活断层的术语、研究进展及问题思考

吴 中 海

(中国地质科学院地质力学研究所 国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室，北京 100081)

0 引 言

活断层(Active Fault)，又称活动断裂，是新构造(Neotectonics)运动和活动构造(Active Tectonics)作用中的主要构造表现形式。新构造运动既是塑造现今地貌的主要地质过程，也是形成人类生存空间的自然演化过程，包括形成强烈隆升的山地和持续断陷的盆地或谷地。正在进行中的新构造变形就是活动构造，而活动构造作用可为人类社会带来多种地质灾害，其中最突出的就是活断层地质灾害，包括断层突然错动引发的地表破裂、地震及伴随的崩塌、滑坡、落石、雪崩、堰塞湖、泥石流、砂土液化、地陷、地裂缝和地下水变化等，以及断层缓慢运动造成的地表错动及地面沉降等，其中影响最大的是地震活动。近年来，全球主要地震带(包括环太平洋地震带和喜马拉雅地震带)的强震活动都表现得非常活跃，因此，服务于地震危险性评价(Seismic Hazard Assessment,SHA)的活断层调查研究显示出特别重要的现实意义，并且随着经济社会的快速发展，城乡防灾减灾和重大工程建设在这方面的需求也越来越迫切。

但从地质角度而言，活断层的调查研究离不开新构造与活动构造这两个调查研究地球系统最新构造活动过程及其特征规律的重要学科。而从新构造与活动构造角度深入研究和认识活断层及与其紧密相关的地震活动及其特性又属于所谓的地震地质(Seismogeology)的主要研究范畴。因此，新构造、活动构造与地震地质三者有一个共同的关键研究对象就是活断层，从这3个角度深入认识活断层特性，是进一步科学理解地震的地质成因与机理，并掌握其特征、规律和趋势极为重要的基础性地质工作[1-5]。但长期以来，对于与活断层相关的一些重要术语及其含义仍存在争议或被混淆使用，而实际上其中许多术语是既紧密相关又有所区别的。虽然笔者曾对新构造与活动构造的一些术语及相互关系有过初步探讨[6]，但随着近年来一些新问题的涌现，本文希望结合新的研究进展进一步讨论与活断层相关的一些重要术语的具体定义与应用、区别与联系，并从地震危险性评价需求出发，探讨在中国当前的活断层调查研究中应注意的一些问题。

1 主要术语与应用

活断层是与新构造、活动构造和地震地质紧密相关的术语。因此，深刻认识活断层相关术语的含义与应用，有必要从了解后三者的含义及相关学科的主要研究内容入手。

1.1 新构造

“新构造”术语最早是在1948年由苏联地质学家V.奥勃鲁契夫(Obruchev)引进到地质学和地貌学中的，最初指“新近纪末到第四纪前半期地球上最年轻的地壳运动”[7-9]。但“Neotectonics”一词源于希腊语，原意是指“地质上年轻的、最新的或正在活动的地壳构造或运动过程”，即地质历史时期最新的构造活动过程。因此，该术语本身并无具体时间界限，这造成应用中常因理解不同而出现混乱现象。

20世纪80年代末至90年代初，前人曾专门针对新构造的定义、时间尺度和性质等展开过广泛争论，主要集中在3个方面[8]：①新构造的定义和时间尺度问题；②新构造、活动构造和现代地壳运动(Recent Crustal Movement)等术语是否具有广泛重叠性，能否看做是同义词；③新构造学和地貌学之间的关系问题，包括地壳活动或变形是如何控制或影响地貌形成与发育的，如何利用地貌标志来鉴定构造活动性的位置、类型和速度，这些实际上是地貌构造学(Morphotectonics)或构造地貌学(Tectonic Geomorphology)的主要研究范畴。

新构造的定义和时间尺度问题是争论的焦点，主要存在4种观点[8]：①强调新构造运动需要联系第四纪气候和海平面变化、地震和火山活动、冰盖的生长和衰退等全球变化因素[10]；②提出新构造运动专指新近纪期间的变形[11]或发生在中新世之后的构造运动(澳大利亚地区)[12]，以区别于更新世乃至全新世的构造活动[13]；③认为新构造期为整个晚新生代[7,14-15]，其原因是新构造运动最强烈的表现形式——地震发生在现今时代；④反对将新构造的构造形成时间设限为新近纪或第四纪，认为现今板块边界和运动学图像的建立是新构造运动最合适的标志。一个地区新构造期开始的标志是其现代构造应力场的建立[16]，并据此认为，应该将新构造定义为“现今构造应力场及构造地貌格局形成以来所发生的构造运动”，并强调其开始的时间应该是不固定的。特定地区可根据其地球动力学背景不同或构造应力场的形成演化过程来设置新构造时限，因为在构造环境不同的区域，其现代构造应力场的形成时间往往不同，既可以早到约15 Ma(如在相对稳定的北美大陆内部)，也可能晚到约0.5 Ma(如在美国加利福尼亚州)[17]。这种观点使得新构造可以更好地区别于之前的老构造，并重视识别最近地质时期出现或形成的地质构造和鉴别老构造的重新复活，因此，这一观点得到了广泛认可[4]。中国大陆现今构造地貌的形成演化和青藏高原构造变形与隆升过程的研究成果表明，中国及邻区的构造地貌格局主要形成于晚新生代期间，特别是距今8～10 Ma以来[18-21]，因此，这一期间岩石圈运动所产生的各类构造变形及相关构造地貌演化过程都属于新构造研究范畴。

