一级地震安全性评价工程师资格考试复习.docx

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一级地震安全性评价工程师资格考试复习

一、地震活动性分析

考试目的：

主要考察从业人员在地震活动性分析中应用技术方法的能力，以及对地震资料、地震区带、地震活动性时空特征、构造应力场、场地影响烈度等问题的掌握、熟悉与了解程度。

（一）．地震资料

1熟悉地震部门正式公布的地震目录和地震观测报告。

（1）历史地震（M≥

）目录

a）1960年版，李善邦主编的《中国地震目录》和《中国分县地震目录》（，科学出版社，公元前1177年－1955年纪），是历史地震目录的基础；

b）1971年版，李善邦主编的《中国地震目录》（科学出版社，公元前1177年－1969年纪），增加了1956-1969十四年的地震资料，共收录大地震2257次；

c）1983年版，顾功叙主编的《中国地震目录》（科学出版社，4册，公元前1831年－1969年纪）（地震出版社，1970年－1979年纪），增加了1970-1979十四年的地震资料。

分3部分，①共收录M≥

级地震4093次，编成全国强震目录;②M≥4级地震4093次，编成分省地震简录；③疑问和疑难地震附录。

d）1988年版，闵子群主编的《中国地震简录》（地震出版社，公元前780年－1986年纪），增加了《中国历史地震资料汇编》1-5卷的新资料（谢毓寿，科学出版社，1983），共收录780年－1986年M≥4.7级地震5142次，为《中国地震烈度区划图（1990）》的基础资料；

