杜建軍，馬寅生，譚成軒，陳群策，施 煒

（1.國土資源部新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081；2.中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，北京 100081）

新一代1∶500萬中國區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)圖編制

杜建軍1，2，馬寅生1，2，譚成軒1，2，陳群策1，2，施 煒1，2

（1.國土資源部新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081；2.中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，北京 100081）

新一代中國區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)圖（1∶500萬）是利用近年來我國在新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、地質(zhì)災(zāi)害等方面的最新研究成果，在綜合分析中國新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)理論，進(jìn)行區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，編制全國范圍的區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)圖，進(jìn)一步完善我國的基礎(chǔ)地質(zhì)信息，提高我國在區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)研究方面的研究水平，為國家重大工程建設(shè)、區(qū)域城市群建設(shè)、西部大開發(fā)戰(zhàn)略以及振興東北老工業(yè)基地和政府的宏觀決策、國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。

區(qū)域穩(wěn)定性；新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)；地質(zhì)災(zāi)害；重大工程安全

0 引言

區(qū)域穩(wěn)定性研究始于20世紀(jì)70年代，李四光在地震預(yù)報(bào)研究中指出：“地震波實(shí)際上是受構(gòu)造所控制，沿著某些地帶傳播的。因此，在一些活動(dòng)帶中，也有相對(duì)穩(wěn)定的地區(qū)（又叫‘安全島’）”［1］。近30 a來，“安全島”思想已成為我國重大工程選址時(shí)進(jìn)行地震地質(zhì)和區(qū)域地殼穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的工作指導(dǎo)，是重大工程選址和城市安全減災(zāi)防災(zāi)的重要探索目標(biāo)［2］。

區(qū)域穩(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）的作用下，現(xiàn)今地殼及其表層的相對(duì)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［3～5］，亦即由地球內(nèi)外動(dòng)力作用形成的地質(zhì)災(zāi)害對(duì)工程建設(shè)地區(qū)人類和工程建筑安全的影響。

區(qū)域穩(wěn)定性研究的目的是在綜合分析各種影響區(qū)域穩(wěn)定因素的基礎(chǔ)上，按其主次控制關(guān)系，研究穩(wěn)定性的區(qū)域分布規(guī)律，從而劃分不同穩(wěn)定程度的區(qū)（帶）、亞區(qū)（亞帶）及地段，并進(jìn)行各區(qū)段的區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，以期為城市規(guī)劃、重大工程或重要城鎮(zhèn)地點(diǎn)的選擇提供依據(jù)，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)找出相對(duì)穩(wěn)定的場(chǎng)址。

新一代1∶5000000中國區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)圖是中國地質(zhì)調(diào)查局2005年啟動(dòng)的“綜合基礎(chǔ)地質(zhì)圖件編制與更新”的一個(gè)重要內(nèi)容，基于近年來我國在新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、地質(zhì)災(zāi)害等方面的最新研究成果，綜合分析我國新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律，利用現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)理論，進(jìn)行區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，編制全國范圍的區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)圖，以期進(jìn)一步完善我國的基礎(chǔ)地質(zhì)信息，提高我國在區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)研究方面的研究水平，為國家重大工程建設(shè)、區(qū)域城市群建設(shè)、西部大開發(fā)戰(zhàn)略以及振興東北老工業(yè)基地和政府的宏觀決策、國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。

1 區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)因素的選擇

中國是世界上地震、地質(zhì)災(zāi)害比較嚴(yán)重的國家之一。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)在城市安全、重大工程建設(shè)等方面顯得尤為重要。

影響區(qū)域穩(wěn)定性的因素很多，不同學(xué)者有不同側(cè)重，不同地區(qū)也各有其自身特點(diǎn)。一般認(rèn)為區(qū)域穩(wěn)定性的影響因素有地震活動(dòng)、構(gòu)造活動(dòng)、巖漿活動(dòng)、物理地質(zhì)作用、人類工程活動(dòng)和場(chǎng)地特征等［4，6］?？紤]到地應(yīng)力是引起一切內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用的根本原因，因此將地應(yīng)力也視為影響區(qū)域穩(wěn)定性的因素之一［7～9］。這樣，區(qū)域穩(wěn)定性研究就包括影響區(qū)域穩(wěn)定性的內(nèi)、外動(dòng)力因素和研究地區(qū)現(xiàn)今地殼及其表層特征2個(gè)方面的內(nèi)容，涉及構(gòu)造活動(dòng)、地震活動(dòng)、巖漿活動(dòng)、區(qū)域性物理地質(zhì)作用、人類工程活動(dòng)、巖土性質(zhì)等。

