裂縫3424條，總長497km，占全國地裂縫總數(shù)的79.5%以上，地震斷層地裂縫7條，累積長達(dá)320.5km。與其對應(yīng)的地震活動(dòng)強(qiáng)度大，頻度較高，占全國1900～1985年地震頻次的3%以上。圖8-8 中國地裂縫分布與分區(qū)圖（據(jù)中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院，2008）南華地裂縫分布區(qū)與華南地震區(qū)大體吻合，該區(qū)地裂縫不甚發(fā)育，已發(fā)現(xiàn)地裂縫800余條，總長45km，占全國地裂縫總數(shù)約19%以上，未見地震斷裂。與其對應(yīng)的華南地震區(qū)，僅有中強(qiáng)震活動(dòng)，頻度低，占全國1900～1985年地震頻次小于1%。臺灣地裂縫分布區(qū)與臺灣地震區(qū)一致，該區(qū)只見較長的地震斷層4條，總長129km。相應(yīng)的地震活動(dòng)強(qiáng)度大、頻度高，地震能量釋放1900～1985年占全國的16%。西部地裂縫分布區(qū)與青藏高原和新疆兩個(gè)地震區(qū)位置相合，該區(qū)尚未發(fā)現(xiàn)明顯的斷層蠕滑和區(qū)域微破裂開啟型地裂縫，但有極其發(fā)育且規(guī)模較大的地震斷層地裂縫66條，總長2696km。與此對應(yīng)的青藏高原和新疆兩地震區(qū)1900～1985年地震能量占全國的79%，地震頻次占全國的41%?？偠灾袊鞯亓芽p分布區(qū)與中國各地震區(qū)的位置、區(qū)內(nèi)地裂縫的發(fā)育程度、出現(xiàn)類型，與地震發(fā)生的強(qiáng)度、頻度和地震能量釋放量基本呈對應(yīng)關(guān)系。中國地裂縫除有上述分區(qū)特點(diǎn)外，在區(qū)域分布上也不均一。那些成帶分布的地裂縫地區(qū)，實(shí)際上反映了與地裂縫直接有關(guān)的構(gòu)造破裂帶的存在。這些地裂縫帶多數(shù)又對應(yīng)有成帶地震集中分布，地震帶和與其對應(yīng)存在的地裂縫帶一樣，同樣反映了與地震直接有關(guān)的構(gòu)造破裂帶的存在，它們本同出一源，是構(gòu)造破裂帶活動(dòng)表現(xiàn)出的不同構(gòu)造現(xiàn)象。此外，地裂縫和地震成帶分布區(qū)是我國新構(gòu)造斷裂活動(dòng)比較強(qiáng)烈的地帶。三、中國地震與區(qū)域地殼穩(wěn)定性(一)地震中國的地震活動(dòng)與新構(gòu)造活動(dòng)特征非常相似，也具有明顯的分區(qū)和分帶性。以南北構(gòu)造帶為界，西部地區(qū)地震活動(dòng)強(qiáng)烈，可進(jìn)一步劃分為青藏高原區(qū)和西北區(qū)。沿青藏高原的北部邊界和高原內(nèi)部的活動(dòng)斷裂帶形成地震帶，如河西走廊地震帶、鮮水河地震帶等。青藏高原以北的西北地區(qū)，地震活動(dòng)主要沿天山南北活動(dòng)斷裂帶分布，形成天山南北地震帶。東部地區(qū)地震活動(dòng)相對較弱，可進(jìn)一步以陰山－燕山、秦嶺為界劃分為東北、華北和華南3個(gè)分區(qū)。東北地區(qū)地震活動(dòng)微弱，僅在其東緣延吉地區(qū)發(fā)育一些深源地震。華北地區(qū)地震活動(dòng)相對強(qiáng)烈，發(fā)育汾渭裂谷地震帶、太行山東緣地震帶和郯廬地震帶3個(gè)NE向地震帶，一個(gè)NWW向渤海灣－張北地震帶。華南地區(qū)除福建沿海地震活動(dòng)較強(qiáng)外，全區(qū)地震活動(dòng)微弱，基本沒有5級以上的地震發(fā)生。南北帶是除臺灣以外，中國地震活動(dòng)最強(qiáng)烈的地區(qū)。臺灣是環(huán)太平洋地震帶的一部分，地震活動(dòng)非常強(qiáng)烈。