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2004年 第26卷 第4期    刊出日期：2004-12-02

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地震地质2004年第26卷第4期目录

2004, (4):  0-0. 

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业绩简介

李玶院士工作业绩简介

赵和平, 任金卫, 何宏林, 周本刚

2004, 26(4):  557-558. 

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李玶院士是新中国成立后最早从事地震构造研究的地球科学家。生于1924年3月20日,祖籍湖北大悟县。1943年考入重庆国立中央大学地质系学习,1947年大学毕业后留校任教。1949年解放后百业待兴,先生与肖楠森教授一起协助南京市政府从事工程地质和水文地质方面的工作,1950年深感这方面人才的急需,先生上书教育部建议在南京大学地质系创办工程水文地质专业,获批准后即开办,为我国早期工程建设培养了大量人才。1954年调哈尔滨军事工程学院任教,在苏联专家的指导下讲授军事工程地质学,并从事沿海地下工程选址。

活动断裂

关于“城市活断层探测与地震危险性评价工作大纲(试行)”的几点认识

汪一鹏

2004, 26(4):  559-565. 

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“十五”期间即将实施20个省会级城市的活断层探测与地震危险性评价工程。文中对该工程的技术指导性文件“城市活断层探测与地震危险性评价工作大纲(试行)”的基本内容和领会要点进行了阐述。对“工作大纲”的5大属性(科学性、普适性、包容性、可操作性、约束性)作了说明,对探测工程的主要对象活断层和地震活断层进行了界定,对工作区和目标区的内涵及工作途径的差别做了解释。分析了工程所面对的3个层次的科学问题和实施过程中的5个步骤,并对每个步骤中需要注意的事项和应采取的对策分别进行了探讨。文章阐述了探测过程中安排中期验收的必要性,指出本工程是以往各震害防御工作的延续、发展与深入。

中国大陆壳幔运动耦合作用分析

任金卫

2004, 26(4):  566-575. 

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板块运动是地壳和上地幔变形的主要动力来源之一。因为只有地壳变形能被直接观测到,所以将上地壳变形场与下地壳和上地幔变形场比较是研究壳幔运动耦合作用的主要方法之一。利用中国大陆GPS观测结果,结合第四纪活动断层和由20世纪以来发生的地震资料反演获得的地球表层的水平应变率场,并将相关结果与Pn波各向异性及剪切波分裂的快波方向相比较,探讨中国大陆壳幔运动耦合作用。结果发现,总体来看活动性强的构造单元,其深部上地幔塑性剪切带的展布与上地壳脆性剪切带的方位有较大的差异;反之,活动性弱的构造单元,差异较小。活动构造单元其上地壳与下地壳—上地幔之间构造变形活动差异较大的原因,可能是在这个部位上、下地壳之间构造活动有一定程度的解耦,使下地壳以上部分的活动与其下“大地幔流”的运动趋势发生差异,从而产生构造应变能积累。

台湾9.21集集地震考察兼论强震发震断层

彭阜南, 叶银灿

2004, 26(4):  576-585. 

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1999年9月21日,台湾中部山麓带发生了M7.3的大地震,震源深度为8km,财产损失及人员伤亡是百年来台湾许多地震中损失及伤亡最大的1次,其震级也是台湾本岛陆上所发生的地震级别最大的。震源机制属低角度逆冲断层成因,余震在平面上围绕着北港高基底作半圆状分布,在垂向上,则分布在逆冲断层的上盘。与此相应,地面变形及上部结构物的破坏,以车笼埔发震断层上盘最为激烈,下盘几乎不受影响。此外,地震断裂的北端,水平位移量高达9.8m,垂直抬升达10m,比主震区要大;其地面加速度峰值,亦高达水平为502gal,垂直为519gal。这些特点表明,地震是受到地下深处侏罗型叠瓦状构造的控制。此外,3个诱发地震中心均受当地的地质构造与地貌条件的控制。文中还叙述了震害及工程结构物破坏的特点,尤其是水工结构物的震害。

张家口-渤海地震构造带的地壳形变研究

王若柏, 顾国华, 徐杰, 周伟

2004, 26(4):  586-596. 