e）1989版，谢毓寿《1900-1980年中国M≥4.7地震的均一震级目录》（地震出版社）；

f）其它地震目录

国家地震局地球物理研究所编《中国地震年报》（1979～1990年）；

国家地震局地球物理研究所编《中国地震台网观测报告》（1966-1979年）；

国家地震局编《中国地震年鉴》（1949-1981年，1982年起改为年刊）

多数省、自治区和直辖市出版了本地区的地震历史资料汇编及地震目录（简称：

省目）；

如《广东省地震简目（1067～1987年2月）》（1987，广东省地震局编）

（2）区域性地震台网（M＜

＝目录

1970年至今,汇总到中国地震局分析预报中心。

2掌握微震重新定位的方法

根据研究区各种地壳结构的最新资料，采用尽可能多的台站数据，使用多种定位方法，如：

用P波和S波到时差方法；射线追踪法；相对定位法；波形拟合法，重新进行震源定位，得到微震的重新定位结果。

3熟悉不同震级标度之间的关系

1）矩震级M和面波震级Ms的经验关系式：

地震矩

和矩震级M的经验关系（Kanamori，1977）：

；

地震矩

和矩震级MS的经验关系（陈培善等，1989）：

（

）；

（

）；

矩震级M和面波震级Ms的经验关系式（陈培善等，1989）：

（

）

（

）

2）面波震级Ms和地方震ML的级经验关系式（郭履灿，1971）：

或

4掌握编制地震目录的内容

区域破坏性地震目录内容：

时间、地点、震级、震源深度和定位精度。

5掌握编制地震震中分布图的内容

a）分别编制区域破坏性地震震中分布图、区域性地震台网记录的地震震中分布图；

b）注明资料起止年代；

c）注明主要的震级和发震日期；

d）区分出浅源、中源和深源地震（若存在）。

（二）．地震区、带划分

1熟悉地震区、带的含义和作用。

 地震区、带的含义

地震区是指区域地震活动性，构造活动性、地球物理场及至地球动力学环境相类似的地区。

地震带指受一条活动构造带，最新造山带地壳破碎带或几条构造复合带控制的地震活动带，同一地震带的地震活动，地震构造等关系非常密切。

地震区、带是指地震活动特点和地震地质条件都密切相关的地区。

同一地震区的地震活动在时、空、强上具有共同特点和相互联系。

地震带是指同一地震区内地震活动性和地质构造条件密切相关的地带。

地震区、带的作用：

1）作为评价大范围内地震活动总体水平（高、中、低）的范围；

2）分析地震时空强活动特点的单元；

3）由于地震区在大地构造和介质特性上的巨大差异，常作为地震动衰减关系的统计单元；

4）地震带可作为地震活动趋势和地震活动性参数的统计单元；

5）发震条件和震级上限构造类比的范围；

6）地震带是潜在震源区的一级划分单元，是潜在震源区的划分基础；

2掌握地震区、带划分的原则。

地震区的划分原则：

要综合考虑一下因素

1）地震活动性的分区特征及其差异；

2）地壳结构和地球物理场分区特征及其差异；

3）新构造运动和现代构造运动的分区特征和差异；

4）现代大地构造分区特点及其差异；

5）分区边界是现在一级大地构造单元的边界带，或重力剃度带、地壳厚度剃度带。

地震带的划分原则：

要综合考虑以下因素

1）新构造、现代构造运动性质、强度一致性较好或类似的地带；

2）地震活动性（频度、最大震级、活动周期、古地震和历史地震复发周期、应变积累释放过程、震源深度）相一致的地带；

3）新构造以来，构造应力场和地震构造应力场（断层节面性质、主压应力轴方位和倾角）一致性较好的地带；

4）地震构造类型（断层性质、方向、破裂长度与震级的关系）较好的地带；

5）地壳结构和地球物理场相似的地带；

6）分带边界：

①活动构造带的边界带；②破坏性地震相对密集带的外包带；③区域性深、大断裂活动的影响带；④相邻地带在构造活动或地震活动上有明显差异的分界带。

3了解地震区、带与地球物理场特征的关系。

地震区带的分区边界，常常是重力剃度带、地壳厚度剃度带、磁力剃度带或地热过渡带。

如：

中国东部和西部的地壳结构和地球物理场有明显差异，西部的天山地区和青藏高原的地壳结构和地球物理场有较明显差异，东部的东北、华北和华南地区，在地壳厚度、各种重力异常图和航磁异常图上有一定差异。

4了解我国地震活动的区域性特征。

我国处于世界两大地震带之间，是多地震的国家之一，有些本身就是这两个带的组成部分，东部有环太平洋，地震带通过（如我国的台湾、吉林深震区）西部则是地中海——南亚地震带经过的地方，（如我国青藏高原南部地震区），我国是世界上大陆内部发生地震最多，强度最大的国家之一。

    我国境内强震的分布非常广泛，除浙江贵州两省外，其他各省均有6级以上地震发生，从历史与现今地震的时空分布来看都是很不均匀的，我国地震主要分布在台湾、青藏高原（包括青海、西藏、云南、四川西部、宁夏与甘肃南部）、新疆和华北地区，而东北、华南和南海地区分布较少，地震释放能量的80%以上在西藏、宁夏、台湾和新疆。

6级以上地震三分之一以上发生在台湾地区。

    我国根据区域地震活动的特征和差异等确定过界的原则和依据，国家地震局在组织编制《中国地震烈度区划图（1990）》时，将中国及其邻近地区共划分出8个地震区和25个地震带，相对活跃的地震带有9条，即郯城—营口地震带、华北平原地震带、汾渭地震带、东南沿海地震带、天山地震带、喜马拉雅地震带、可可西里—金沙地震带、阿尔金—祁连山地震带、台湾地震带。

5掌握地震区、带划分的方法。

地震区的划分方法

首先，收集该地区大地构造单元分区图、地震构造图、新构造运动分区图、震中分布图、地壳厚度分区图、布格重力异常平面图、磁力异常平面图等基础图件。

根据地震区划分依据，以一级大地构造单元为初始边界，综合考虑地球物理场、地震活动性的差异和新构造运动和现代构造运动的分区特征和差异，进一步修正边界。

地震带的划分方法

首先，收集该区域地震构造图、新构造运动分区图、震中分布图等基础图件。

根据地震带划分依据，综合考虑活动构造带的边界带、破坏性地震相对密集带的外包带，区域性深、大断裂活动的影响带，或构造活动或地震活动上有明显差异的分界带，划分出初始边界。

同时，考虑①新构造、现代构造运动性质、强度一致性较好或类似性；②地震活动性（频度、最大震级、活动周期、古地震和历史地震复发周期、应变积累释放过程、震源深度）相一致性；③新构造以来，构造应力场和地震构造应力场（断层节面性质、主压应力轴方位和倾角）一致性；④地震构造类型（断层性质、方向、破裂长度与震级的关系）的相似性；⑤地壳结构和地球物理场的相似性。