Chu Q Z(2000)主要依據(jù)第四紀(jì)期間區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)水平、斷裂活動(dòng)的時(shí)代、規(guī)模和強(qiáng)度、古地震、歷史地震和現(xiàn)代地震活動(dòng)、地殼、巖石圈結(jié)構(gòu)和地球物理場特征，以及中新生代區(qū)域地質(zhì)的發(fā)展演化，將中國劃分為一級地震構(gòu)造單元3個(gè)，二級構(gòu)造單元7個(gè)，三級構(gòu)造單元30個(gè)(圖8－9)。中國大陸位于西太平洋地震構(gòu)造帶和喜馬拉雅—地中海地震構(gòu)造帶之間，是大陸內(nèi)部少有的幾個(gè)多震地區(qū)之一。中國大陸地震構(gòu)造的基本特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面(楚全芝等，2007)。1.地震活動(dòng)強(qiáng)度高頻度大1900～2006年，在中國大陸及鄰近的邊緣地區(qū)共發(fā)生M≥7.0級地震75次，平均不到一年半就有一次大震(M≥7.0)發(fā)生。1900年至2006年在中國大陸共發(fā)生8級以上特大地震7次，平均約13年就有一次特大地震發(fā)生(圖8－10)。1996年以后的10年間，中國大陸共有6次7級以上的大震發(fā)生，皆出現(xiàn)在西部地區(qū)，平均1.4年就有一次大震發(fā)生，接近于1900年以來地震發(fā)生的平均頻次。發(fā)生M≥6.0級地震69次，平均每年約有7次強(qiáng)震發(fā)生。2.地震活動(dòng)區(qū)域之間差異大以南北地震構(gòu)造帶為界，大約有90%以上的M≥7.0級地震發(fā)生在西部區(qū)，而東部區(qū)僅占10%還要弱(楚全芝，1997)。以1900年至2006年期間的地震為例，中國大陸包括強(qiáng)余震在內(nèi)共發(fā)生地震75次，其中東部區(qū)僅發(fā)生7次。西部區(qū)與東部區(qū)的大震之比約為9∶1。自1900年以來，M≥8.0級的特大地震皆發(fā)生在西部區(qū)。東部區(qū)在這期間沒有特大地震發(fā)生，M≥7.0級的地震也主要集中在華北地震構(gòu)造區(qū)。在東北地區(qū)除深源地震外，歷史上只發(fā)生過一次海城地震。華南除東南沿海之外，無大震發(fā)生，即使6級左右的強(qiáng)震也少見。因此可以認(rèn)為，造成地震活動(dòng)在區(qū)域上差異的原因主要是斷裂帶活動(dòng)的強(qiáng)弱及其規(guī)模。在青藏高原等一些活動(dòng)強(qiáng)烈的地區(qū)，有大量全新世活動(dòng)斷層分布，且斷層年滑動(dòng)速率一般在幾毫米到十幾毫米之間(鄧起東等，1994)。在東北地區(qū)幾乎沒有全新世活斷層分布，且在第四紀(jì)期間斷層年滑動(dòng)速率一般僅零點(diǎn)幾毫米，甚至更低。在斷裂活動(dòng)較強(qiáng)的華北地區(qū)，其年滑動(dòng)速率一般也只有幾個(gè)毫米至零點(diǎn)幾個(gè)毫米。地震斷裂帶的規(guī)模在不同地區(qū)相差甚遠(yuǎn)。圖8－9中國地震構(gòu)造分區(qū)略圖(據(jù)楚全芝等，2007)3.地震與活動(dòng)構(gòu)造的關(guān)系地震與活動(dòng)構(gòu)造有著密切的關(guān)系，但這種關(guān)系相當(dāng)復(fù)雜，不是簡單的一一對應(yīng)關(guān)系。地震與構(gòu)造的關(guān)系，在認(rèn)識上經(jīng)歷了一個(gè)較長的過程。早期認(rèn)為地震活動(dòng)與新構(gòu)造有關(guān)。其后認(rèn)為與第四紀(jì)活動(dòng)斷裂有關(guān)。隨后又發(fā)現(xiàn)地震活動(dòng)，特別是大震活動(dòng)，主要與晚更新世以來的活斷層有關(guān)。對活斷層的定義也有不同的觀點(diǎn)(徐煜豎，1982)，但目前多數(shù)人接受將晚更新世以來有過活動(dòng)的斷層定義為活斷層。因此，某條斷層或斷裂帶在晚更新世以來是否活動(dòng)，成為工程建設(shè)、地震安全性評價(jià)和地震危險(xiǎn)性預(yù)測的重點(diǎn)研究對象和依據(jù)。