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华北北部地区的张家口-渤海断裂带是控制现代强震的一条地震构造带。新近纪以来,在区域NEE向主压应力的作用下,新发育了一系列的NE向构造活动带,与张家口-渤海断裂带组成1组共轭的剪切破裂系统,控制了近代强震的发生。文中主要探讨了这条断裂带的地壳形变特征。长趋势GPS地壳形变图像反映了这条活动断裂带相对完整的左旋走滑活动。分期的地壳形变图像揭示了在中强地震前,沿该断裂带出现一系列的NE向梯度异常带,分别指示了唐山-河间、三河-涞水以及延怀-山西地震构造活动带的活动,表明了沿张家口-渤海断裂带出现了中强地震的中期前兆。研究认为,强震前地壳形变揭示的是深部蕴震层的应变活动信息,而强震之后比较杂乱的图像特征体现了盖层的调整运动。

红河断裂带大型右旋走滑运动与伴生构造地貌变形

向宏发, 韩竹军, 虢顺民, 张晚霞, 陈立春

2004, 26(4):  597-610. 

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调查研究表明,自中新世以来,红河断裂大规模右旋走滑运动及其伴生构造变形有如下一些主要特征在几何结构上,可将整个红河断裂系分为北、中、南3个变形区。北区东侧为滇西北伸展裂陷区,以轴向NNW,NNE和近SN向3组上新世以来的裂陷型断盆为特征,北段西侧为兰坪—云龙古近纪、新近纪压缩变形区;中段变形以右旋剪切走滑运动为特征,南部断裂东侧有滇东中新世以来的压缩变形,西侧为藤条河中新世拉伸断陷区。上述变形特征反映在构造地貌上为北部盆岭构造、中段线性断谷断盆构造及南部压(张)性盆地变形,其中苍山—洱海一带断裂两侧主夷平面的巨大落差是红河断裂上新世以来断陷正断作用的显著代表。在时空演化上,从古近纪经中新世至上新世,断裂主体活动部位在南段,并呈由南向北的“撕裂”格局,上新世以后至第四纪,尤其是晚第四纪以来,主体活动部位已转移至北段,表现为由N向SE的滑移伸展变形;变形区的范围大小和变形幅度表明红河断裂的东盘地块始终是作为地块相对运动的主动盘。

右江断裂带晚更新世活动的若干地质地貌证据及位移速率

宋方敏, 李传友, 陈献程, 张兰凤

2004, 26(4):  611-621. 

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右江断裂带地处桂西断块区,有记载以来沿带曾发生4.0～5.0级地震15次,属中强地震带。笔者在室内卫片、航片、大比例尺地形图解译和分析的基础上,经野外实地调查,获得了断裂带晚更新世活动的若干地质地貌证据,实测了断裂的左旋位移数据。文中介绍了有关证据,并根据年龄数据,计算了断裂中、晚更新世以来的水平和垂直位移速率。断裂带在平面上分3大段,即百色以西段、百色—思林段、思林—坛洛段,各大段又可进一步分为若干个小段。断裂断错了距今(3.28±0.25)×10⁴a～(10.16±0.79)×10⁴a的阶地堆积物和残坡积物,控制着百色—田东晚第四纪盆地的发育,地貌上形成断层谷和槽地、断层崖和陡坎,横穿断裂的水系发生同步左旋位移,其活动性质以左旋走滑为主,兼有张性差异运动。晚更新世不同时段以来断裂的水平位移速率为1.47～1.98mm/a,中更新世以来的垂直位移速率为0.74～0.76mm/a,晚更新世以来为0.1～0.35mm/a。该断裂的位移速率明显低于其西的川滇断块内部断裂,更低于川滇断块周边断裂。

郯庐断裂带白山—卅铺段第四纪以来的活动习性

姚大全, 刘加灿, 翟洪涛, 童远林

2004, 26(4):  622-629. 