新构造研究的重点是解决新构造如何演化而来、新构造运动如何控制地貌的发育与演化、现今地壳运动的状态如何以及控制因素是什么等问题，涉及地壳最新的构造形迹(断裂与褶皱)及其演化、现今构造地貌的发育与演化(山脉隆升、盆地裂陷和河流演化等)、最新地块运动方式及其动力学机制、活动构造格局与应力场、地震活动和火山与地热等内容，是充分认识和理解现今地壳变形方式、活动特征及其规律的重要前提。因此，将新构造从早期构造中区分出来十分必要。另外，由于新构造研究的时间尺度较长，涵盖了从十万年至百万年不同尺度的地质构造过程，特别注重探索和了解最新构造运动的“过去和现在”(Past and Present)，所以新构造研究也是地震危险性评价工作的重要地质基础。

1.2 活动构造

新构造的时间尺度相对宽泛，应用于研究最新的和短时间尺度的构造活动时存在一定的局限性。许多中新世至上新世期间形成或曾经活动的构造在第四纪或晚第四纪期间可能已不再活动；而从分析地震危险性(Seismic Hazards)和现今地壳变形方式及其机制的角度，最关注的往往是晚第四纪期间正在活动的构造。据此，美国著名构造地质学家Wallace建议在研究最新的构造活动时采用“活动构造”概念替换“新构造”，并将活动构造定义为“晚第四纪期间(主要是距今约500 ka或150 ka以来)仍在活动，并且在社会所关注的未来仍将活动的构造”[3,22]。由于活动构造与人类社会的联系更为密切，自20世纪80年代后期以来，活动构造已快速发展成为一门相对独立的新学科[4,22-23]。其研究方法涉及地球科学中的多个学科领域，主要包括构造地质、地貌与第四纪地质、地质年代学、构造地貌、古地震、历史与考古地震、大地测量和地球物理等。其主要研究内容涵盖地壳的现今变形方式、幅度与速率及动力学机制，火山与地热活动以及活断层与地震危险性评价等与最新岩石圈构造过程相关的地质作用。相对于新构造而言，活动构造研究的时间尺度相对较短，重点是十万年至千年尺度，甚至百年尺度的构造活动，并更侧重于探知最新构造过程的“现在和将来”(Present and Future)。因此，也可以说活动构造研究是新构造研究的重要分支和延续，而后者则可看做是认识活动构造的基础。另外，活动构造也是现今地球动力学研究的主要内容，如Molnar等基于青藏高原及邻区活动构造研究资料，提出了著名的东亚大陆新生代构造变形机制的“大陆逃逸”模式[24-25]。

因为活动构造的发展主要源于对断裂与地震关系的研究，也可以说是因地震灾害研究需要应运而生的，所以活动构造研究一直是地震地质学的核心工作内容之一，其主要目的是服务于地震预测(Forecast)、地震地质灾害预防、地震危险性分析或地壳稳定性评价[17,22,26-27]。

1.3 地震地质

地震地质通俗地讲就是从地质角度(尤其是地质构造方面)来研究地震孕育及发生的特征、机理与规律。因为地震是深部断层错动的结果，属于长期积累的应变能突然释放，是地球表层现在正在进行的地质构造运动的表现[5,26-27]，所以新构造与活动构造研究属于地震地质中的重要内容或基础性地质工作，而地震地质研究的主要目的也是从新构造与活动构造角度解决与地震危险性评价相关的科学问题，很显然三者是紧密相关的。

地震地质研究关注的主要问题包括：地震形成的构造过程是什么，地震最可能出现在什么位置，地震分布的控制因素是什么，震源区的地质背景如何，地震在地表的表现是什么，哪些地质现象是地震形成的以及如何使用这些现象来识别被地质现象所记录的地震事件，如何应用地质记录的地震和断裂活动信息综合评价地震危险性及其对现今社会的影响等[28]。这一系列问题的解决既是地震危险性评价工作的基础，也是地震烈度区划的重要依据。但完成这一工作常常需要跨学科合作，包括新构造、活动构造、板块构造、构造地质、地貌学(重点是构造地貌)、第四纪地层与地质年代学(较可靠且常用的地质年代学方法包括14C、光释光(Optically Stimulated Luminescence，OSL)、U系(Uranium-series)和宇宙成因核素(Cosmogenic Radionuclide，CRN)等)[28-30]、大地测量和地震学等。

中国最早对地震地质工作内容进行全面总结的是著名地质学家李四光。1966年3月8日和22日先后发生河北邢台6.8级、7.2级大地震之后，他负责组织部署整个中国的地震地质工作，专门提出了地震地质工作应重点包括3个方面[5,27]。①新构造与活动构造的调查研究，其重点是解决哪里有活动构造带，是如何活动的，以及活动构造带是怎样引起地震等问题。这就要求首先查明大地震发生的位置，并指出可能的震级以及未来的危险性如何。因此，该项工作的主要内容应包括确定或鉴别现今仍在活动的地质构造带(即活动构造，重点是活断层)，查明活动性质、空间分布，测定其活动强度与频度，并确定与之相关的其他活动构造带，即查明活动构造体系的分布与范围；同时，结合历史地震与仪器地震记录的综合分析，一方面确定地震与活动构造带的关系，另一方面帮助确定活动构造带中更易于发生地震的部位，如断裂带上突出的转折部位、构造带的端部和不同构造带或断裂带的交叉部位等。②地震预报(Prediction)，其重点是回答什么时间出现预兆和发生地震。李四光一直强调，解决地震预报问题首先应掌握控震构造带的地应力状态与应力变化或加强的过程，然后进行长期观测与实践[5,27]。③工程和建筑物的抗震问题，这涉及工程建设与城镇的安全性问题。