圖8－10中國大震略圖(1900～2006年)(據(jù)楚全芝等，2007)4.地震與活斷層城市活斷層探測、地震安全性評價(jià)和工程建設(shè)中的活斷層鑒定都將斷層在晚更新世以來是否活動(dòng)過作為重點(diǎn)研究內(nèi)容，其原因就是認(rèn)為強(qiáng)震的發(fā)生主要與晚更新世活動(dòng)斷層關(guān)系密切。一般認(rèn)為，如果某斷裂晚更新世以來不活動(dòng)，那么就不會(huì)發(fā)生7級以上的大震，并且認(rèn)為發(fā)生6級左右地震的可能性也大大減小。假設(shè)地震與晚更新世活斷層的關(guān)系成立，那么在分析研究發(fā)震地點(diǎn)時(shí)，有相當(dāng)一部分第四紀(jì)斷層可以不予考慮。即使這樣，問題也不會(huì)變得簡單。到目前為止中國大陸內(nèi)部已知的活斷層有數(shù)百條?；顢鄬邮堑卣鸢l(fā)生的有利地帶，但并不是所有的活斷層都會(huì)發(fā)生大震。地震分布不但在空間上是不均一的，即使在同一條地震斷裂帶上的不同斷層段或不同的地震斷裂帶之間，地震的強(qiáng)度和頻度的差別也相當(dāng)大。在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)地震集中發(fā)生在某些活動(dòng)斷層帶的某些特定部位，而在另一時(shí)間段內(nèi)地震則集中發(fā)生在另外一些地區(qū)或部位。較為典型的就有是渤海－張家口－河套地震斷裂帶，1969年發(fā)生渤海大震之后僅僅7年就發(fā)生了1976年的唐山大震，兩次大震的震中距離僅僅約200km。它比西部的1920年海原大震與1927年的古浪地震的震中距離(約260km)還近。從古地震研究結(jié)果看，大震沿?cái)嗔鸦顒?dòng)具有穩(wěn)定期和活動(dòng)期之分，但這種劃分并不具有物理意義上的周期性，只是在漫長的地質(zhì)歷史過程中具有不規(guī)則的高低起伏。古地震的重現(xiàn)間隔從1000a左右至7000a左右不等。5.地震與地震構(gòu)造塊體所謂地震構(gòu)造塊體是指以活動(dòng)斷裂帶為邊界組成的地質(zhì)實(shí)體。塊體對地震活動(dòng)的強(qiáng)弱變化及時(shí)空分布具有明顯的控制作用。根據(jù)地震構(gòu)造塊體的形態(tài)、應(yīng)力作用狀態(tài)和活動(dòng)方式等，可劃分為擠壓型地震構(gòu)造塊體和張裂型構(gòu)造塊體。再根據(jù)塊體內(nèi)部是否完整，又各自劃分為完整型塊體和破裂型塊體。如華北平原地震構(gòu)造塊體屬于張裂型破裂塊體;鄂爾多斯地震構(gòu)造塊體屬于張裂型完整塊體;川滇地震構(gòu)造塊體屬于擠壓型破裂塊體;塔里木地震構(gòu)造塊體屬于擠壓型完整塊體。不同地震構(gòu)造塊體，地震活動(dòng)強(qiáng)弱和時(shí)空分布不同。這主要和塊體所處的大地構(gòu)造位置、塊體的規(guī)模和內(nèi)部結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。如川滇地震構(gòu)造塊體的地震活動(dòng)明顯比華北平原塊體的地震活動(dòng)強(qiáng)。鄂爾多斯地震構(gòu)造塊體，歷史上在其周緣發(fā)生了一系列的大震，如洪洞地震、華縣大地震、臨汾地震和銀川地震等。1739年銀川地震之后，該塊體逐漸進(jìn)入穩(wěn)定階段，在至今的268年的時(shí)間內(nèi)沒有大震發(fā)生，6級以上的強(qiáng)震較少。在鄂爾多斯塊體的內(nèi)部，有史以來沒有6級以上的強(qiáng)震記錄，5級左右的強(qiáng)震也為數(shù)不多。而川滇地震構(gòu)造塊體雖然大多數(shù)強(qiáng)震發(fā)生在邊緣斷裂帶上，即紅河－金沙江帶和鮮水河－安寧河－小江帶，但其內(nèi)部也多次發(fā)生7級以上的大震，如1996年發(fā)生的麗江大震(圖8－11)和1515年發(fā)生的永勝地震。