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根据构造地貌遥感解析,发现郯庐断裂带沿庐江白山到桐城卅铺一线显示1组平行断层,现场地震地质调查验证其为1组活动断层。通过断层剖面观测、样品采集及样品测试分析和宏微观构造分析,结果表明,郯庐断裂带在白山—卅铺一带第四纪以来仍具有黏滑、蠕滑交替的变形活动。其中,在柯坦—卅铺一带,最年轻的水系被NE向断层组右旋扭折,其断层物质的微观观测和测龄结果表明该断裂段第四纪时的活动具有脆、塑性过渡变形特征,强烈活动时间处于早、中更新世;而白山剖面断层泥年龄测试结果则反映相应断层段在中、晚更新世曾有过较强烈的活动。断层泥超微(SEM)和显微观测结果亦表明该断裂段曾发生黏滑、蠕滑交替的构造变形事件,且表现为先黏滑后蠕滑;结合水系呈现缓慢扭折表征,近年来沿断裂有不少微震发生,表明郯庐断裂带在白山—卅铺段的最新滑移方式主要表现为蠕滑,也就是说,该段积累的应力以蠕滑或微震等方式缓慢释放,据此推测未来一定时期内不易孕育强烈地震。

郯庐断裂带莒县胡家孟晏地震破裂带的发现

何宏林, 宋方敏, 李传友, 杨晓平

2004, 26(4):  630-637. 

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郯庐断裂带是中国东部最主要的一条活动断裂带。在该断裂带中部,沂沭断裂东地堑的潍坊—嘉山段中发育了1条长360km的全新世活动断裂带(F₅),在该全新世断裂带的北段和中段分别发生了公元70年的安丘地震和公元1668年的郯城地震。2003年底我们考察沭河断裂带时,在莒县境内发现了1条长约7km的地震破裂带,作为活动断层应该归属于F₅断裂带,但其是一条独立的地震破裂段还是归属于1668年郯城8.5级地震破裂带有待于进一步的研究。尽管如此,探槽揭示出的上覆未经破坏的地层的¹⁴C年代表明,该破裂带在(2140±190)aBP以来没有过活动,因此我们认为其作为1条独立破裂段的可能性较大。

山东半岛东北部新发现近EW向活断层

马保起, 舒赛兵, 刘光勋

2004, 26(4):  638-644. 

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山东半岛东北部地区晚第四纪的构造活动以整体性抬升为主,内部的断裂活动相对较弱,晚更新世以来的断裂活动仅分布在局部地区,新发现的东殿后断裂是其中的1条。断裂总体走向近EW,全长约20km,地貌上表现为由3条河流上游组成的谷地。断裂错断的最新地层的热释光年龄为84～75ka BP,上覆坡积角砾层的热释光年龄为64ka BP,断裂发育的松软断层泥的热释光年龄为82ka BP。断裂的剖面特征和断盖地层的年龄表明,东殿后断裂的最新活动时代是晚更新世早中期,垂直活动速率不<0.16mm/a,晚更新世晚期以来停止活动;断裂的最大潜在地震为6/2级。

祁连山东段天桥沟-黄羊川断裂古地震活动习性研究

郑文俊, 袁道阳, 何文贵

2004, 26(4):  645-657. 