迄今为止，上述3个方面仍是地震地质领域的主要研究内容，但第二项和第三项工作已不完全是地质工作。地震预报还涉及物理、力学、化学和气象等多个领域，而工程和建筑物的抗震问题则更多是工程地震领域的工作。围绕地震危险性评价开展的新构造与活动构造调查研究是地震地质中最重要的基础性地质工作，也是地震预报和抗震设防的重要依据。只有全面和可靠地了解一个区域未来大地震发生的位置及其长期的活动趋势，地震预报与抗震设防才具有实际意义。

1.4 活断层

活断层与地震危险性评价密切相关，也一直是活动构造研究的最重要对象之一。其研究内容主要包括活断层的空间分布及其几何学运动学特征、断层分段(Fault Segmentation)、活动速率、大地震的复发间隔(Recurrence Interval)、距最近一次大地震的离逝时间(Elapsed Time)和特征地震(Characteristic Earthquake)的同震位移量(Co-seismic Displacement)等。这些资料和数据也一直是科学评判活动断裂带上未来强震或大地震活动的潜在位置与强度的重要依据。

1.4.1 活断层的初始定义及含义

文献[31]中提到，Wood和Willis先后给出了被广泛接受的活断层初始定义。定义中主要包括4条基本要素：①活断层在现今地震构造时期中存在位错现象；②活断层具有未来重新发生或复活错动的可能性和倾向性；③活断层在地貌学方面显示出具有近代活动性的证据；④活断层伴随有地震活动性(Seismisity)。

上述定义与活动构造类似，本义是指“现今仍在活动或近代地质时期曾有过活动，将来还可能重新活动的断裂”。但“现今”是缺乏明确时间概念的词语，因活断层涉及城镇规划与土地利用、重要工程的地震危险性评价和区域防震减灾等重要问题，所以在政府制定相关规范及法律法规时，必须对活断层进行明确定义，所涉及的关键问题是“地质历史上何时活动过的断裂是活断层”。因应用目的不同和不同国家与地区的地球动力学背景差异，实际应用中便出现了多种不同的活断层定义[17,28,31]。最具代表性的是美国不同政府机构所采用的定义，主要包括4种[28]：①距今约10 ka以来活动过的断裂，也常称为全新世活断层；②距今50 ka或35 ka以来活动过的断裂；③在过去100～150 ka以来活动过的断裂；④过去500 ka以来活动过的断裂。

定义①和③最为常见且应用最广泛。前者被美国地质调查局(USGS)地震危险性评价部门和加利福尼亚州地质调查局一直应用，并在中国台湾地区的活断层图中被定义为活动性最显著的“第一类活断层”[32]。后者则被广泛应用于多个国家和地区的活断层编图、数据库建设和标准规范制定，包括中国最近制定的活断层探测国家标准和最近完成的中国活动构造图和活断层分布图[33-35]、中国台湾地区活断层图[32]、新西兰国家活断层数据库[36]和希腊活断层空间数据库(NOAFAULTS)[37]。很显然，对于板内活断层更为发育的国家或地区而言，定义③的实用性较好，因为板内活断层的活动强度普遍会弱于板块边界带中的断层，并且活断层的大地震重复间隔多数都在几千年至数万年尺度，所以活断层定义适合采用比全新世更长的时限。另外，在陆地上晚更新世以来的沉积物或地貌体通常是广泛分布的，并且也相对易于识别并能够应用常用的第四纪定年方法限定年龄[22,35-38]。定义②和④主要源于美国核管理委员会(NRC)和国际原子能机构(IAEA)对“能动断层”(Capable Fault)的定义(后来改为“能动构造源”(Capable Tectonic Source))，其规定“35 ka以来活动过一次或500 ka以来活动过多次的断裂为能动活断层”。应该注意到，对活断层时限的定义还涉及断裂活动时间是否可通过可靠的地质年代学方法进行定量限定的问题，因为从应用的角度来看，断裂现今是否活动必须有可靠的地质年代学依据才有意义。而在常用的第四纪定年方法中，能够相对可靠定年的方法主要包括14C、光释光和U系不平衡定年等[22,29]，它们的可靠定年时段分别为40～50、100～150、400～500 ka，基本上与常见的活断层定义中的时限是大致对应的。近年来，伴随宇宙成因核素、AMS-14C和高精度U系等定年技术的快速发展，活断层活动时限的定量化水平也得到了快速提升，这显然有助于提高对活断层鉴定与识别的可靠性。

近年来，除了活断层本身的定义之外，应用中还常见与其相关的一些重要术语，如新构造断层(Neotectonic Faults)、地震断层(Seismic Fault)与发震断层(Seismogenic Fault)等，也十分有必要加以了解与区分。

1.4.2 新构造断层

图件引自文献[41]图1 当前获取过去地震的主要方式和所对应的时间尺度Fig.1 Main Ways of Getting Past Earthquakes and Their Corresponding Time Scale

