二、主要创新点
该项目属于中国西北荒漠地区典型的Ⅱ+Ⅲ级重大建设工程场地地震安全性评价项目。项目横跨了著名的区域性深大断裂带阿尔金活动断裂带,填补了这一区域地震安全性评价工作的空白。该成果主要有以下七个方面的创新点:

图2 阿尔金南缘断裂特克阿苏一带新地貌面上形成的线性断坎影像
1.充分应用高清卫星图像的判读、解译和实地考察,发现阿尔金南缘断裂在地貌面上有明显的陡坎和左旋水平位错(图2),表明该断裂存在地表破裂现象。由此分析并证实了阿尔金南缘断裂与阿尔金北缘断裂有相近的活动幅度、特征和地质演化史,以此控制了当金山花状隆升的构造背景,与阿尔金北缘断裂在工程应用上具有相似的构造特征。
2.铁路线内阿尔金北缘断裂构成了地质构造体系的骨架,不仅构成了两大块体边界,而且斜截了祁连山活动断裂系。第四纪以来具有较高的水平滑动速率,虽然断裂所在地区现代中强地震明显不足,但该断裂作为强烈抬升断块隆起区和山前缓—微倾斜平原区的分界,其所在区段具有发生7级以上地震的构造条件以及显著的地表破裂特征(图3)。

图3 长草沟以西与旧阿克塞以东阿尔金北缘断裂北支和南支断层形成的地表破裂
3.对区域范围涉及的三危山断裂进行了重点调查,认为三危山断裂中西段的活动年代可能为全新世,并找到相关地质证据。该结果对后期三危山断裂新活动性专题研究提供了前期认识,项目组成员由此申请了“三危山断裂晚第四纪活动性及新构造意义研究”专项课题。
4.与线状建设工程相交的全新世活动断裂对工程的破坏是巨大的,而给出科学合理的抗断参数则可以在工程措施上使这种破坏得到弱化。该成果采用多种思路和方法提出了综合抗断参数,得以在工程设计中使用。与敦格铁路相交的3条全新世活动断裂分别为阿尔金北缘断裂北支断层阿克塞段、阿尔金北缘断裂南支断层、阿尔金南缘断裂,该项目采用了断层滑动速率法、古地震剖面分析法、断裂长度转换法、地表破裂位移量及考虑潜在地震上限的最大同震位错法等方法,综合给出了铁路线跨越的全新世活动断裂未来百年内可能遭遇的最大地震破裂位错量和设计建议(表1)。
表1 与铁路相交的全新世活动断裂几何学、运动学参数及设计处理建议

5.敦格铁路所在地区人烟稀少,历史地震和现代小震资料严重不足,为了充分分析有限的地震空间分布图像与地震构造之间的关系,该成果对铁路线工程场地近场区范围进行了小震重新定位和疑难历史地震核查,优化了地震空间分布图像,为深入分析断裂空间展布形态和新活动性提供了证据(图4)。

图4 敦格铁路沿线现代仪器记录地震及重新精定位前(后)地震分布示意图
6.通过野外地震地质调查,认为铁路线所在地区的现代构造应力沿阿尔金南、北缘断裂带集中与释放,而发育于党河南山隆起区的断裂均是阿尔金断裂带上盘块体中的次级破裂面,差异性运动弱,断裂的新活动性不明显,且断裂走向与边界断裂斜交,因此对铁路线不构成安全影响。
7.针对重点工程场地所在的地震构造环境特征,采用不同方法进行了详细的地震地质灾害分析与评价,结合国家有关技术规范,认为莫依拉克特大桥规划桥址距阿尔金北缘断裂次级活动断层面仅90m,成果建议该特大桥规划桥址向北移,满足国家规范要求的最小避让距离的强制性规定。该建议被项目建设方和设计方所采纳。
总体而言,项目技术人员克服了敦格铁路所在地区资料较少、海拔较高、环境恶劣、交通不便、时间紧张等不利因素,综合应用遥感影像、实地考察、地球物理勘探等方法对该地区活动断裂进行评价,同时综合应用多种方法对全新世活动断裂进行了抗断评价,给出了工程用的抗断参数,保障了铁路建设的地震安全。该成果技术路线和方法正确,基础资料翔实,结论合理,符合《工程场地地震安全性评价》(GB17741-2005)Ⅱ+Ⅲ级工作的要求。