內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用中，我國發(fā)育多條大的地震帶，地震活動(dòng)十分強(qiáng)烈，無疑是影響區(qū)域穩(wěn)定性的重要因素之一；地應(yīng)力和我國發(fā)育的眾多活動(dòng)斷裂，是影響區(qū)域穩(wěn)定性的另外2個(gè)重要因素；考慮到內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用均受巖石圈結(jié)構(gòu)和深部地質(zhì)作用控制，巖石圈結(jié)構(gòu)特征也應(yīng)該作為影響區(qū)域穩(wěn)定性的一個(gè)重要因素。外動(dòng)力地質(zhì)作用對(duì)許多地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)育有重要影響，進(jìn)而影響到地殼表層工程建設(shè)的穩(wěn)定性和安全性，因此在區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)時(shí)，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性也是需要考慮的重要因素之一。除此之外，場(chǎng)地的工程地質(zhì)特征也是重要影響因素。因此，本文選擇地震活動(dòng)、活動(dòng)斷裂、地應(yīng)力、巖石圈結(jié)構(gòu)、崩滑流地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性、地面垂直運(yùn)動(dòng)速率和場(chǎng)地的工程地質(zhì)特征等7個(gè)主要影響因素進(jìn)行區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。

2 區(qū)域穩(wěn)定性單因素評(píng)價(jià)

上述影響區(qū)域穩(wěn)定性的主要因素中，有的是可以度量的，有些是描述性的，在進(jìn)行區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)時(shí)，需要按照一定的標(biāo)準(zhǔn)將各因素轉(zhuǎn)化成定量化數(shù)據(jù)，才能對(duì)其進(jìn)行有效的定量評(píng)價(jià)。為此，本文首先將上述影響區(qū)域穩(wěn)定性的7種因素均按照穩(wěn)定、基本穩(wěn)定、次不穩(wěn)定和不穩(wěn)定4個(gè)等級(jí)進(jìn)行分級(jí)，然后按1∶500萬圖上1 cm×1 cm的面積（50 km×50 km）劃分單元網(wǎng)格，共3843個(gè)單元，對(duì)每個(gè)單元的每個(gè)因素進(jìn)行單因素評(píng)價(jià)和分區(qū)。

2.1 地震活動(dòng)

區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中，最主要的因素之一就是地震活動(dòng)。中國位于世界兩大地震帶——環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶的交匯部位，受太平洋板塊、印度板塊和菲律賓海板塊的擠壓，地震斷裂帶十分發(fā)育，地震活動(dòng)頻繁，震災(zāi)嚴(yán)重［10～11］。20世紀(jì)，全球共發(fā)生3次8.5級(jí)以上強(qiáng)烈地震，其中2次發(fā)生在我國（1920年寧夏海原地震，8.5級(jí)；1950年西藏察隅—墨脫地震，8.5級(jí)）；全球2次導(dǎo)致200000人以上死亡的強(qiáng)烈地震也都發(fā)生在我國（1920年寧夏海原地震，死亡234000人；1976年河北唐山7.8級(jí)地震，死亡242000人），這2次地震死亡人數(shù)之多，在全世界也是絕無僅有的。根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，自20世紀(jì)到2006年底，中國境內(nèi)發(fā)生6.0～6.9級(jí)地震717次，7.0～7.9級(jí)地震118次，8.0級(jí)以上地震9次（見圖1）。