由于“新构造”可变的、更宽的时间尺度，使它可适用于不同地球动力学背景下的地震危险性研究。因此，近年来“新构造断层”术语的使用得到了重视，它被定义为“在现今构造应力场作用下形成的，可导致地震活动和地表变形的断裂”，既包括了活断层，也包含了所谓的“能动断层”和潜在活断层(Potential Active Faults)(相当于在现今构造应力场作用下具有潜在活动性的断裂)[17]。因此，该术语的含义较广，适用于包含了多个活动构造环境和地震活动机制差异显著区域的国家或地区，以及断层重复活动间隔(Recurrence Interval)可能普遍长于100 ka的稳定大陆区。前者如美国和中国，美国包含了西海岸板块边界带、西部盆岭区弥散变形区和中东部稳定大陆区等具有不同新构造背景的区域，而中国包含了青藏高原强构造变形区、华北中等变形区和华南稳定大陆区等构造活动性显著不同的区域；后者如澳大利亚，也被建议使用“新构造断层”来替代传统定义的“活断层”[39]。全球地震模型(Global Earthquake Model，GEM)实施的“The GEM Faulted Earthquake (GFE) Project”也将“新构造断层”定义为主要的地震发生源，并致力于建立“全球新构造断层与褶皱数据库”[40]。另外，新构造断层研究还有助于从更长的时间尺度(特别是百万年尺度)来认识断裂的活动行为和大地震复发特性(图1)，如长复发间隔断裂作用及其丛集活动特征和断裂作用的时空迁移等。

1.4.3 地震断层和发震断层

对于地震预报和地震工程而言，最关注的活断层通常是地震断层或发震断层。两者现在基本上属于同义语。

地震断层最早被日本所使用，原意是指“历史上伴随大地震活动在地表出现位移或形成同震破裂的断层”，在中国一般被表述为“地震时应变积累的突然释放所形成的地壳破裂或强烈地震导致的地面破裂”[2]，或者“地震时导致地壳破裂或错动而形成的断层，一般是先存断层再次粘滑错动在地表重新形成变形带，或者是在特定应力场作用下因地震活动而形成的新生断裂”[42]。上述定义都强调了地震在地表产生破裂的断层，但也存在略有不同的表述，如“1～2 ka以来或历史记载有过破坏性地震记录而且被查明全新世期间存在中强史前地震活动的断层，或地震直接引起的地壳破裂”[43]，这一定义实际上扩大了地震断层的范围。目前，国际上一般把“控制震源分布或构成地震发生源的断层”称为地震断层。全球地震模型的新构造断层数据库中将发震断层定义为“可产生中等至大地震的断层”[40]。而为了避免混淆，现在日本一般把之前所称的地震断层改称“地表断层”(Surface Fault)。发震断层在中国一般被定义为“空间上控制地震发生且能产生5.0级及以上破坏性地震的、或历史上发生地震地表破裂(Seismic Surface Rupture)的、或存在确切古地震遗迹(Paleo-earthquake Relics)的活断层”[42-43]。

发震断层通常被认为是影响工程场地稳定性的重要因素，因此，该术语常见于政府部门制定的各类标准与规范中，如中国《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)[44]将发震断层定义为“近期(近500年期间)发生过5.0级及以上地震的断裂，或者今后100年内可能发生5.0级及以上地震的断裂”。另外，一些规范中还存在与发震断层相似的术语“地震活动断层”(Seismic Active Fault)，指“曾发生和可能发生地震的活动断层”或“可能发生破坏性地震的断层”[45-46]。水电、铁路和城市建筑等不同类型工程的抗震设计规范也专门针对存在地震断裂的不利或危险场地，提出了一些相应的工程处理措施[47-48]。如中国《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)制定了“场地内存在发震断裂时应对断裂的工程影响进行评价”的相关规范，规定场地内的建筑应避开具有全新世活动性的发震断层的主断裂带，且不得跨越断层线，并规定在甲类建筑设计阶段，应针对场地区的发震断裂开展专门研究，而对于乙类和丙类建筑，Ⅷ度烈度区(Seismic Intensity Zone)中对发震断裂的最小避让距离分别为200 m和100 m，在Ⅸ度烈度区中则提高到400 m和200 m[49]。

发震断层是地震地质工作的主要研究对象，而其主要目的是为地震危险性评价提供科学和可靠的地质依据，并最终服务于地震预报[4]。很显然，因为地震机理的复杂性，现今对地震的认知程度和技术手段都还不能完全实现准确的地震预报[50-52]。因此，地震地质工作更多的是针对地震危险性的中长期预测(Medium-long Term Forecast)，重点是从地质角度判断区域主要控震构造、发震断层、强震或大地震可能出现的位置与最大震级，以及在未来可预计的时间内(一般为现今社会最关心的十年至百年尺度)地震发生的概率等。这些结果可为国土规划利用、重大工程规划建设和城镇化布局等的科学决策提供重要依据，对经济社会的发展具有极为重要的现实意义。因此，随着近年来地震地质的快速发展，地震地质工作的重心更多地集中在基于构造地貌方法的活断层调查与研究、多种类型的地震记录研究以及以此为基础的地震危险性评价等方面[28]。其中，获取地震记录的方式主要包括新构造期地震、古地震、考古地震、历史地震和仪器地震记录(图1)[26]，尤其是古地震研究已发展为相对独立的学科，并正在地震危险性评价中显示出越来越重要的作用[26,30]。

1.5 活断层分类

活断层分类与活断层定义问题紧密相关，并且它也是活断层编图、工程应用和规范标准制定中经常涉及的问题。活断层分类最常见的依据是断层最新活动时代和活动强度或速率。另外，还有根据断裂活动性及其与地震的关系，将活断层区分为活断层(狭义的)、能动断层和潜在活断层等类型[17,31]，或为了更好地反映断层发震潜能及未来危险性，根据断层重复活动间隔的不同进行分类[53-54]。这里主要介绍常见的活动时代与活动速率分类方案。

