北京地区的地震构造历史地震与地震危险性

有一次和几位家在北京且从事建筑抗震的朋友吃饭时，他们十分关心北京的地震安全问题，让我谈谈看法。我说大家都不希望北京发生较大的地震，这完全可以理解，但必须要尊重自然，从地震的发生机制与规律入手，才能对北京的地震危险性有客观的认识。我粗略地谈了几句，他们认为我说的靠谱，并建议我写篇文章出来，以便于更深入地讨论和交流。

北京地区活动断裂发育，是新构造活动较强烈的地区。北京地区位于我们划分的唐山地震区和运城地震区交界处的西北端（图1），且其主要位于运城地震区。在唐山地震区，曾发生年三河－平谷MS7.8地震、年邢台MS7.2地震，年唐山MS7.8地震等；在运城地震区的东北部位——山西裂陷盆地带的北端，曾发生多次强震与大地震。北京地区历史上也曾发生过多次强震，并非“安全岛”。受这些地震的波及或直接影响，导致了北京地区不同程度地人员伤亡和财产损失。显然，科学评价北京地区的地震危险性，对该区未来防震减灾工作具有重要指导意义。

图1唐山和运城地震区地震构造图

为此，本文从这两个地震区的地震趋势研判入手，并结合北京地区活动断裂发震潜力评估，剖析北京地区地震危险性。

一、活动断裂与地震活动

北京地区断裂以NE－NNE向为主，其次为NW向（图2）。NE－NNE向断裂包括延庆－矾山盆地北缘断裂、南口山前断裂、小汤山－东北旺断裂、黄庄－高丽营断裂、密云－牛栏山断裂、顺义－良乡断裂、南苑（大兴）－通县断裂、夏垫断裂与宝坻断裂等。北西向断裂包括南口－孙河断裂和永定河断裂等。

这些断裂活动时代一般在早、中更新世，第四纪晚期以来断裂活动具有明显的分段性，其中晚更新世以来有过活动的断裂包括延庆－矾山盆地北缘断裂、南口山前断裂、小汤山－东北旺断裂、南口－孙河断裂、黄庄－高丽营断裂、顺义－良乡断裂、南苑（大兴）－通县断裂、夏垫断裂和宝坻断裂等，其整体活动性表现为由南到北逐渐加强。

图2区域地震构造图

有史以来，北京地区共发生MS≥5.0地震12次，见表1。

表1有史以来北京地区MS≥5.0地震

备注：根据我们的研究，已将年三河-平谷MS8.0地震修订为MS7.8.

以下，看看这些地震发生在哪些断裂上（断裂资料参考了文献）。

1、延庆－矾山盆地北缘断裂（位于运城地震区）

该断裂走向NE，倾向SE，长约km，自上新世以来活动强烈，全新世以来发生过多次古地震，具丛集复发特点。其是年延庆东MS6.0地震和年延庆MS6.75地震的发震断裂。

2、南口山前断裂（位于运城地震区）

该断裂走向NE，倾向SE，长约61km，推测是年昌平西南MS5.0地震的发震断裂。

3、南口－孙河断裂（大部位于运城地震区）

该断裂走向NW，倾向SW/NE，长约58km，是年昌平MS5.0地震的发震断裂。

4、永定河断裂（位于运城地震区）

该断裂走向NW，倾向SW/NE，长约26.2km，推测是年北京MS5.0地震的发震断裂。

5、黄庄－高丽营断裂（位于运城地震区）

该断裂走向NNE-NE，倾向SE，长约km。关于年北京西北MS6.5地震的发震断裂，尚存争议。环文林认为其是清河隐伏断裂，徐锡伟等认为其是东北旺－小汤山断裂，周青云等认为年地震是这两条断裂共同作用的结果，但以后者为主。从图3看出，东北旺－小汤山断裂、清河断裂、八宝山断裂与黄庄－高丽营断裂近似平行且相距较近，可把这些断裂总体上归为黄庄－高丽营断裂带。因此，可认为年地震发生于黄庄－高丽营断裂带，这是我们的新认识，且能化解“莫须有”的争议。

6、顺义－良乡断裂（位于运城地震区）

该断裂走向NNE，倾向NW/SE，长约km，是年北京MS5.0地震的发震断裂。

7、南苑（大兴）－通县断裂（分界断裂）

该断裂走向NNE，倾向NW，长约km，是年大兴MS6.75地震和年通州MS6.5地震的发震断裂。这两次地震发生在唐山地震区。

8、夏垫断裂（位于唐山地震区）

该断裂走向NNE，倾向SE，长约km，是年通州MS6.0地震和年三河－平谷MS7.8地震的发震断裂。

9、宝坻断裂（主要位于唐山地震区）

该断裂走向NEE，是通州东南MS5.0地震的发震断裂。

图3北京市地震构造图

二、北京地区地震危险性评估

1、唐山与运城地震区地震趋势

基于孕震断层多锁固段脆性破裂理论，我们分析了唐山和运城地震区地震趋势，现简述如下。

唐山地震区未来有MS7.8~8.3标志性地震发生，目前远离临界状态（图4），预判震中位置在天津-沧州一带；在标志性地震发生前，该区会发生多次不超过MS7.6的预震。

图4考虑误差修正后唐山地震区公元前-.11.21之间

MS≥5.0地震的CBS与时间关系

运城该地震未来有MS8.0~8.5标志性地震发生，目前远离临界状态（图5），预判震中位置在运城一带；在标志性地震发生前，该区会发生多次不超过MS7.8的预震。

图5考虑误差修正后运城地震区公元前-.11.21之间

MS≥6.0地震的CBS与时间关系

2、活动断裂发震潜力

如上所述，因上述两个地震区的未来标志性地震不发生在北京地区，且目前距临界状态尚远，故以下仅评述北京地区活动断裂发生预震的潜力。

以上曾提及，北京地区有9条活动断裂发生过MS≥5.0地震。从我们分析过的震例看，从未发生过强震但发生过中强震，且长期处于地震平静期的活动断裂，通常表明其存在非锁固段，其发震震级上限一般不超过MS6.0。鉴于这样规模的地震，烈度较小，基本上不超过北京地区的抗震设防烈度，故本文不予讨论。然而，那些发生过MS≥6.0地震且时有中强震发生的活动断裂，往往会有更大的地震发生，是本文

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