地震活動(dòng)可以用地震烈度、地震動(dòng)峰值加速度等不同方式加以表述。地震烈度是地震對(duì)某一地點(diǎn)地面的影響程度，地震動(dòng)峰值加速度是與地震動(dòng)加速度反應(yīng)譜最大值相應(yīng)的水平加速度。在以往的區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中，也常采用地震基本烈度反映地震活動(dòng)強(qiáng)度。近年來，由于《中華人民共和國防震減災(zāi)法》制定的建設(shè)工程抗震設(shè)防國家標(biāo)準(zhǔn)是地震動(dòng)峰值加速度，因此，可采用一個(gè)地區(qū)地震動(dòng)峰值加速度的大小來反映地震活動(dòng)對(duì)該區(qū)區(qū)域穩(wěn)定性的影響程度。本文在進(jìn)行區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)時(shí)，采用國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局2001年發(fā)布的中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 18306—2001）“中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖”［12］上給出的地震動(dòng)峰值加速度，和由全國地震區(qū)劃圖編制委員會(huì)編制，經(jīng)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn)，GB 18306－2001《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》國家標(biāo)準(zhǔn)第1號(hào)修改單附錄A，《四川、甘肅、陜西部分地區(qū)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》所給的地震動(dòng)峰值加速度作為地震活動(dòng)程度的指標(biāo)，并根據(jù)地震動(dòng)峰值加速度將中國區(qū)域穩(wěn)定性劃分為穩(wěn)定（≤0.05 g）、基本穩(wěn)定（0.05～0.20 g）、次不穩(wěn)定（0.20～0.40 g）和不穩(wěn)定（≥0.40 g）4個(gè)等級(jí)。同時(shí)考慮到2001年昆侖山Ms8.1級(jí)地震和2008年四川汶川Ms8.0級(jí)地震的實(shí)際地震烈度，在本文的地震活動(dòng)評(píng)價(jià)中對(duì)昆侖山地區(qū)和龍門山地區(qū)地震動(dòng)峰值加速度進(jìn)行適當(dāng)修改，提高了該區(qū)的地震動(dòng)峰值加速度。

圖1 中國大陸及部分海域地勢(shì)和地震震中分布圖（1900—2006年）Fig.1 The topography and earthquake epicenter distribution of mainland and parts of the sea in China

2.2 斷裂活動(dòng)

不同學(xué)者對(duì)活動(dòng)斷裂定義的認(rèn)識(shí)各有不同，最大的差異為時(shí)間范圍，其共同點(diǎn)在于有運(yùn)動(dòng)和位移的證據(jù)。因此，可以認(rèn)為，活動(dòng)斷裂是指那些在近代或歷史時(shí)期內(nèi)發(fā)生的或有過繼承運(yùn)動(dòng)和位移，以及在不久的將來可能再生或繼續(xù)運(yùn)動(dòng)和位移的斷層?？紤]到活動(dòng)斷裂鑒別的可能性，本文所指的活動(dòng)斷裂是指第四紀(jì)以來發(fā)生的或者有過繼承性活動(dòng)的，且未來有可能活動(dòng)的斷裂。

斷裂活動(dòng)是新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的主要類型之一。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)期的差異性升降運(yùn)動(dòng)、水平擠壓、水平引張都會(huì)伴隨斷裂活動(dòng)。斷裂活動(dòng)錯(cuò)斷地殼巖層，使相鄰塊體產(chǎn)生差異運(yùn)動(dòng)，引起其上建筑物的破壞，對(duì)區(qū)域穩(wěn)定性造成影響?；顒?dòng)斷裂帶上以及周邊地區(qū)形成多個(gè)地震帶。根據(jù)我國活動(dòng)斷裂（見圖2）的活動(dòng)強(qiáng)度、活動(dòng)類型，將斷裂活動(dòng)分為穩(wěn)定區(qū)、基本穩(wěn)定區(qū)、次不穩(wěn)定區(qū)和不穩(wěn)定區(qū)4級(jí)。穩(wěn)定區(qū)遠(yuǎn)離活動(dòng)斷裂帶，無活動(dòng)斷裂通過；基本穩(wěn)定區(qū)距活動(dòng)斷裂較近，或者有第三紀(jì)活動(dòng)斷裂通過；次不穩(wěn)定區(qū)有活動(dòng)斷裂通過，但活動(dòng)斷裂規(guī)模較小、活動(dòng)較弱；不穩(wěn)定區(qū)位于大的活動(dòng)斷裂帶上或活動(dòng)斷裂帶的交匯處，斷裂活動(dòng)強(qiáng)烈。