1.5.1 活动时代

美国西部地震政策理事会(WSSPC)提出的关于断裂最新活动时代的分类方案最具代表性，并被用于美国犹他州等地区的活断层地表破裂危险性评价指南中[55]。其早期的方案将活断层划分为3类[17]：①全新世活断层(Holocene Active Fault)，指全新世期间(距今10 ka以来)曾发生过足以引起地表错动的运动；②晚第四纪活断层(Late Quaternary Active Fault)，指在距今130 ka以来曾发生过足以引起地表错动的运动；③第四纪活断层(Quaternary Active Fault)，指在距今2.6 Ma以来曾发生过足以引起地表错动的运动。

随后更新的方案又进行了适当调整，将之前的“全新世活断层”改为“晚更新世末至全新世活断层”，指“晚更新世末至全新世期间(距今15 ka以来)曾发生过足以引起地表错动的运动”的断层[56]。由于该分类方案中的每个后一类型实际上都包含了前一类型，所以该方案建议，当应用中缺乏足够证据可证明断裂为第四纪和晚第四纪活断层时，将活断层视为“晚更新世末至全新世活断层”。

1.5.2 活动速率

依据断层活动强度(主要标志是断裂活动速率和重复活动间隔)的划分方案与前述的活动时代方案不同，通常是将断层活动性划分为“强活动、中等活动和弱活动”等类型，但如果断裂活动的标志或定量资料足够多，还可进一步划分出更多级次[57-58]。

日本学者Matsuda最早以断裂的晚第四纪平均活动速率(S)为主要定量指标对活断层进行分类[59]，划分了A、B、C类级别[43]。其中，A类为S≥1 mm·年-1，B类为0.1 mm·年-1≤S<1 mm·年-1，C类为S<0.1 mm·年-1。日本活断层研究会在1980年借鉴了该方案，但进一步将A类分为AA类和Aa类。其中，AA类为S≥10 mm·年-1，Aa类为1 mm·年-1≤S<10 mm·年-1。

随着活断层研究及认识的不断加深，美国学者Slemmons等在日本学者Matsuda的断层活动性分类方案基础上，根据断层活动速率的大小、断层上大地震重复活动时间间隔长短(即复发频率)及晚第四纪期间的地表累计位移量大小之间存在的相关性，综合多个指标(主要包括可直接体现断层活动强度的地表显著程度、平均活动速率和强震复发频度等)进一步细化了活断层分类方案[58]。其主要定量指标是断层上强震活动的平均复发间隔和断层的平均活动速率，后者一般根据公式S=D/T估算(D为地质、地貌或人工建筑物的总错动量；T为错开距今的时间)。新的方案将活断层区分为6个级别(图2)：①AAA类(活动性极强)，属于活动性极强的活断层，地表表现特别显著且具有极高的断裂活动速率，主要出现在板块边界上，特别是俯冲性边界带上，S≥100 mm·年-1；②AA类(活动性强)，具有非常显著的地表表现和很高的断裂活动速率，多数出现在板块边界带上，或活动性强的大型块体边界上，S介于10～100 mm·年-1；③A类(活动性中—强)，具有丰富但有时不连续的地表活动迹象和较强的断裂活动速率，S介于1～10 mm·年-1；④B类(活动性中等)，具有中等发育或局部较好的地表活动标志和中等的断裂活动速率，S介于0.1～1.0 mm·年-1；⑤C类(活动性弱)，具有较少的地表活动证据和较低的断裂活动速率和活动性，S介于0.01～0.10 mm·年-1；⑥D类(活动性极弱)，断裂的地表形迹不易识别，活动性极低或基本不活动，S<0.01 mm·年-1。

图件引自文献[58]图2 活断层活动性划分方案Fig.2 Activity Division Scheme of Active Fault

这一分类方案迄今为止仍然是应用较广且比较合理的断裂活动强度分类方案，唯一的不足是它没有考虑陆内走滑断层、正断层和逆断层等不同运动性质活断层的差异性，而是采用统一的定量标准对它们进行分类，这在实际应用中模糊了不同性质断裂的差异性问题。

2 研究进展

综合新构造、活动构造和地震地质的定义、研究方法与内容可知，这三者在研究方法与内容的许多方面是重叠的，而最大的不同在于研究的目的和所服务的领域。新构造侧重于从更宽的时空角度来认识整个岩石圈表层最新的构造运动方式、表现、时空演化过程以及相关的动力学机制和环境与灾害效应等，而活动构造与地震地质更关心的是岩石圈表层现在正在进行的构造运动及相关的地球动力学和地震危险性及其灾害等问题。20世纪80年代以来，伴随许多新技术与新方法的不断涌现以及它们在上述学科领域的广泛应用，新构造、活动构造和地震地质在精细化与定量化方面都得到了快速发展。其中，活动构造和地震地质已发展成为相对独立的学科[22-23,28]，而且还逐渐衍生出一些在当代地球科学领域中显得日益重要的新学科，包括构造地貌和古地震等[30,60]。

2.1 新构造领域

新构造领域前沿更多地集中在晚新生代地表过程、地壳运动与变形的相互作用、岩石圈内动力与水圈-大气圈外动力之间的相互作用-耦合关系及其机制等方面，或者说是对构造、气候、侵蚀与沉积和地貌形成与发育之间相互关系的研究，重点是最新一幕岩石圈尺度构造运动中的构造地貌响应及其演化过程、地貌对新构造运动的指示作用等，包括了古造山带的复活、活动造山带的构造过程及其与先存横向水系发育和夷平面解体的内在关系、地表侵蚀过程与气候的相互作用以及大陆活动裂谷带不同段落的构造转换与断裂相互作用等[8]。

