第三阶段自80年代中期迄今,这个阶段有以下几方面的特点,一是,现在区域稳定性评价理论观点的系统和完善化;二是,其它理论或观点如地震工程等的渗透和扩展,呈现多极发展的兴旺时期;三是,评价方法不再停留于区划定性评价和影响因素分极指标评价法,而是发展到数值化、定量化乃至专家系统人工智能化。
1992年殷跃平博士等在胡海涛的指导下,以其知识结构为主,兼收其他专家的思路,建立和出版了《重大工程选址区域地壳稳定性评价专家系统(CRUSTAB)》。同年刘传正在胡海涛教授的指导下完成了博士学位论文:《重大工程选址的“安全岛”多级逼近与优选理论及其应用》,提出了如何进行活动构造区重大工程选址的区域稳定性评价理论与方法,进一步发展了李四光(1965,1967)提出、胡海涛(1979,1984,1988)坚持并发展起来的“安全岛”理论。
至此对区域稳定性的研究,经过三个阶段的发展和众多专家、学者的努力探索,已达到了较高的水平,形成了具有我国特色的学科领域。
二、区域地壳稳定性(Regional Crustal Stability)
“安全岛”(Safety Istand)内容及方法
如上所述,区域地壳稳定性是衡量工程建设地区,现今地壳及其表层,在内、外动力(以内力为主)作用下的稳定程度,以及这种稳定程度与工程建筑之间的相互作用和影响。通过区域稳定性的分析评价,最终获得相对稳定的“安全岛”作为工程建设可靠的基地和场址。根据区域稳定性理论,1981年胡海涛在广东大亚湾核电站区域稳定性评价中,总结出区域稳定性分析评价的系统内容、方法和步骤(参见表1)。为以后区域稳定性分析、评价打下了较为坚实的基础。
研究和分析区域地壳稳定性,必须从现代构造性入手,作为地壳环境的整体,地质、地震和地球物理现象是相互联系和制约的。深断裂和地壳结构以及岩石圈动力学条件是控制地震、活动断裂和现代火山活动的重要因素,也是地球内力作用形成的三大地质灾害。它们是区域稳定性评价的三个重要方面。据目前研究,我国(包括台湾省)不存在现代活动火山。所以,前两者是地壳稳定性分析评价的重要根据。
区域稳定性的评价方法大致可分为以下几种:
1.区域稳定性主要指标分级评价法。此种方法是在搜集控制现代活动性的地质、地震和地球物理现象的活动指标,如大地构造特征、第四纪升降运动速率、断裂活动性(包括绝对活动年龄和活动速率);地应力(主压应力与主断裂的迭加角)、地震(最大震级和基本烈度等)、地球物理参数(如大地热流值、布格异常梯度值等)的基础上,根据各种指标参数的分级和对比分析,可将地壳稳定性划分为四类:即Ⅰ类稳定;Ⅱ类次稳定;Ⅲ类次不稳定;Ⅳ类不稳定。然后对各类工程的适宜性及其抗震设防措施,进行评价(如表2所列)。应当加以说明的是第Ⅰ类(稳定的)是前寒武纪的地盾、地台古老结晶基底,适宜于所有各类工程建筑,特别是重大工程建筑,相当于长期稳定的理想“安全岛”;第Ⅱ类(次稳定的)是褶断带中所挟持的地(岩)块,在地质历史上曾遭受过改造,最大震级(MS)>上是在Ⅵ—Ⅷ度之间,是需要进行一般性的防震、抗震措施的,这就要发挥地震工程的能动性,只要地基不存在抗断问题,加强抗震、防震措施是可以通过正确的勘探设计、施工加以调整,在经济许可的条件下是可以达到稳定平衡的。特别是在工程技术发达的今天,更有必要扩大该稳定程度的区间范围,从抗震、防震设计上加以解决。第Ⅲ类(次不稳定的)处于较强地震活动的高烈度(Ⅷ—Ⅸ),如进行大型工程建设,需进行专门性防震、抗震设计。第Ⅳ类(不稳定的),地震基本烈度大于X,一般不适宜于大型工程建筑。如需建筑,亦应进行特殊防震、抗震设计。
这种评价方法以李兴唐等(1987)提出最早,其后有所深化。这种方法的可靠性,决定于资料的丰富程度,有些深部地球物资料尚难取得,指标分级标准尚需深入论证。
本文标题:胡海涛与区域地壳稳定性“安全岛”学说的发展(2)
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