并依据以上条件进行边界修正。

（三）地震活动性分析

1了解地震活动与地球物理场的关系

地震区、带是指地震活动特点和地震地质条件都密切相关的地区。

同一地震区的地震活动在时、空、强上具有共同特点和相互联系。

地震带是指同一地震区内地震活动性和地质构造条件密切相关的地带。

地震区带的分区边界，常常是重力剃度带、地壳厚度剃度带、磁力剃度带或地热过渡带。

如：

中国东部和西部的地壳结构和地球物理场有明显差异，西部的天山地区和青藏高原的地壳结构和地球物理场有较明显差异，东部的东北、华北和华南地区，在地壳厚度、各种重力异常图和航磁异常图上有一定差异。

地震常常发生在重力剃度带、地壳厚度剃度带、磁力剃度带,地球物理场和地震活动有密切的关系。

2了解地震活动与地质构造的关系

大多数地震发生在活动断裂、活动盆地等地质构造上。

所以，地震的时、空分布，活动水平、强度都与地质构造有关；同时，绝大多数断裂构造是由地震引起的破裂产生。

地质构造是地震发生的场所，地震活动又是地质构造产生的诱因。

地震活动具有重复性、减免性和新生性。

地质构造控制地震的时、空、强三要素，同一条断裂带上，最大强度的地震可能复发，并具有一定周期性活动规律。

由于大震周期性活动规律，在大地震刚发生后，距离下次复发的时间较远，地震影响区又处于大震安全期，对大震具有减免作用。

地震活动的新生性主要表现在两个方面，在断裂的交会部位，是地震容易发生部位，地震发生时，断裂连通，产生新的断裂，或断裂延长。

另外，在地壳结构、地球物理场和应力场特殊的地区，即使没有断裂构造，也可能发生地震，由地震引起新的破裂，产生新断层。

3掌握地震活动空间分布特征的分析方法

震中分布图

4掌握地震活动时间分布特征的分析方法

M-T图

5掌握未来地震活动水平的分析方法

年发生率，b值。

6掌握地震活动环境综合评价的内容

活动构造、活动盆地，应力场和地球物理场

4．构造应力场分析

1了解根据地质构造和形变资料等判定构造应力场

的方法

根据地震构造图的断层活动年代、活动性质，判定断裂的受力方式；根据地表观测点形变测量资料，分析观测点的运动方向和受力方式；根据震源机制解资料，分析震中所在位置的应力环境；综合考虑大背景应力环境，地质构造、形变和震源机制解资料的分析结果，给出构造应力场的综合判定结果。

2熟悉区域震源机制解资料的收集与分析方法

构造形变和构造应力是研究大地震发生规律的重要依据之一，许多强震的震源机制解得到的等效应力场的统计结果，可以代表该区域的现代构造应力场。

区域震源机制解资料的收集与分析方法：

（1）收集研究区域范围内1970年自地震区域台网以来的全部（也可确定ML≥1或者其它有效震级范围的）清楚的P或Pn初动符号，可以直接引用地震报告上的数据，但应对某些数据直接查图核实；