圖2 中國活動(dòng)斷裂分布圖（據(jù)文獻(xiàn)［13～14］修改）Fig.2 The distribution of activity faults in China

2.3 地應(yīng)力

力與介質(zhì)是物體運(yùn)動(dòng)的2個(gè)基本要素。一切構(gòu)造活動(dòng)和構(gòu)造變形都是地應(yīng)力作用的結(jié)果。地殼現(xiàn)今應(yīng)力場(chǎng)的特征和量級(jí)是論證區(qū)域地殼穩(wěn)定性的重要基礎(chǔ)。

地應(yīng)力包括地應(yīng)力的大小、性質(zhì)和方向。確定現(xiàn)今地應(yīng)力大小和方向的方法眾多，如震源機(jī)制解法、現(xiàn)場(chǎng)地應(yīng)力測(cè)量法、地質(zhì)構(gòu)造分析法和地應(yīng)力模擬等。構(gòu)造活動(dòng)的強(qiáng)度和性質(zhì)與地應(yīng)力的大小和方向密切相關(guān)。地應(yīng)力集中區(qū)往往是地震活動(dòng)區(qū)。地殼巖石變形和運(yùn)動(dòng)無不與地應(yīng)力作用有關(guān)。本文把地應(yīng)力作為影響區(qū)域穩(wěn)定性的因素之一，其大小采用地殼表層地應(yīng)力實(shí)測(cè)結(jié)果，并選擇最大主應(yīng)力作為評(píng)價(jià)指標(biāo)將其分為4級(jí)，穩(wěn)定區(qū)最大主應(yīng)力值小于等于5.0 MPa，基本穩(wěn)定區(qū)最大主應(yīng)力值為5.0～15.0 MPa，次不穩(wěn)定區(qū)最大主應(yīng)力值為15.0～22.5 MPa，不穩(wěn)定區(qū)最大主應(yīng)力值大于22.5 MPa。

2.4 巖石圈結(jié)構(gòu)

總體上講，地殼表層的構(gòu)造活動(dòng)是地殼和巖石圈深部作用過程的表層響應(yīng)，地殼與巖石圈結(jié)構(gòu)是控制地殼表層地質(zhì)構(gòu)造分區(qū)和構(gòu)造活動(dòng)的根本原因。因此，本文也將地殼和巖石圈結(jié)構(gòu)作為影響區(qū)域穩(wěn)定性的因素之一，參與區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，同樣將其劃分為4級(jí)：①穩(wěn)定區(qū)，地殼、巖石圈各界面平緩，無低速層和高導(dǎo)層，布格重力異常梯度值較小，布格重力水平導(dǎo)數(shù)模量小于1 mGal/km；②基本穩(wěn)定區(qū)，莫霍面和上地幔隆起較緩，無低速層和高導(dǎo)層，布格重力異常梯度值中等，布格重力水平導(dǎo)數(shù)模量為1～2 mGal/km；③次不穩(wěn)定區(qū)，莫霍面和上地幔隆起，發(fā)育低速層或高導(dǎo)層，但處于低速層或高導(dǎo)層的中部，布格重力異常梯度值較大，布格重力水平導(dǎo)數(shù)模量為2～3 mGal/km；④不穩(wěn)定區(qū)，處于莫霍面和上地幔隆起的梯度帶、低速層和高導(dǎo)層的梯度帶上或巖石圈各界面的錯(cuò)斷帶上，布格重力異常梯度值大，布格重力水平導(dǎo)數(shù)模量大于3 mGal/km。