近年来，通过地球系统的内、外动力相互作用-耦合关系及其机制的研究，已经把新构造学的发展提升到一个新的高度。尤其是年轻地质体(主要指晚新生代地质体)的定年技术(特别是宇宙核素暴露年龄、裂变径迹与U-Th/He等低温热地质年代学方法等)、基于空对地观测技术的高精度数字高程数据和定量地貌学方法(地貌演化的数值模拟)等在构造地貌研究中的广泛应用，使得利用地貌标志和数字高程数据从大空间尺度定量提取和反演新构造运动的方式、特征和活动强度以及约束新构造运动的动力学机制等成为可能，极大地推进了新构造研究中构造地貌学的快速发展[61]。新构造运动中的地表过程研究正成为深入认识活动造山带和大陆裂谷边缘演化以及建立现今地壳变形动力学模型的重要途径。对活动造山带的新构造、侵蚀和气候之间多路径反馈机制以及大陆裂谷带浅-深构造的研究，也更多地集中在地表过程和地壳变形的相互作用方面。活动造山带中的先存横向水系和夷平面的研究地位也在不断得到重视，因为先存横向水系可起到确定现今水系型式和限定构造相对发生时间的重要作用，而夷平面在活动造山带的新构造研究中起着构造变形的重要标志层和时间层的作用；更重要的是，横向水系与夷平面的研究还涉及活动造山带和裂谷边缘动力学演化的更深层次问题[8]。新构造领域近年来研究重点的发展预示着在地球科学领域内各分支学科的紧密合作下，对新构造运动、地表过程和气候变化之间相互关系及其成因机制的研究将可能在发展全方位的地球动力学模型方面起到重要的作用。

2.2 活动构造领域

活动构造领域中突出的进展是对活断层的调查与研究。自20世纪70年代后期以来，国内外在活断层调查研究的理论方法与应用方面都得到了快速发展。最为突出的是，随着空间观测与地形变监测技术、第四纪年代学方法和地球物理方法等许多新技术与新方法的广泛应用，推动活断层研究进入了精细化与定量化研究阶段，在活断层的活动性与分段性及其与大地震活动的关系和现今地壳变形的方式及其动力学机制方面都有了长足的进展，也相应提升了活断层研究在重大工程选址与地震危险性评价中的重要性。

2.2.1 中国活断层调查研究的进展

中国大陆是地质历史时期由许多古老块体经多期碰撞造山作用过程最终拼合而成，不同块体之间的岩石圈性质差异明显且结构相对破碎。在新生代期间，地处欧亚板块东部的中国大陆被夹持于以40～50 mm·年-1的速率朝NNE向快速运移的印度板块和以80～90 mm·年-1的速率向西快速俯冲的西太平洋板块之间[24,62-63]。在周边板块的持续快速俯冲与碰撞作用下，中国大陆内部的许多古老块体与古造山带都发生了不同程度的复活，陆内构造变形强烈，新构造运动非常活跃，发育了众多活断层，形成了复杂的活断层体系，并导致强震频发，是全球陆内地震灾害最为严重的国家。因此，自20世纪50年代后期以来，中国就一直特别重视新构造与活动构造的调查研究。近年来，中国在活断层的调查研究领域取得了许多重要进展，主要表现在4个方面。

(1)完成新一代的中国大陆及毗邻海区活断层分布图(1∶5 000 000)编制和初步的空间数据库建设[64-65]。结果表明，中国及毗邻海区的活断层非常发育，并以发育板内活断层为主，包括走滑、逆冲和正断3种类型。活断层的总数为2 700余条，其中陆域断裂2 400余条，海域断裂300余条，是目前全球已知活断层数量最多的国家。根据断裂的活动速率和历史强震活动性等主要指标，对活断层进行了活动强度级别划分，区分出极强活断层15条、强活断层160余条、中等活断层600余条和弱活断层1 550余条。极强—中等活断层的比例约29%。其中，走滑断层弥散分布于整个中国大陆及邻区，逆断层主要发育在青藏高原造山带周边区域，主要包括喜马拉雅山前地带、天山—祁连山造山带、西昆仑造山带和龙门山造山带，正断层主要出现在青藏高原中南部的近EW向伸展变形区、环鄂尔多斯活动裂谷带(包括河套—银川裂谷和汾渭裂谷)、川滇断块内部、河北平原区(常为隐伏断裂)和黄海盆地等区域。另外，最近完成的青藏高原东南缘活断层厘定工作发现，在1∶250 000空间尺度下，川滇及邻区的活断层数量近1 000条[52]，表明这一地区是中国大陆中活断层密度最高的区域。

(2)重点开展了141条中国大陆(以基岩山区为主)活断层的1∶50 000填图(目前有18条仍在进行中)(图3)，探测的重点是多发生历史强震的发震或控震断裂[66-67]。通过活断层调查与填图，初步查明了中国大陆活动构造的基本格局，获得了一批重要断裂的全新世活动性与古地震复发间隔的定量数据，并逐步完善了大比例尺活断层填图、断层活动性定量鉴定和地震危险性评价等的技术方法，还初步制定了相关规范。同时，为更好地了解和掌握直下型大地震可能对大城市安全造成的威胁，中国近年来加强了利用地球物理技术对大中城市及平原区隐伏活断层的探测与研究。在中国地震局的组织下，综合利用高精度浅层地震反射和钻孔联合剖面技术方法，重点开展了97个大中城市的活断层探测工作(图3)，填绘了城市区1∶50 000活断层分布图，并制定了城市活断层探测技术规范[52]。目前已经完成城市77个，仍在进行中的城市20个。针对这些城市区，重点探测活断层共130多条，并对其地震危险性进行了评价[67]。