（2）根据这一地区的地震构造分区和地震分布状态划分统计单元，对每个单元的小震分布及其初动分别进行综合节面解的多次测定；

（3）通过求多个地震的平均节面相应的平均P、B、T轴来推断某一地区的平均构造应力场的方向，依据平均P、B、T轴的方向特征。

讨论该地区构造应力场最大、中等、最小主压应力轴的分布。

阐明当地地震活动和构造的关系，判定发震构造及其活动性质。

3熟悉编制震源机制解分布图的方法

在地震构造区中，用实线和虚线标示平均P、T轴的方向。

4掌握利用震源机制、小地震综合断层面解资料进行局部构造应力场分析的方法

（五）场地影响烈度分析

1熟悉影响场地地震烈度分布的因素。

震级大小、震源深度、发震构造断层性质、断层上、下盘效应，场地和地形效应，影响区的结构类型和设防水平。

2熟悉确定地震烈度衰减关系的方法。

3掌握对工程场地有影响的地震烈度资料的收集和分析方法。

通过地震考察报告、相关论文和报告。

4掌握场地影响烈度的综合评价方法。

划出综合等震线图。

找出最大影响烈度地震和最大可能影响地震。

二、地震危险性的确定性分析

考试目的：

主要考察从业人员对地震构造法、历史地震法的原理和技术方法的掌握、熟悉与了解程度。

考试内容：

了解地震危险性确定性分析的适用对象。

熟悉地震烈度与地震动的关系。

熟悉地震动衰减关系确定的方法。

掌握综合确定地震危险性确定性分析结果的原则和方法。

（一）地震构造法

1了解地震构造区的含义和划分依据。

地震构造区是指具有发生相同潜在地震的地理区域。

在构造上，具有相同的地震构造或地质类型的区域，或与地震活动有关的大地构造，都属于同一地震构造区。

划分依据：

1）二级或三级或更小大地构造单元的划分及其发育简史的一致性；

2）新构造及其第四纪（特别是全新世）发育历史的一致性；

3）现在构造应力场主压应力方向及其特征的一致性；

4）地震活动特征，特别是空间和强度分布特征；

5）发震构造条件的一致性；

6）适当考虑地球物理场和地壳结构的一致性。

在地震构造条件研究程度较差，或地震活动水平较低的地区，至少考虑1）4）6）

2熟悉判定发震构造及其确定最大潜在地震的方法。

发震构造（Seismogenicstructure）其定义为：

在现代构造条件下，显示有地震活动性的、或有历史地震地表破裂的、或古地震活动性影响的曾是地震震源的构造。

在关心的时期内很可能发生强震的地震活动断层。

地震活动断层应包括：

①有粘滑机制而且规模较大的能动断层；②与强震活动有可靠联系的断层。

根据我国现有资料的实际情况，确定最大潜在地震的方法有：

1）历史地震法：

该构造上发生的最大历史地震；

2）地质构造法：

主要考虑断层的类型和断层破裂的规模对该断层上发生地震的最大震级的控制作用。

3熟悉确定弥散地震的方法。

弥散地震是与已确认的发震构造无关的地震。

按上述规定的弥散地震实际上包括两类地震：

一类是通常所说的与发震构造无关的随机分布的地震，这一类通常在5级以下；另一类或者是由于震中定位误差或者是由于尚未发现构造而造成的无法与构造联系的地震，这类地震有可能是中强地震。

由于难以确定它们是否是测定误差造成，为了保守起见，也把这类地震当作与发震构造无关的地震。

根据上述法规，结合区域地震构造特征，确定地震构造区最大弥散地震的确定主要依据如下：

（1）地震构造区内与已知发震构造无关的最大历史地震震级大小；

（2）地震构造区内总体地震活动水平；

（3）地震构造区所处地震构造环境及其特征。

弥散地震与已知的发震构造无关，但与特定的构造环境和地震活动背景依然是有关系的。

4掌握地震构造法确定工程场地地震动参数的方法。

根据核安全法规HAD101/01《安全导则：

核电厂厂址选择中的的地震问题》（1994）和国家规范《工程场地地震安全性评价技术规范》（GB17741－1999）规定，采用地震构造法计算时，应符合：

（1）把区域地震构造模型简化为地震构造区和发震构造。

（2）确定与每一个发震构造相关的最大潜在地震以及和每一个地震构造区相关的最大弥散地震。

（3）对每一个发震构造，应假定最大潜在地震发生在该构造上距厂址最近的地点上；当厂址位于发震构造范围内，应假定最大潜在地震发生在厂址下面。

（4）厂址所在地震构造区内的最大弥散地震，应假定发生在距厂址某一特定距离处，此距离可能在数公里到数十公里的范围内。

这个距离的具体值是在研究和调查基础上确定，以保证在此距离内不存在发震构造。

其它地震构造区的最大弥散地震，应假定发生在该地震构造区最靠近厂址的边界上。

（5）采用基岩地震动峰值加速度衰减关系，计算上述地震在厂址的基岩峰值加速度值，取其最大者作为地震构造法确定的厂址SL-2级地面运动基岩峰值加速度。

（二）历史地震法

1熟悉根据历史地震记载和调查资料确定场地地震动参数的方法。

根据国家标准《工程场地地震安全性评价》（GB17741-2005）的相关规定，对于核工程适用的Ⅰ级地震安全性评价工作，需要采用最大历史地震法来估计厂址SL-2级设计基准地面运动参数值。