2.5 地殼表面垂直運(yùn)動(dòng)速率

新生代第四紀(jì)或晚第三紀(jì)以來的地殼相對(duì)升降量或升降速率與地殼結(jié)構(gòu)、應(yīng)力狀態(tài)和巖石圈動(dòng)力條件密切相關(guān)。垂直差異運(yùn)動(dòng)大的活動(dòng)帶常是地震帶；大面積地殼均勻上升區(qū)常是地殼穩(wěn)定區(qū)，相對(duì)沉降地帶大多是地殼穩(wěn)定條件差的地區(qū)。因此，地殼升降速率也是影響區(qū)域穩(wěn)定性的因素之一。

現(xiàn)今地殼表面的升降運(yùn)動(dòng)直接影響地表建筑物的安全，地面沉降、地面差異沉降都會(huì)對(duì)地表建筑物的穩(wěn)定性造成不利影響。根據(jù)現(xiàn)今地殼表面垂直運(yùn)動(dòng)速率將區(qū)域穩(wěn)定性分為4個(gè)級(jí)別：穩(wěn)定區(qū)，地殼表面垂直運(yùn)動(dòng)速率為0～2 mm/a；基本穩(wěn)定區(qū)，地殼表面垂直運(yùn)動(dòng)速率大于2 mm/a，小于等于4 mm/a；次不穩(wěn)定區(qū)，地殼表面垂直運(yùn)動(dòng)速率大于4 mm/a，小于等于7 mm/a；不穩(wěn)定區(qū)，地殼表面垂直運(yùn)動(dòng)速率大于7 mm/a。

2.6 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性

我國是世界上地質(zhì)災(zāi)害特別嚴(yán)重的少數(shù)國家之一，地質(zhì)災(zāi)害的基本特點(diǎn)是災(zāi)害種類多，分布面積廣，活動(dòng)頻次高，危害強(qiáng)度大。有關(guān)研究成果表明，較嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害有7大類近30種，其中受內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用控制和影響的災(zāi)害種類最多，危害最嚴(yán)重，除了直接導(dǎo)致地震、火山、地裂縫、巖爆、瓦斯突出、地下工程變形等災(zāi)害外，作為背景條件或動(dòng)力誘發(fā)因素，還對(duì)崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、地面塌陷、海水入侵、海平面上升、礦井突水突泥、井下熱害等多種災(zāi)害的形成與分布產(chǎn)生重要影響。由于我國現(xiàn)正處于構(gòu)造活動(dòng)期，地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)且分布廣泛，全國有1/2以上國土和2/3以上城市明顯受到不同地質(zhì)災(zāi)害的威脅。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，新中國成立以來，僅崩塌、滑坡、泥石流地質(zhì)災(zāi)害就累計(jì)造成近20000人死亡，一般每年死亡數(shù)百人，重災(zāi)年死亡人數(shù)超過1000人；全國受崩滑流災(zāi)害較嚴(yán)重威脅的縣級(jí)以上城鎮(zhèn)236個(gè)（臺(tái)灣省數(shù)據(jù)未計(jì)入，下同），有十幾個(gè)城市被迫搬遷；全國有22條鐵路干線、數(shù)千公里線路受崩滑流的嚴(yán)重危害；數(shù)百座水庫因崩滑流發(fā)生嚴(yán)重崩岸、淤積，效能受到嚴(yán)重影響；每年直接經(jīng)濟(jì)損失幾億到幾十億元。近年來，隨著自然環(huán)境變化和資源開發(fā)與人類工程活動(dòng)急速增長，地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)程度和破壞損失迅速增大。各種地質(zhì)災(zāi)害除了直接危害人類生命財(cái)產(chǎn)外，還破壞各種產(chǎn)業(yè)活動(dòng)以及資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境。因此，也是影響地面建筑物穩(wěn)定性的重要因素之一。本文在編制中國地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)圖的基礎(chǔ)上，將地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性作為評(píng)價(jià)因素之一，也按照4個(gè)等級(jí)將其劃分為穩(wěn)定、基本穩(wěn)定、次不穩(wěn)定和不穩(wěn)定區(qū)。