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天桥沟-黄羊川断裂位于祁连山东段主峰冷龙岭以东,是祁连山东段的重要活动断裂之一。该断裂以关家台为界分为东西2段,全新世以来均有过明显的活动。沿断裂开挖了6个古地震探槽,通过综合对比得到了该断裂全新世以来的7次古地震事件和1次历史地震事件,其年代分别为事件Ⅰ(10743±343)aBP,事件Ⅱ(9038±39)aBP,事件Ⅲ(7050±577)aBP,事件Ⅳ(4847±185)aBP,事件Ⅴ(3562±190)aBP,事件Ⅵ(2476±194)aBP,事件Ⅶ(1505±253)aBP,事件Ⅷ为1927年古浪8级大地震。这表明该断裂可能也参与了1927年古浪8级地震的活动。各次古地震事件在时空分布上相对较均匀,大致具有准周期复发的特征。

青藏高原中部温泉盆地西缘的晚新生代正断层作用

吴中海, 叶培盛, 刘琦胜, 吴珍汉, 胡道功, 赵希涛, 周春景

2004, 26(4):  658-675. 

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在青藏高原中部的温泉盆地西侧发育了1条倾向东的强烈活动的近SN正断层——温泉盆地西缘断裂。它是在印度板块与欧亚板块强烈碰撞的背景下,青藏高原中北部地区自晚新生代以来发生近EW向伸展变形的产物。晚新生代以来,该断裂上的最大垂直错动量不会<2.1km,错动中生代褶皱地层所暗示的最大垂直位移量为(6.0±2.2)km。第四纪期间,该断裂发生了多期活动,形成了山前的多套断层三角面和多级断层陡坎地貌。根据断裂垂直错动晚第四纪期间不同时代的地层和地貌体所形成的断层崖高度估算,其晚第四纪以来的最大活动速率不超过1.2mm/a,平均活动速率为0.45mm/a。初步的探槽分析表明,晚更新世末期以来沿该断裂至少发生了3次震级不同的古地震事件。综合该断裂的全新世活动特点推断,它是在未来具有较大可能发生6～7级地震的一条重要控震断裂。

东昆仑活动断裂带东段全新世滑动速率研究

李春峰, 贺群禄, 赵国光

2004, 26(4):  676-687. 

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文中通过对东昆仑活动断裂带托索湖至玛曲段的实际野外测量,获得了该段上的1组断裂位错实测数据和¹⁴C及TL测年样品。通过室内分析研究,发现大体以阿尼玛卿山玛积主峰为界,东昆仑活动断裂带托索湖至玛曲段可再分为花石峡段和玛沁段2个在几何上不连续的段落,花石峡段的全新世水平滑动速率(11.5±1.1)mm/a明显高于玛沁段(7.0±0.6)mm/a。此外,由于断裂而引起的断裂两侧的差异垂直隆升速率,花石峡段自4kaBP以来约为(2.1±0.3)mm/a,玛沁段自10kaBP以来约为0.55mm/a。这种差异垂直隆升速率的明显变化,一方面反映了东昆仑活动断裂带不同段落上活动的差异,另一方面也可能反映了研究区内全新世以来的快速隆升。

2002年12月14日甘肃玉门5.9级地震的发震构造研究

何文贵, 郑文俊, 赵广堃, 马尔曼, 董治平

2004, 26(4):  688-697. 

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野外调查结果表明,2002年12月14日发生在甘肃省玉门地区的5.9级地震,其宏观震中和仪器震中都位于祁连山北缘断裂上。仪器震中为39.8°N,973°E;宏观震中为397°N,973°E。震中区烈度为Ⅷ度,极震区呈长椭圆形,长轴走向N65°W,长度为15km;短轴走向N25°E,长度为12km。本次地震的发震断层应为祁连山北缘断裂内的次级断裂——旱峡-大黄沟断裂,地震为该断裂最新活动的结果。

北京市立水桥附近黄庄-高丽营隐伏断裂的浅层地震勘探

马文涛, 徐锡伟, 郝书俭, 尹功明, 于光明, 于贵华, 储宝贵, 郑宝贵, 张兰凤

2004, 26(4):  698-705. 