图件引自文献[67]图3 中国活断层探测工作程度Fig.3 Working Level of Active Fault Detection in China

Ⅰ为青新藏近SN向挤压缩短活动构造体系区，其中Ⅰ-1为藏南近EW向伸展-挤出变形区，Ⅰ-2为天山—祁连山；Ⅱ为青新藏外围弧形活动构造体系区图4 中国及邻区主要活断层与构造体系简图Fig.4 Sketch Map of Main Active Tectonic Systems in China and Its Adjacent Areas

(3)基于新的活断层编图结果，总结出新的中国大陆活动构造体系格局[35,64]。结果表明，印度板块与欧亚板块之间的强烈碰撞和西太平洋—菲律宾海板块向西俯冲，这两种板块边界动力共同作用导致了中国活动构造体系格局明显的东、西差异。以纵穿中国大陆东部的郯庐断裂带及其南北延伸线为界，整个东亚大陆可划分为东、西两大不同活动构造域：郯庐断裂带以东的中国东部活动构造域中的主干活动构造带主要呈NE—NNE向展布，显示出与西太平洋边缘俯冲带存在明显的亲缘关系以及密切的动力学联系，可归为“太平洋板块西向俯冲弧盆带活动构造体系域”；而中西部活动构造域属“印度板块北向楔入挤压碰撞活动构造体系域”(图4)。后者包括了“青新藏近SN向挤压缩短活动构造体系区”和“青新藏外围弧形活动构造体系区”两个次一级的活动构造体系区[68]。其中，青新藏近SN向挤压缩短活动构造体系区又包含了两个不同层次的变形区：在最靠近印度—欧亚板块边界的青藏高原中南部地区，以发育大量近SN向正断层但兼有走滑断层为特征，指示这一核心变形区主要以近EW向伸展变形和向东挤出的方式来调节近SN向缩短变形；而处于其北侧的西昆仑—天山—祁连山构造带主要通过压扭变形来调节印度—欧亚板块间的近SN向挤压缩短作用。在青新藏外围弧形活动构造体系区中，所处的位置差异导致存在多个明显不同的构造变形区：在位于印度板块碰撞带正面的天山—祁连山北侧阿尔泰山—戈壁阿尔泰地区，主要通过共轭走滑断裂系统来调节近SN向挤压变形，其共轭角与印度板块向北的运移方向是严格一致的；在青藏高原西北角的中国与吉尔吉斯斯坦、哈萨克斯坦交界区，以发育多条规模较大的NW向右旋走滑断层为特征[69]，指示了断块逆时针旋转作用的存在(图4)；在环鄂尔多斯地区，整体呈“S”型的陆内裂谷作用起到了调节青藏高原与华北地块间的剪切变形作用；在龙门山—四川盆地区，主要通过近EW向的缩短变形来调节青藏高原内部物质的向东挤出；但在东喜马拉雅构造结的东南部地区，尤其是中国的川滇地块，以发育弧形的走滑断层以及分散其中的正断层为特征，主要通过块体的顺时针旋转以及弥散其间的伸展变形来调节青藏高原内部物质向东南的挤出[70]。综上所述，青新藏外围弧形活动构造体系区主要起到了调节印度—欧亚板块强烈碰撞导致的远场变形作用或青藏高原强烈变形过程的向外扩展，以及高原内部物质向东的挤出。

(4)重大工程选址更加重视活断层的调查研究。近年来，中国地质调查局和中国地震局都曾先后针对青藏铁路、南水北调、西气东输、滇藏铁路、大瑞铁路和川藏铁路等国家重大工程的选址和工程设计，开展了工程沿线的活断层鉴定、地震危险性评价与地壳稳定性分析(Crustal Stable Analysis)等工作[57,71]。相关的研究成果为工程建设更好地应对活断层可能引起的工程地质问题提供了重要的地质依据。

2.2.2 对活断层行为方式与地震活动关系的深入认识

活断层研究的进展包括了断裂活动速率的定量化限定、不同时间尺度的活断层活动行为与分段活动特征、古地震事件序列的识别与定年以及利用活断层定量参数评价其潜在地震危险性等多个方面。但最重要的是，对活断层行为方式与地震活动关系的认识更为深入。

特征地震(准周期地震)的发生导致大地测量的(短期的)和地质的(长期的)活动速率相近；丛集地震(Wallace型)的发生导致活动速率依赖时间尺度，短期活动速率或大于或小于长期活动速率；图件引自文献[73]图5 活动断裂行为的两种基本模式Fig.5 Two Basic Models of Active Fault Behavior