2.7 場(chǎng)地工程地質(zhì)特征

場(chǎng)地地質(zhì)體的介質(zhì)類型、結(jié)構(gòu)特征不同，不僅在建筑時(shí)要對(duì)其建筑物的地基進(jìn)行不同的處理，而且在各種影響區(qū)域穩(wěn)定性的內(nèi)、外動(dòng)力因素作用下，其穩(wěn)定程度也有差異。特別是受地質(zhì)作用影響時(shí)，地面震害與場(chǎng)地地質(zhì)體的介質(zhì)、結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系更為密切，直接影響到其上建筑物和工程的穩(wěn)定性和安全，是區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)必須考慮的因素之一。根據(jù)場(chǎng)地的工程地質(zhì)特征，將其分為4個(gè)級(jí)別：穩(wěn)定區(qū)，各類侵入體分布區(qū)；基本穩(wěn)定區(qū)，前第三紀(jì)變質(zhì)巖、碳酸鹽巖和碎屑巖分布區(qū)；次不穩(wěn)定區(qū)，第三紀(jì)碎屑巖分布區(qū)、第四紀(jì)堆積和黃土堆積分布區(qū)；不穩(wěn)定區(qū)，湖泊、沼澤、淤泥分布區(qū)。

3 區(qū)域穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)

3.1 區(qū)域穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

區(qū)域穩(wěn)定性是區(qū)域地殼現(xiàn)代活動(dòng)程度的綜合反映，受地震活動(dòng)、構(gòu)造活動(dòng)、地應(yīng)力、地殼或巖石圈結(jié)構(gòu)、地質(zhì)災(zāi)害以及地殼表面垂直運(yùn)動(dòng)速率等諸多因素控制。要考慮這眾多影響因素對(duì)區(qū)域穩(wěn)定性進(jìn)行綜合分析、評(píng)價(jià)，得出客觀合理的結(jié)論，就十分困難。而且，由于影響區(qū)域穩(wěn)定性的諸因素本身的復(fù)雜性，它們對(duì)區(qū)域穩(wěn)定性的影響程度又是不確定的、不清晰的，信息定量數(shù)據(jù)往往是不夠充分的。加之人們主觀認(rèn)識(shí)的差異性，往往很難獲得一致的結(jié)論。因此，本文在進(jìn)行區(qū)域穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)時(shí)，將各單因素評(píng)價(jià)的4個(gè)分級(jí)進(jìn)行量化，所有因素，相同的級(jí)別賦于相同的值（見表1），然后以這些數(shù)字化的指標(biāo)進(jìn)行多因素綜合評(píng)價(jià)。

表1 中國區(qū)域地殼穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)等級(jí)和指標(biāo)體系Table 1 Comprehensive evaluation grade and indicators system of region crustal stability in China

3.2 區(qū)域穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)方法及指數(shù)計(jì)算方法

統(tǒng)計(jì)各個(gè)單元各影響因素的等級(jí)數(shù)值和賦值，按地震動(dòng)峰值加速度20%、活動(dòng)斷裂20%、地應(yīng)力10%、巖石圈結(jié)構(gòu)20%、地面垂直運(yùn)動(dòng)速率10%、地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性10%、場(chǎng)地巖土體特征10%的權(quán)值計(jì)算各單元的穩(wěn)定性指數(shù)。即：

穩(wěn)定性指數(shù)的計(jì)算結(jié)果位于［0，4］之間。為了便于利用穩(wěn)定性指數(shù)進(jìn)行分級(jí)，將計(jì)算結(jié)果按下式進(jìn)行歸一化，目的是使所有要素的評(píng)價(jià)結(jié)果均位于區(qū)間［0，1］之間。計(jì)算公式為：

式中：X1（i，j）——評(píng)價(jià)要素j的第i評(píng)價(jià)單元?dú)w一化后的數(shù)值；X（i，j）——評(píng)價(jià)要素j的第i評(píng)價(jià)單元的數(shù)值；min（x（i，j））——評(píng)價(jià)要素j的最小值；max（x（i，j））——評(píng)價(jià)要素j的最大值。