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利用高精度的浅层地震勘探手段,探测出北京市立水桥附近的黄庄-高丽营隐伏断裂,并进行了地质解释。结果表明北京市立水桥附近区域的浅部速度模型为4层结构。第1层至第2层的介质深度从0～150m,P波速度从800～2000m/s,介质为第四纪或古-新近纪覆盖层;第3层至第4层的介质深度为130～300m,P波速度在2000～2500m/s以上,推测为泥岩、砂岩类的基岩区。黄庄-高丽营隐伏活断裂其浅部由东西2条近似平行、相距1300m、走向N23°E、倾向SE的断裂所组成,西断裂F₂倾角22°,东断裂F₁倾角67°,在634m深度归结成单条断层,构成分叉状结构;断层上盘埋深101m,下盘埋深109m,断距为8m,为断错T₂,T₃地层界面、带走滑分量的正断层型。

凤凰山地区蒲江-新津-德阳隐伏断裂反射波法地震勘探与断裂活动性研究

何强, 李录明, 赖敏, 黎大虎, 黄伟

2004, 26(4):  706-715. 

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利用反射波法地震勘探确定了在凤凰山地区蒲江-新津-德阳隐伏断裂通过的具体位置以及断裂的规模和性质,证明了该断裂在向东俯冲的过程中错切了晚更新统沉积物,具有明显的第四纪活动性,对凤凰山台地的形成起到了一定的控制作用。地面地质调查及历史地震研究也证明蒲江-新津-德阳隐伏断裂具有晚更新世活动性,且断裂南段的活动性明显强于北段,表明该断裂的北段是成都平原内部的一条弱地震活动带。同时,文中还对在城市近郊人烟繁杂地带反射波法地震勘探中野外观测系统的布置及地震参数的选取进行了探索,小道间距、小偏移距、多接收道、短排列、多次覆盖、高频检波器接收的工作方法和野外地震参数的合理选取对实现主要干扰波和反射波信号的有效分离,提高地震勘探分辨率起到了至关重要的作用。

阿尔金断裂带东段晚更新世阶地沉积物红外释光测年及其构造意义

王萍, 卢演俦, 陈杰

2004, 26(4):  716-726. 

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对流经阿尔金断裂带东段的段家沙河、疏勒河和踏实河的阶地沉积物进行了细颗粒多测片红外释光(IRSL)测年,初步确定了晚第四纪各级阶地的形成年代和构造抬升速率。疏勒河在昌马盆地南缘发育7级阶地,光释光测年结果显示这些总高度超过100m的阶地可能主要形成于数万年以内,抬升速率约为2.5mm/a;照壁山峡谷疏勒河保留有5级阶地,大致形成于20万年前,阶地的抬升速率约为0.7mm/a;段家沙河在红柳峡上形成4级阶地,形成于距今7万年以来,其抬升速率约为0.6mm/a。

工程地震

论核工程选址中的弥散地震

张裕明, 时振梁, 常向东, 周本刚, 环文林, 董瑞树, 冉洪流

2004, 26(4):  727-732. 

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弥散地震评价是核工程选址中地震安全性评价的重要内容之一。文中在分析弥散地震涵义的基础上,论述了弥散地震评价中地震构造区划分的原则和依据、弥散地震确定的方法和技术途径等关键性技术内容。

中国长线工程场地地震安全性评价工作中的活动构造问题

冉勇康, 陈立春

2004, 26(4):  733-741. 

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长线工程场地一般都得穿经活动构造带,因而活动构造研究在该类场地的地震安全性评价工作中尤为重要。为此,文中对长线工程场地对地震安全性评价工作的要求和活动构造的研究现状进行了总结和分析,在此基础上,提出了长线场地地震安全性评价工作中活动构造研究宜开展的研究内容、技术指标、技术路径和成果提交等工作要点。最后,对长线场地震安全性评价工作中活动构造研究目前存在的一些问题进行了初步的分析和探讨。

在中国地震动参数区划图编制中GIS信息系统的应用

叶洪, 周庆, 陈国光, 单新建, 屈春燕, 陈晓莉

2004, 26(4):  742-749. 

