具体描述
《大连市活断层探测与地震危险性评价》内容简介：大连是我国重要的港口城市，是东北的主要出海口和开展国际经济技术交流与合作的窗口，也是辽宁省的经济发达区和独具特色的旅游城市，全市行政区划包括瓦房店市、普兰店市、庄河市、长海县和旅顺口、沙河口、西岗、中山、甘井子、金州6个区及大连经济技术开发区，总人口580多万。改革开放以来，大连经济发展迅速，2009年国内生产总值突破4400亿元，处于东北三省第1位，在全国特大城市中，大连也占有很重要的地位。
城市地下空间的地质脉动：基于先进地球物理方法的地震风险精准画像 本书聚焦于快速城市化进程中，大型基础设施建设与居民居住安全所面临的共同挑战——城市地下活动断层的潜在威胁，以及如何通过前沿的地球物理探测技术，实现对地震危险性的精细化、可视化评估。 第一部分：城市化进程中的隐形地质风险 随着城市规模的不断扩张，人类活动区域正以前所未有的速度向地壳深处延伸。高层建筑、深基坑、地下管廊、轨道交通网络，乃至能源存储设施的建设，都要求我们对建造场地的地质背景，尤其是活动断裂带的分布与活动性，具备深刻的理解。然而，传统的地质调查手段往往难以穿透现代城市复杂的地表覆盖层（如人工填土、既有建筑基础），导致许多潜在的隐蔽断裂带成为地震风险评估中的“盲区”。 本书正是立足于这一核心问题，旨在构建一套多学科交叉融合的城市地震危险性评价框架。我们首先系统梳理了中国东部复杂构造背景下，新生代以来地壳运动的动力学机制，重点解析了特定城市群（如郯庐地震带的延伸区域、海河流域的构造单元）所特有的应力状态和潜在的地震源特征。 我们深入探讨了“城市活断层”的定义与识别标准。在地震地质学中，活断层的判定需要综合古地震学、构造地貌学和地球物理学的证据。本书强调，在城市环境中，地表形态的改变极大地干扰了传统的地貌解译，因此，精确的地下构造成像技术成为关键。 第二部分：地球物理探测技术的集成与应用 本书的核心价值在于对一系列非侵入性地球物理探测方法的系统性整合与创新应用，以期实现对地下断层带的高精度、高分辨率成像。我们摒弃了单一方法的局限性，主张构建“空天地一体化”的探测体系。 1. 浅层高精度地震勘探（Reflection Seismic）的革新 针对断层带的精细结构探测，本书详细阐述了超浅层高密度采集方案的优化。重点介绍了节点式采集系统（Node-based Acquisition）在复杂场地噪声抑制方面的优势，以及高精度静校正技术如何有效消除城市地表不均匀覆盖层带来的伪影。我们展示了如何利用远偏移距（Wide-Azimuth）数据，结合全波形反演（FWI）技术，对断层破碎带的P波和S波速度结构进行三维建模，从而明确断裂面的倾角、走向和剥蚀深度。 2. 电磁法与重力/磁力法的协同探测 地震波的速度变化通常与岩石的物理性质变化（如孔隙度、裂隙密度、流体含量）密切相关。本书详细介绍了大地电磁法（MT/TEM）在识别断层带富水或蚀变带方面的敏感性。通过将低频电磁数据与高频地震数据进行约束耦合，可以更清晰地勾勒出断层软弱带的横向展布。同时，对高精度重力测量在捕捉局部地壳密度异常（如断层上下盘的垂直位移）方面的应用进行了深入探讨，并提出了多物理场反演的约束条件优化方法。 3. 探地雷达（GPR）在城市浅层断层成像中的局限与突破 探地雷达因其极高的近地表分辨率，是识别全新世或近代地表破裂的利器。本书坦诚分析了GPR在城市复杂介质（高导电性、金属干扰）下的信噪比问题，并提出了多天线系统（Multi-channel GPR）和时频分析技术来增强对浅层冲沟、地层错位标志的识别能力。 第三部分：地震危险性量化与风险评估模型 地球物理成像提供了断层的几何形态和物性特征，但要转化为工程可用的地震危险性数据，必须依赖于先进的概率和确定性风险评估模型。 1. 确定性危险性分析（DSHA）的断层参数修正 在传统的DSHA中，地震源参数（如最大震级 $M_{max}$、断层几何形态）的获取往往依赖于区域地震学资料。本书提出了一种基于地球物理探测结果的断层几何参数修正流程。例如，通过断层剥蚀深度和滑动速率的直接估算，可以更准确地确定断层闭锁程度和潜在的最大应力释放潜力，从而修正地震危险性曲线的拐点。 2. 概率地震危险性分析（PSHA）中的源项约束 对于城市近场区域，源项（Source Term）的准确性直接决定了峰值地面加速度（PGA）和反应谱的可靠性。本书引入了应力降模型（Stress Drop Model），并结合断层带的物理参数（如刚度、断裂带宽度），对不同尺度的潜在地震事件进行概率分配，特别关注了低频大震和高频小震在城市结构响应上的差异。 3. 场地效应与近断层特性化效应评估 地震动在城市地表附近的传播受到复杂场地条件的影响。本书强调了三维地质模型（由多物理场联合反演生成）在模拟地震波传播路径上的关键作用。我们详细分析了近断层效应（Near-Fault Effects），包括冲击波（P-velocity pulse）和长时间的水平向高能量脉冲，这些效应在薄弱断层带上方尤为显著，并指导了抗震设计规范中针对特定地质背景的加速度反应谱调整。 结语：迈向城市韧性建设的科学基石 本书提供了一套从基础地质认知到工程应用决策的完整技术路径。通过对城市地下活断层的精准“画像”，我们不仅能够识别潜在的灾害源，更能为关键基础设施的选址、设计标准制定、既有建筑的抗震加固提供坚实的科学支撑。最终目标是，将地震风险从一个模糊的概率概念，转化为可量化、可管理的工程参数，为建设更具韧性的现代城市体系奠定可靠的地球科学基础。
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