3.3 區(qū)域穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)區(qū)域穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)的穩(wěn)定性指數(shù)，將區(qū)域穩(wěn)定性分為穩(wěn)定、基本穩(wěn)定、次不穩(wěn)定和不穩(wěn)定4級(jí)，各級(jí)別的穩(wěn)定性指數(shù)采用等差范圍（見表2），即穩(wěn)定區(qū)指數(shù)范圍0～0.2，基本穩(wěn)定區(qū)指數(shù)范圍0.2～0.5，次不穩(wěn)定區(qū)指數(shù)范圍0.5～0.8，不穩(wěn)定區(qū)指數(shù)范圍0.8～1.0。

表2 區(qū)域穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Comprehensive evaluation classification standard of regional stability

3.4 區(qū)域穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)各單元綜合評(píng)價(jià)的穩(wěn)定性指數(shù)和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，得到中國區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果圖（見圖3）。評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，穩(wěn)定區(qū)占23.6%，基本穩(wěn)定區(qū)占44.5%，較不穩(wěn)定區(qū)占29.5%，不穩(wěn)定區(qū)占2.4%。

不穩(wěn)定區(qū)主要分布在青藏高原及其周緣地區(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)，阿爾泰山西南緣富藴—阿勒泰地區(qū)和臺(tái)灣南部等地。

次不穩(wěn)定區(qū)主要分布在青藏高原北緣、東緣、南緣以及青藏高原內(nèi)部昆侖山地區(qū)，塔里木盆地周邊地區(qū)，新疆北部地區(qū)，鄂爾多斯盆地周緣地區(qū)，西南三江地區(qū)，燕山地區(qū)以及臺(tái)灣中部和北部地區(qū)。

其余包括整個(gè)中國東部地區(qū)、塔里木盆地、柴達(dá)木盆地以及青藏高原內(nèi)部的大部分地區(qū)為基本穩(wěn)定區(qū)和穩(wěn)定區(qū)。

圖3 中國區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)圖Fig.3 The evaluation map of region stability in China

［1］ 李四光.論地震［M］.北京：地質(zhì)出版社，1977.

LI Si-guang.1977.On the Earthquake［M］.Beijing：Geological Publishing House.

［2］ 胡海濤，殷躍平.區(qū)域地殼穩(wěn)定性評(píng)價(jià)“安全島”理論及方法［J］.地學(xué)前緣，1996，3（1/2）：57～68.

HU Hai-tao，YIN Yue-ping.Theory and evaluation methods of regional crust stability“safety island”［J］.Earth Science Frontiers，1996，3（1/2）：57～68.

［3］ 李興唐，許兵.區(qū)域地殼穩(wěn)定性研究理論與方法［M］.北京：地質(zhì)出版社，1987.

LI Xing-tang，XU Bing.Research theories and methods of regional crust stability［M］.Beijing：Geological Publishing House.

［4］ 孫葉，譚成軒，李開善，等.區(qū)域地殼穩(wěn)定性定量化評(píng)價(jià)［M］.北京：地質(zhì)出版社，1998.

SUN Ye，TAN Cheng-xuan，LI Kai-shan，SHAO Yun-hui，YE Ding-heng，ZUO Wen-zhi，ZHANG Hui-lan.1998. Quantitative assessment and research of regional crustal stability［M］.Beijing：Geological Publishing House.

［5］ 胡海濤.區(qū)域地殼穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的“安全島”理論及方法［J］.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào)，2001，7（2）：97～103.

HU Hai-tao.The theory and methods of evaluation of regional crustal stability based on concept of“safe island”［J］. Journal of Geomechanics，2001，7（2）：97～103.

［6］ 杜建軍，馬寅生，譚成軒，等.京津地區(qū)區(qū)域地殼穩(wěn)定性評(píng)價(jià)［J］.地球?qū)W報(bào)，2008，29（4）：502～509.

DU Jian-jun，MA Yin-sheng，TAN Cheng-xuan，GONG Ming-quan，SHI Wei.2008.The evaluation of regional crustal stability in Beijing and Tianjin area［J］.Acta Geoscientica Sinica，29（4）：502～509.

［7］ 廖椿庭，吳滿路，張春山，等.青藏高原昆侖山和羊八井現(xiàn)今地應(yīng)力測(cè)量及其工程意義［J］.地球?qū)W報(bào)，2002，23（4）：353～357.