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编制全国性的地震动参数区划图,涉及到多个学科的大量与空间位置有关的信息,需要对海量空间数据进行有效的存储、处理与统计分析。GIS信息技术适用于存储、管理、分析与表述各种带有空间分布特征的信息。文中介绍了在中国地震动参数区划图编制工作中“GIS信息系统设计专题”的成果。该专题所设计的系统,可充分利用GIS信息技术的各项功能,对编制地震区划图所使用的各种数据从输入、编辑、处理、分析、图形绘制到输出进行系统的、科学的可视化分析与管理。中国地震动参数区划图GIS系统的数据库分为3个子系统1)地震环境及潜在震源区子系统;2)地震动基础资料及衰减关系子系统;3)地震动参数概率计算结果子系统。

论发震构造特性在潜在震源区参数确定中的应用

周本刚

2004, 26(4):  750-760. 

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发震构造特性是潜在震源区划分及其地震年发生率确定的重要依据。潜在震源区除了反映“未来具有发生破坏性地震的地区”的内涵外,还应反映高震级档地震具有相似复发特征的涵义。由于在地震活动性参数统计单元内,有一些具有不同本底地震的活动构造块体,为更好地反映地震活动的空间不均匀性,考虑潜在震源区的三级划分是有必要的。通过分析潜在震源区内高震级档地震的复发特征,计算预测时段内潜在震源区的高震级档地震的发震概率,采用预测时段内概率等效转换获得地震年平均发生率的方法,有助于在中国地震危险性分析框架内考虑潜在震源区的强震复发特性。另外,文中还对潜在震源区内特征地震次级震级档频度不足的特性和发震构造上强震非均匀性在地震危险性分析中的应用问题进行了探讨。

滇西北地区潜在震源区的划分原则和方法

周庆, 虢顺民, 向宏发

2004, 26(4):  761-771. 

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在收集、分析前人研究成果的基础上,参考近年来多次工程场地地震安全性评价的野外调查与分析结果,确定了滇西北及其邻区的地震构造标志,进而在该地区重新划分潜在震源区。在有强震发生的地区依地震重复原则划分潜在震源区并确定其震级上限;对于发震构造明显但没有强震记录的地区,根据发震构造规模和活动性特征,依构造类比原则划分潜在震源区;对于活动断裂分段性研究较为清楚的地方,潜在震源区被划分得更细一些;而在断裂隐伏区,则依据地震活动图像及地球物理异常判断潜在源震区的长轴方向。

桃夭门大桥基岩长周期设计反应谱

梁小华, 蒋溥

2004, 26(4):  772-783. 

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文中结合舟山市桃夭门大桥抗震设计在长周期频段的需要,研究分析了桃夭门大桥场地基本地震地质环境特点和长周期地面运动谱的研究现状,从强震记录长周期分量信息特点出发,以强震记录为基础,选用了11个有代表性的M≥6.5的强震,共72条强震地面运动记录,参照核法规HAF0101(1)特定场地谱的确定方法,通过统计分析建立了以均值反应谱为基础的长周期反应谱。

金沙江金安桥水库诱发地震危险性评价

陈献程, 杨清源

2004, 26(4):  784-794. 

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金安桥水库区按地质构造、岩性、区域应力场、地震活动背景及水文地质条件,可分为3个库段。从坝址区到果世库段的岩性为玄武岩,主要断裂有三古断裂、楚夺洛断裂、树底断裂。在坝址到果世库段的树底和果世附近,果世至排卖当碳酸盐岩库段的瓦金坪、黄洋沟附近有发生5.0级地震的可能,震中烈度可达Ⅶ度。排卖当至库尾的碎屑岩库段不会发生水库诱发地震,其中碎屑岩中夹的碳酸盐岩段有发生3.0地震的可能性,烈度<Ⅵ度。