区域地壳稳定性评价“安全岛”理论及方法

阐述了区域地壳稳定性和“安全岛”的概念和定义,以及在重大工程选址中研究它的重要作用。该课题从６０年代至今经历了三个不同的研究发展阶段,已形成具有我国特色的学科领域。文章探讨了区域地壳稳定“安全岛”理论和评价方法,归纳为三种评价方法：主要指标分级评价法;分区评价法;区域稳定（ＣＲＵＳＴＡＢ）专家系统及风险度评价法。最后提出相对稳定地块──安全岛”的识别标志以及从地表构造、深部构造和地震活动图象三方面与“地震空区”的主要区别。     

“安全岛”——相对稳定地块的随机性理论及点过程分析

区域地壳稳定性的研究正在向定量化方向发展。我们认为,区域地壳稳定性的控制因素可以分为确定性、随机性和模糊性三大类。因此,可采用传统的(建立在确定性基础上的)数学力学理论、概率论及随机性理论和模糊数学理论对之进行定量化研究。本文试图从随机性的角度建立“安全岛”的一些基本概念,并以广东核电站为例,采用随机点过程分析进行稳定性研究。     

“5.12”汶川MS8.0大地震后关于我国区域地壳稳定性评价的思考

汶川大地震引起我们对区域地壳稳定性调查评价新的思考。本文简要介绍了我国区域地壳稳定性评价的理论基础（‘安全岛’理论、地质结构控制论、区域稳定工程地质学理论、‘场’论以及其他理论和观点）和初步形成的系统化、层次化、定量化、智能化区域地壳稳定性评价方法技术,指出区域地壳稳定性评价应向小区划和四维发展,为工程建设服务。最终编写、出版中华人民共和国国家标准一区域地壳稳定性评价规范,建立区域地壳稳定性评价体系;编制、发布、实施中华人民共和国国家标准-区域地壳稳定性评价区划图（1：400万）,形成区域地壳稳定性评价国家平台,作为国土规划和工程安全建设的法制性依据和标准。     

区域地壳稳定性研究现状和发展趋势

区域地壳稳定性研究是随着我国大型工程和规模经济规划建设的区域地质条件和地质环境论证而逐渐发展起来的具有中国特色的工程地质的分支学科(领域).本文综合概括目前区域地壳稳定性评价的研究现状和发展趋势,重点论述区域地壳稳定性评价理论体系的3种代表性理论,即"安全岛"理论,构造控制理论和区域稳定工程地质理论.结合面临的主要任务,提出未来区域地壳稳定性评价的几个重要发展方向和趋势,即区域地壳稳定性评价的国际化趋势、理论和技术多样化趋势、城市三维稳定性评价与小区划趋势、基于GIS技术的信息系统趋势及为国家重大工程规划选址、建设、运营和管理全程服务的趋势.     

区域地壳稳定性评价的“安全岛”理论及方法

本文通过历史强地震极震区内存在弱破坏现象的回顾,论述了李四光教授提出的"安全岛"概念,认为这种地壳构造上属活动性相对稳定的地块或岩块在重大工程选址上具有重要的意义。文中提出了地壳稳定性分级和分级的主要指标,把稳定性分为4级:稳定(Ⅰ);次稳定(Ⅱ);次不稳定(Ⅲ);不稳定(Ⅳ).这些定性和半定量分级指标可作为工程建设地区地壳稳定性评价的依据。      

中国区域地壳稳定性编图研究

中国区域地壳稳定性评价图,是根据"安全岛"理论,采用网格划分,逐层应用模糊综合评判和图象识别,以及区域地壳稳定性评价专家系统的步骤和方法编制完成的。该图预测评价的极不稳定区和极次不稳定区,已被近期在中国云南孟连、甘肃永登两地分别发生的中、强地震震中定位所证实。因此,介绍区域地壳稳定性评价的定量化编图理论和方法以及它在实际应用中的作用和意义,即是本文阐述的重点内容。      

区域地壳稳定性研究的后顾与前瞻

文章回顾了中国区域地壳稳定性研究的历史,划分了其发展阶段,阐述了不同学派的基本观点,分析了该领域面临的新挑战并指出了其未来的发展方向。明确提出,在活动地区选出并评价相对稳定地块(安全岛)作为重大工程场址将是未来的主流。     

新疆天山地区活动构造特征及区域地壳稳定性分析

区域地壳稳定性是高放废物处置库选址的重要指标之一。基于我国新疆天山地区的活动构造特征及其与地震空间分布关系的研究,对研究区地壳稳定性进行分析,选出相对稳定的＂安全岛＂地区,为高放废物处置库选址提供依据。     

四川省北川县擂鼓盆地地壳稳定性与城镇选址

5·12汶川地震造成四川多座县城遭受毁灭性破坏,北川县城几乎被地震夷为废墟,因此灾后重建选址成为震后迫切需要开展的工作。野外地质调查和综合分析认为,尽管北川县擂鼓镇所在的擂鼓盆地处于强烈活动构造带,但盆地处于活动断裂的下盘,盆地基底整体性较好,内部断裂不甚发育,是活动构造带中的相对稳定地块,即“安全岛”。这个地区在北川县地震灾后重建中具有重要的利用价值。本文基于野外活动断裂和地震地质灾害调查,运用李四光先生的“安全岛”理论,初步论证了擂鼓盆地的地壳稳定性,并从环境工程地质角度分析了擂鼓盆地的工程地质和水文地质条件,对北川县地震灾后重建规划和灾民安置场地选址具有重要意义。     