LIAO Chun-ting，WU Man-lu，ZHANG Chun-shan，WU Gang.Recent ground stress measurement of the Kunlun Mountains and Yangbajing area in Qinghai-Tibet plateau and its engineering significance［J］.Acta Geoscientica Sinica，2002，23（4）：353～357.

［8］ 馬寅生，廖椿庭，張業(yè)成，等.黃河上游新構(gòu)造活動(dòng)與地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［M］.北京：地質(zhì)出版社，2003.

MA Yin-sheng，LIAO Chun-ting，ZHANG Ye-cheng，et al.The neotectonic activity and the evaluation of geological hazards risk in the upper reaches of the Yellow River［M］.Beijing：Geological Publishing House，2003.

［9］ 吳滿路，張春山，廖椿庭，等.風(fēng)火山隧道地應(yīng)力測(cè)量及工程穩(wěn)定性分析［J］.地球?qū)W報(bào)，2005，26（1）：71～74.

WU Man-lu，ZHANG Chun-shan，LIAO Chun-ting，et al.Stress measurement and engineering stability analysis at Fenghuoshan tunnel［J］.2005，26（1）：71～74.

［10］ 任紀(jì)舜，王作勛，陳炳蔚，等.新一代中國大地構(gòu)造圖［J］.中國區(qū)域地質(zhì)，1997，16（3）：225～230.

REN Ji-shun，WANG Zuo-xun，CHEN Bing-wei，et al.A new generation tectonic map of china［J］.Regional geology of china，1997，16（3）：225～230.

［11］ 任紀(jì)舜.新一代中國大地構(gòu)造圖［J］.地球?qū)W報(bào)，2003，24（1）：1～2.

REN Ji-shun.A new generation tectonic map of china［J］.Acta Geoscientia Sinica，2003，24（1）：1～2.

［12］ GB 18306－2001，中國地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖（1∶400萬）［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001.

GB 18306－2001，China Earthquake Administration.Seismic peak ground acceleration zonation map of China（1∶4000000）［S］.Beijing：Standards Press of China，2001.

［13］ 葉定衡.中國及毗鄰海區(qū)新構(gòu)造圖（1∶500萬）［M］.北京：地質(zhì)出版社，1996.

YE Ding-heng.The map of neotectonic in china and its adjacent sea area（1∶5000000）［M］.Beijing：Geological Publishing House，1996.

［14］ 鄧起東，冉勇康，楊曉平，等.中國活動(dòng)構(gòu)造圖（1∶400萬）［M］.北京：地震出版社，2007.

DENG Qi-dong，RAN Yong-kang，YANG Xiao-ping，et al.The map of activity tectonics in china（1：4000000）［M］. Beijing：Seismological Press，2007.

NEW GENERATION 1∶5000000 MAP OF REGION STABILITY EVALUATION IN CHINA

DU Jian-jun1，2，MA Yin-sheng1，2，TAN Cheng-xuan1，2，CHEN Qun-ce1，2，SHI Wei1，2

（1.Key Laboratory of Neotectonic Movement＆Geohazard，Ministry of Land and Resources，Beijing 100081，China；2.Institute of Geomechanics，Chinese Academy of Geological Sciences，Beijing 100081，China）

Based on the latest research results of neotectonic movements and geological hazards，a new 1∶5000000 map of region stability evaluation in China is compiled which uses the theory of modern tectonic movement to evaluate region stability in the comprehensive analysis of basic laws of China’s neotectonic movement.The new map aims to further perfect our basic geological data and improve the level of region stability evaluation research，in the service of the construction of major national projects and the regional city group，the western development strategy and the promotion of the northeastern old industrial base，the macroscopic decision of government and the sustainable development of national economy.

regional stability；neotectonicmovement；geologicalhazard；safetyofmajor engineering project

TU443

A

1006-6616（2015）03-0309-09

2015-03-20

國土資源部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)（200811070）；中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)大調(diào)查項(xiàng)目（DKD2001008）

杜建軍（1976-），男，高級(jí)工程師，主要從事新構(gòu)造和構(gòu)造地質(zhì)方面研究。E-mail：djjwyf＠sina.com