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青島區域地殼穩定性分析與評價

青島市區域地殼穩定性評價步驟如下:①地殼穩定性評價區的劃分;②定量評價指標的選擇和分級;③穩定性模糊綜合評價及區域地殼穩定性分區。

第壹,地震活動和影響分析

青島的歷史資料記載的歷史地震很少,整個青島歷史上從未發生過5級以上的地震。中國發生的幾次大地震分別是:1506年8月28日,1506年9月2日,以及1506年10月5日,15438。據分析,史料記載的3次地震應為同壹地震序列(至少有4次有感余震),持續時間約40天,也可能是中等震群序列(潘等,2005)。

從1970年至2000年4月,本區共發生ML≥1.5地震35次,其中M = 1.5 ~ 1.9地震3次,M = 2.0 ~ 2.9地震29次,M = 3.0 ~ 3.9地震3次。

二、地殼穩定性評價區的劃分

根據青島市區域斷裂帶的分布、地質構造條件和巖土體特征,將該區域劃分為10評價區。評價區主要以山向家-郝各莊斷裂、滄口-溫泉斷裂、即墨-唐家莊斷裂、區域第三系新構造分帶界線和區域地震烈度分帶界線劃分,並根據巖土體特征進行適當調整。膠南隆起和膠萊凹陷以山向家-郝各莊斷裂和滄口-溫泉斷裂為界。在遙感影像上,即墨-唐家莊斷裂線性構造明顯,地貌表現為丘陵與沖積平原的分界;膠萊坳陷和膠東強隆起以大澤山南麓為界。

本次區域地殼穩定性評價主要選取了六個指標。按照定量判別的要求,總分10,分別通過賦權和定級值確定評分標準和等級。

由於影響地殼穩定性的因素非常復雜,且各因素的指標界限相當模糊,因此應采用模糊綜合評價法進行地殼穩定性評價。

根據各評價區相對穩定性模糊評價的計算結果,結合不同的構造層次,對該區地殼穩定性進行了大致劃分(圖14-1)。青島可以分為兩個區域,壹個是穩定區域,壹個是基本穩定區域。其中,基本穩定區是穩定性高的地塊和穩定性低的地塊。

圖14-1青島地區地殼穩定性評價分區

地殼穩定區,分布在青島北部的萊西市,中部的即墨、膠州和南部的膠南市的部分地區。基本穩定的地殼區域分布在平度市和即墨市、嶗山區和膠南市部分地區,其中即墨市和嶗山區部分地區為相對穩定塊體,平度市和膠南市部分地區為相對不穩定塊體。

從青島市區域地殼穩定性區劃圖(圖14-1)可以清楚地看到,青島市區域地殼穩定性總體穩定,無不穩定區域,東部地殼穩定性好於西部。

三、青島市城市功能區劃與區域地殼穩定性適宜性評價

地殼穩定性適宜性評價是將地殼穩定性研究成果轉化為社會經濟效益的關鍵步驟,是實現地質工作為國家建設、國家宏觀決策和區域經濟社會發展服務的主要環節。地殼穩定性評價結果直接為青島市的工程規劃和經濟建設提供科學依據。

根據穩定性區劃,結合青島市區域主體功能區劃,其城市主體功能區對地殼穩定性的適宜性評價如下:

1)萊西-膠州-膠南線東段地殼穩定性屬於相對穩定區。本區主要位於膠南弱隆起區和膠萊穩定弱隆起區,地面巖性主要為巖石海岸,局部有平原,處於地震烈度ⅵ度區。該範圍內的主要斷裂有即墨-唐家莊斷裂、滄口-溫泉斷裂、皮石口斷裂和王哥莊-北九水斷裂。據青島主要斷裂分析,上述斷裂自晚更新世以來無活動跡象。該區遠離郯廬斷裂帶,受其影響和控制較弱,地殼穩定性較好。是重大工程建設的首選。青島都市商務中心、東部旅遊度假區、海洋經濟產業帶、環膠州灣產業帶、延慶公路沿線產業帶的大部分區域,以及西海岸現代制造業集聚區、黃島-膠州物流中心、慶忌高速公路沿線產業帶、印青高速公路沿線產業帶的大部分區域均位於此範圍內,不僅方便了青島市重大產業項目的選址,也促進了招商引資的發展,為青島市當前的經濟發展提供了良好的架構。

2)萊西-膠州-膠南線西段地殼穩定程度屬於相對基本穩定區。該區跨越三個第三紀新構造分區,即膠東強隆起區、膠萊穩定弱隆起區和膠南弱隆起區。既有山地平原,又有低山丘陵,地面巖性相對復雜,處於地震烈度ⅶ度區。該區主要斷裂有膠南-日照斷裂、山向家-郝各莊斷裂、百尺河-二五裏夼斷裂和招遠-平度斷裂。據青島主要斷裂分析,上述斷裂自晚更新世以來無活動跡象,受郯廬斷裂帶影響較弱,表明該區地殼相對穩定。賴平新產業集聚區、西海岸現代制造業集聚區、黃島-膠州物流中心、慶忌高速公路產業帶和印青高速公路沿線部分區域均位於此範圍內。總體而言,該區域主要工業項目的選址較為理想,但不排除膠州西部印青高速公路工業帶沿線部分地區潛在不穩定因素的威脅,特別是來自郯廬斷裂帶的影響。

3)平度大澤山西地塊的地殼穩定性屬於相對不穩定區。該區靠近郯廬斷裂帶,處於膠萊穩定的弱隆起區。大部分地區為山地平原,處於地震烈度ⅶ度區。郯廬斷裂帶近期活動具有高強度、低頻率和相對平靜的特點。該區在壹定程度上受郯廬斷裂帶的影響和控制,地殼穩定性較差。因此,該地區不是重大工業項目的理想選址,但更適合發展農產品深加工和中小型工業企業。結合青島市經濟建設的總體布局,建議合理適度選擇該地區東部,特別是重大工業項目,建設印青高速公路沿線產業帶和賴平產業集群。

4)環膠州灣地殼穩定性屬於相對穩定區。該區位於中朝準地臺的次級構造單元魯東斷隆,是壹個相對穩定的大地構造單元。該區南部的膠萊臺凸起由元古界變質巖、侵入體和燕山期花崗巖組成,是壹個長期穩定的隆起單元。北部為膠萊地臺坳陷,但整體背景仍處於隆起狀態。該地區位於膠南太公北部,同時處於丘陵和低山地區與膠州灣的過渡地帶。分布在該區的主要斷裂分為三組:北東向、近東西向和北西向。北東向斷裂主要有滄口斷裂、新島斷裂、皮石口斷裂和王各莊斷裂,東西向斷裂主要有百尺河-25十裏夼斷裂和膠州斷裂,北西向斷裂為紅石崖斷裂。除新島斷裂為前第四紀斷裂外,其他斷裂在第四紀早、中更新世均有不同程度的活動,但晚更新世以來已不活動。該地區無4.0級以上地震記錄,地震活動水平較弱,不具備發生6級以上地震的構造條件。