发扬李四光地震预报的科学思想

李四光教授关于地震地质工作中地震预报方面的重要观点和思想主要包括:地应力变化与地震密切相关;地震活动带中也存在相对安全的地区(“安全岛”理论);地震地质调查是地震预报的基础;地震是可以预测的,地应力的变化过程是地震预报的关键.他的“安全岛”理论及地震预报思想至今仍有着十分重要的理论意义和现实意义.     

大陆漂移, 板块构造, 地质力学

本文简要地介绍了魏格纳大陆漂移说的主要内容及其提出的依据; 论述了在大陆漂移说的基础上, 由于海洋地质地球物理调查发现了大洋中脊、洋底扩张, 解释了大陆张裂的机制, 并建立了全球板块构造理论, 形成现代地学思想的革命; 李四光在大陆漂移说提出的同时已在积极地探讨和论述大陆地壳水平运动问题, 并结合中国大陆实际, 发展了陆内碰撞变形理论, 即包括全球大陆构造体系在内的地质力学理论和方法。他强调地质力学是一支脚站在地质上, 另一支脚站在力学上来研究地壳运动和变形现象。后来更扩大了其在资源、环境方面的应用。文章对魏格纳大陆漂移说、全球板块构造理论及地质力学三者的关系做了深入探讨, 论述了李四光地质力学理论方法的现代意义、超前意义, 提出要重视和发扬李四光留给中国人民的宝贵遗产, 建议深入学习李四光的著述, 结合地质调查新成果去丰富它和发展它。     

重大工程场址的地壳稳定度及其应用

依据板块构造和岩石圈动力学研究结果,以不同规模的活动断裂或地壳活动带作为边界可把地壳分成不同规模的地块,相对稳定的地块称为安全岛。提出用稳定度(△f)的概念来定量表达安全岛的稳定程度,从而为选定和评价重要工程场址提供了一种新的途径。文章以黑山峡水坝选址为例进行了应用研究,提出该峡段小观音和大柳树两地均可作为坝址的结论。     

长江经济带地区活动构造与区域地壳稳定性基本特征

基于长江经济带地区活动断裂资料的收集整理和总结,结合新的遥感解译与地表调查结果,初步归纳了该区的活动构造基本特征,梳理出直接或间接威胁重要城市群、国家级新区和区域重要交通过江通道地壳稳定性的主要活动断裂及应对建议或对策,并进一步重点指出长江中下游成都-上海沿江地区的32条重要活动断裂带及其穿越或影响到的主要城市群和重大工程。在活动断裂梳理结果基础上,总结提出长江经济带西部的强烈地壳变形与地震活动主要由印度板块与欧亚板块碰撞作用下在青藏高原东南缘地区形成的“川滇弧形旋扭活动构造体系”所控制,而中-东部地区属于印度板块与西太平洋板块共同作用下区域性挤压-剪切变形导致的具有共轭走滑断裂系统特征的“棋盘格子式”活动构造体系格局,其中需要特别关注7条典型活动断裂带的活动性及其对城市群地壳稳定性的影响。根据区域的活动构造体系、活动断裂与历史地震活动性等特点,初步归纳了该区的未来地震危险性问题及应重点关注的潜在强震危险区段,指出了典型的区域古地震地质遗迹特征及开展古地震调查研究的重要性。同时,依据长江经济带地区初步的区域地壳稳定性评价结果,认为次不稳定区和不稳定区主要集中在西部地区,而中-东部地区以次稳定区与相对稳定区为主,仅郯庐断裂带及其周边存在较明显的次不稳定区。最后,指出了长江经济带活动构造与区域地壳稳定性调查评价工作在活动断裂地质调查研究和城市活断层鉴别与地震危险性评价中面临的主要问题与挑战。      

北淮阳及其邻接区地壳稳定性研究

运用多学科、多技术相结合的研究方法,从现今构造应力场特征、现代地壳形变特征、主干断裂构造以及区域断裂活动性分析、新构造运动、地震活动、数值模拟等方面入手,对北淮阳及其邻接区地壳稳定性进行了全面而系统的研究,指出本区地震活动受走滑活动断裂控制,中、强地震集中于区内东南部和西北部NW向与NE向断裂交汇处;第四纪无大规模差异升降运动;数值模拟等综合分析表明,信阳地区的区域构造稳定性高,现代地壳形变量小,应力平缓,地震活动少且弱。     

李四光学术思想和贡献——纪念李四光教授百年诞辰

从李四光教授对地层古生物、第四纪冰川和地质力学三方面的研究,来介绍他的学术思想和科研成果以及他的地壳运动的理论。为便于有关学者进一步了解他的学术思想和科研成果,特将他上述三方面的主要著作附录于后。