采用最大历史地震法计算时，应符合：

（1）将对厂址区有较大影响的历史破坏性地震作为最大历史地震法中需考虑的历史地震。

（2）采用基岩地震动峰值加速度衰减关系，计算上述历史地震在厂址的基岩峰值加速度值，取其最大者作为最大历史地震法确定的厂址SL-2级地面运动基岩峰值加速度。

确定对厂址有Ⅴ度以上影响的历史地震参数；

对所有历史地震，均采用地震动峰值加速度长轴衰减关系场地地震动参数。

2掌握根据历史地震计算确定场地地震动参数的方法。

确定对厂址有Ⅴ度以上影响的历史地震参数；

对所有历史地震，均采用地震动峰值加速度长轴衰减关系场地地震动参数。

3掌握历史地震法综合确定工程场地地震动参数的方法。

根据国家标准《工程场地地震安全性评价》（GB17741-2005）的相关规定，对于核工程适用的Ⅰ级地震安全性评价工作，需要采用最大历史地震法来估计厂址SL-2级设计基准地面运动参数值。

采用最大历史地震法计算时，应符合：

（1）将对厂址区有较大影响的历史破坏性地震作为最大历史地震法中需考虑的历史地震。

（2）采用基岩地震动峰值加速度衰减关系，计算上述历史地震在厂址的基岩峰值加速度值，取其最大者作为最大历史地震法确定的厂址SL-2级地面运动基岩峰值加速度。

三、地震危险性的概率分析

考试目的：

主要考察从业人员应用地震危险性概率分析技术方法的能力，以及对潜在震源区划分、地震活动性参数确定、地震危险性分析计算等问题的掌握、熟悉与了解程度。

考试内容：

（一）潜在震源区划分

1了解潜在震源区划分的原则和方法。

潜在震源区划分的原则主要包括：

历史地震重演和构造类比两条基本原则。

历史地震重演原则，是认为历史上发生过大地震的地方，将来还可能发生类似的地震；

构造类比原则，是根据已发生强震的地区发震构造条件的研究，外推到具有相同或类似构造条件的区域。

通常要考虑一下因素:

①区域地震构造格局对地震的控制作用；

②第四纪活动断裂及其活动性差异分段；

③不同方向断裂构造的交汇部位；

④地球物理场的畸变、转折部位或梯度带等特征与浅部构造的耦合部位；

⑤现代小地震活动的空间分布范围；

⑥历史地震的空间分布位置与构造的关系。

2掌握应用地震活动性特征划分潜在震源区的方法。

区域地震构造格局对地震的控制作用；现代小地震活动的空间分布范围。

3熟悉应用地质构造特征划分潜在震源区的方法。

不同方向断裂构造的交汇部位。

4了解应用地球物理场特征划分潜在震源区的方法。

地球物理场的畸变、转折部位或梯度带等过渡界线。

5掌握综合确定潜在震源区的原则和方法。

（二）地震活动性参数的确定

1熟悉地震带震级上限的确定原则和方法。

震级上限Muz的含义是指震级—频度关系式中，累积频度趋于零的震级极限值。

确定Muz有两条主要依据：

一是历史地震资料足够长的地区，地震带中地震活动已经历几个地震活动期，可按该带内发生过的最大地震强度确定Muz；二是在同一个大地震活动区内，用构造类比外推，认为具有相似构造条件的地震带，可发生相似强度的最大地震。