圖8－11地震構(gòu)造塊體與歷史大震(M≥7.0)(據(jù)楚全芝等，2007)(二)區(qū)域地殼穩(wěn)定性區(qū)域地殼穩(wěn)定性是指工程建設(shè)地區(qū)，在內(nèi)、外動(dòng)力(以內(nèi)動(dòng)力為主)作用下，現(xiàn)今地殼及其表層的穩(wěn)定程度，以及這種穩(wěn)定程度與工程建筑之間的相互作用和影響(李興唐，1987;孫葉等，1998)。即由地球內(nèi)外動(dòng)力作用形成的地質(zhì)災(zāi)害對工程建設(shè)地區(qū)人類和工程建筑安全的影響。中國地處環(huán)太平洋、地中海－喜馬拉雅兩個(gè)全球性活動(dòng)構(gòu)造帶的交匯部位，構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育，總體區(qū)域穩(wěn)定性相對較差。與中國地震活動(dòng)特征相對應(yīng)，中國50年超越概率10%地震動(dòng)峰值加速度也具有相似的分區(qū)性和分帶性(圖8－12)。西部地區(qū)地震動(dòng)峰值加速度相對較高，普遍在0.10g以上，沿主要活動(dòng)斷裂帶和地震帶，地震動(dòng)峰值加速度一般在0.20g以上。地震動(dòng)峰值加速度高于0.30g的危險(xiǎn)區(qū)大多都分布在我國西部。我國東部地震動(dòng)峰值加速度總體相對較低，東北和華南地區(qū)大部分為0.05g或小于0.05g，華北地區(qū)相對較高，沿汾渭裂谷、太行山東緣、郯廬斷裂帶、河套盆地和渤海灣-張北形成地震動(dòng)峰值加速度高值帶。圖8-12 中國地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖（據(jù)GB 18306-2001）圖8-13 中國區(qū)域穩(wěn)定性評價(jià)圖（據(jù)馬寅生等，2011，略有修改）受內(nèi)、外動(dòng)力地質(zhì)作用及區(qū)域巖土體工程地質(zhì)條件的控制，中國大陸不同地區(qū)的穩(wěn)定性存在很大差異(圖8－13)。不穩(wěn)定、次不穩(wěn)定區(qū)主要沿青藏高原及其周邊、主要活動(dòng)構(gòu)造帶、地貌邊界帶分布。不穩(wěn)定區(qū)包括阿爾金斷裂帶中、南部，祁連山北緣河西走廊的嘉峪關(guān)—張掖地區(qū)、武威地區(qū)、海原—天水一帶，青藏高原東緣龍門山北部文縣—平武一帶、汶川—瀘定—冕寧—德昌一帶，云南東川—石林地區(qū)、麗江—?jiǎng)Υǖ貐^(qū)，青藏高原南部雅魯藏布江大拐彎地區(qū)、當(dāng)雄—羊八井地區(qū)、喜馬拉雅山地區(qū)，塔里木盆地西端喀什一帶，天山西段昭蘇一帶、東段吐哈地區(qū)，阿爾泰山西南緣富A—阿勒泰地區(qū)和臺灣南部等地。與我國新構(gòu)造、活動(dòng)構(gòu)造、地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)特征相似，我國的區(qū)域穩(wěn)定性也具有明顯的分區(qū)性。以南北構(gòu)造帶為界，總體上西部地區(qū)較東部地區(qū)穩(wěn)定性差。西部近半數(shù)地區(qū)為次不穩(wěn)定和不穩(wěn)定區(qū)，穩(wěn)定和基本穩(wěn)定區(qū)主要在塔里木盆地腹地和阿拉善地區(qū)。東部地區(qū)主要為穩(wěn)定和基本穩(wěn)定區(qū)，次不穩(wěn)定和不穩(wěn)定區(qū)主要分布在鄂爾多斯周緣斷陷帶、太行山東緣、郯廬斷裂帶和臺灣地區(qū)。從北往南，東北、華北、華南的穩(wěn)定性也各有差異。東北地區(qū)基本上都屬于穩(wěn)定和基本穩(wěn)定地區(qū)。華北的大部分地區(qū)為穩(wěn)定和基本穩(wěn)定區(qū)，沿汾渭斷陷盆地帶、河套地區(qū)、太行山東緣和郯廬斷裂帶分布一些次不穩(wěn)定區(qū)。華南地區(qū)除臺灣和海峽西岸外，基本上屬穩(wěn)定和基本穩(wěn)定區(qū)。
備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。