在实际工作中，综合考虑以上两条原则，且遵从地震带的震级上限Muz应等于带内各潜在震源区震级上限（Mu）的最大值这一原则。

2了解根据地质构造特征确定地震带震级上限的方法。

在同一个大地震活动区内，用构造类比外推，认为具有相似构造条件的地震带，可发生相似强度的最大地震。

3掌握根据地震活动性特征确定地震带震级上限的方法。

历史地震资料足够长的地区，地震带中地震活动已经历几个地震活动期，可按该带内发生过的最大地震强度确定Muz；

4掌握地震带的震级－频度关系的分析方法。

震级—频度关系中的系数b决定了地震带内大小地震频数间的比例关系，它是确定地震带中有效震级范围内地震震级的分布密度函数和各级地震年平均发生率的一个重要参数。

由于b值由实际地震资料统计得到，故它与资料的可靠性、完整性、取样时空范围、样本起始震级、震级间隔等因素有关。

b值依据古登堡—里克特所定义的震级频度关系式lgN＝a－bM，由实际地震数据统计确定。

式中a，b为常系数，N为震级大于等于M的地震个数。

5掌握地震带的地震年平均发生率的确定方法。

地震年平均发生率ν4代表未来百年内地震带地震活动的水平。

地震资料的选取一定要考虑这个因素，反映未来百年内地震带地震活动趋势和周期，地震年平均发生率能预测未来百年内地震带地震活动的水平。

6熟悉潜在震源区震级上限的确定原则和方法。

潜在震源区的震级上限是指该潜在震源区发生概率趋于0的极限地震的震级，通常与潜在震源区一并确定。

震级上限按0.5个震级单位为间隔确定，通常分为5.5，6.0，6.5，7.0，7.5，8.0和8.5级等几个震级段。

潜在震源区震级上限的确定将综合考虑因素。

1）地震活动性

历史地震资料给出了各地区曾发生过的地震记载情况，由于有地震记载的历史年代不够长，缺失和遗漏都在所难免，因此，历史上记载到的最大震级可能并不足以表示未来可能发生的最大地震的震级。

一般情况下，各潜在震源区的震级上限不应低于区内最大历史地震的震级。

对于已有历史地震记载的潜在震源区，若历史地震记载时间悠久并资料比较充分，可以将历史上发生的最大地震的震级作为震级上限。

在资料不完整的地区，则根据历史地震记载及该区地震构造分析的结果，将历史地震的最大震级加半级作为震级上限。

在有古地震资料的地方，古地震的强度也应是确定潜在震源区震级上限的依据之一。

2）地震构造特征

根据目前我国地震研究的状况，确定发震构造的最大潜在地震时，主要考虑活动断层的方向和性质，以及构造规模对该断层上发生地震的最大震级的控制作用。

3）潜在震源区震级上限的综合评定

在确定潜在震源区震级上限时，不是以某一个条件作为依据，也不是采用个别震例简单的构造对比，而是综合考虑潜在震源区内地震活动的状况、地震发生的构造环境、现代构造应力场作用下的发震断层的活动性质和活动性，以及发震构造的规模等因素。

对于每一方面的依据，都是采用大量数据的统计结果，作为构造对比的依据。

7掌握本底地震震级和震级下限的确定原则和方法。

8掌握潜在震源区各震级档空间分布函数的确定方法。

在地震带内，须把地震带各震级档地震的年平均年发生率分配给各相应的潜在震源区。

这里采用空间分布函数，根据各潜在震源区发生不同震级档地震可能性的大小，对地震年平均发生率进行不等权分配。

空间分布函数

的物理含义是一个地震带内发生的mj档震级的地震落在第i个潜在震源区内概率的大小。

在同一地震带内

满足归一条件：

（对不同震级档mj）

这里n为地震带内第mj档潜在震源区的总数。

在本报告中，mj共分成6个震级档，即4.0～5.4，5.5～5.9，6.0～6.4，6.5～6.9，7.0～7.4，≥7.5。

决定空间分布函数大小的因子考虑如下：

对6级以下的低震级潜在震源区，主要考虑小地震空间分布密度（指单位面积的发震概率）。

对6.5级以上的潜在震源区，考虑以下几个因子：

（1）中长期地震预报研究结果的应用

①中国地震烈度区划图（1990）是我国现行地震烈度区划图，基于1986年前的地震、地质资料和有关的研究成果，其潜在震源区方案反映了当时对我国地震环境的认识。

我们把它作为确定空间分布函数的因子之一。

根据中国地震区划图（1990）中潜在震源区和本工作区域中各相应震级档潜在震源区的交叉程度，以年平均发生率值为计算依据，按0～1范围赋值。

②国家地震局八五重点项目“2005年前我国大陆强震危险性预测研究”于19