近年来，综合古地震研究成果，活断层上的大地震活动被归纳为两种基本模式，即特征地震模式(Characteristic Earthquake Model)和丛集地震模式(Cluster Earthquake Model)，与之对应的断裂活动也被归结为两种截然不同的模式，即“Reid型”和“Wallace型”(图5)[72-74]。前者认为断裂的平均活动速率在不同时间尺度上是稳定不变和近乎均匀的，符合线性行为，这时其上的大地震活动以周期性或准周期性的特征地震活动为主[62,75-76]。后者认为断裂长时间尺度的活动速率可能是相对恒定的，但短时间尺度上的活动速率是可变的，即可以明显大于或小于断裂的长期活动速率，表现为明显的不均性或非线性特征，对应的大地震主要以丛集地震活动的方式出现[77-80]。因此，不同的断层活动习性往往对应着存在显著差异的大地震活动方式。实际上，上述两种不同的断裂活动都可能存在，前者常见于板块边界断裂带上，而后者主要出现在板内活动断裂带上。与断裂活动行为的不同模式相类似，在活断层上大地震原地复发规律方面也存在不同的模式，主要包括“滑动可变”、“均匀滑动”和“特征地震”模式[81]。不同模式的出现显然是随着活断层和古地震研究数据不断积累，对活断层大地震复发特性认识不断加深的结果。而不同的发震模式实际上对应了活断层在分段活动特征、不同段落的活动速率、大地震规模与频率等方面的差异，也显示了断裂活动行为的复杂性和发震模式的可变性。

2.2.3 新技术与新方法的广泛应用

近年来，新技术与新方法的应用与发展极大地推动了活动构造精细化与定量化研究的水平及精度，突出表现在3个方面：①14C、光释光、U系和宇宙成因核素定年等第四纪地质定年方法被广泛应用到断裂活动速率和古地震的定量研究中，为定量限定多时间尺度的断裂活动速率和古地震年龄以及定量评价活断层的大地震危险性提供了重要技术支撑；②多种大地测量技术(尤其是合成孔径雷达干涉(InSAR)测量技术与全球定位系统(GPS)等)被广泛应用于现今断裂活动速率以及同震地表破裂(Co-seismic Surface Rupture)的定量研究中，增进了地质学家对断层现今活动性及其活动方式与行为特征的深入认识，尤其是1991年以来，中国大陆及邻区GPS速度场的建立和大量观测数据的获取在亚洲大陆构造变形与地球动力学研究方面发挥了重要的独特作用，通过定量限定现今活动地块及其主要边界断裂的活动速率对现今地壳变形方式及动力学机制都有了更新、更深刻的认识[63,82-85]；③以遥感卫星为主的空对地观测技术的应用极大提高了活断层研究的精度与准确性，尤其是利用米级和厘米级的高精度遥感数据，可以实现对活断层精确位置和运动量准确快速的定量化判断，已是目前活断层定量研究中不可或缺的重要技术手段。

可以预见，未来活断层的精细化与定量化研究的重点仍将是利用新技术与新方法深化活断层的空间几何结构与运动学特征、第四纪不同时间尺度的运动速率及其分段活动特征、活断层行为与地震的关系等方面的研究，进而更好地理解活断层控震作用及其与大地震的内在联系，并将活断层研究结果更好地服务于地震危险性评价和重大工程选址。但正如邓起东院士所言，“这一过程中必须重视和强调与活动构造与新构造研究的紧密结合。因为活动构造学虽然仅占地质历史中短暂的一瞬，但它既包括现代地壳运动的重要内容，也与新构造运动有千丝万缕的联系。活动构造不仅是新构造时期中最年轻的产物，也是新构造活动的延续。研究活动构造必须要注意它们在晚第四纪以前的活动历史，包括构造活动的继承性和新生性；而研究新构造时，也应该注意构造的最新发展趋势，并特别注意新构造演化过程中的构造转换和反转过程”[86]。

2.3 地震地质领域

地震地质工作的重点一直是地震危险性评价，这方面最受关注的是断裂活动习性和古地震复发特征的研究[87]。前者主要是通过活断层的分段性与活动性研究，解决地震可能发生的位置和震级，常见的方法包括构造地貌、构造地质、第四纪地质、地质年代学和大地观测与测量等。后者主要是揭示活断层不同段落和不同时间尺度的古地震复发特征，包括活动断裂带在地质历史时期的大地震活动特征、规律及其与断裂活动习性的关系等，这有助于更好地判断未来强震或大地震出现的概率，即解决未来强震可能发生的时间。当前的古地震研究主要依赖于史前地震地表破裂遗迹(Prehistoric Seismic Surface Rupture Relics)和错动地层标志(通常要借助探槽揭露)的识别与精确定年，也可借助地震造成的地表扰动现象(包括非构造地裂缝、喷砂冒水、地震滑坡与落石等)来识别[30]，研究方法涉及构造地貌、第四纪地质、构造地质、地层学、土壤学和第四纪年代学等多个领域。

近年来，伴随理论方法的进步和新技术与新方法的广泛应用，地震地质领域中的活断层分段性与活动性的定量研究和古地震学(Palaeoseismology)的发展都有了长足进步。

(1)活断层分段性的理论研究进展。从地震地质角度，活断层分段研究的重要目的之一是确定一条活断层上未来地震破裂段落的位置和未来可能发生大地震的强度，而与其关系最密切的是断层的破裂分段，这意味着同一断层上不同段落的地震破裂活动历史可以是不同的。同时，活断层的破裂分段又与特征地震活动、地震空区(Seismic Gap)、断层位移的累积亏损和地质障碍体等密不可分[88-89]。因此，活断层的分段性研究一直是地震地质的重要内容。最近对2010年青海玉树7.1级地震同震地表破裂和发震断层的精细调查与研究，发现了非常典型的不同空间尺度的地震破裂分段特征，并揭示出了断裂分段性与破裂分段之间的密切成因关系[6,90]。

(2)活断层活动性的定量研究进展。活断层活动性的定量研究快速发展主要依赖于高精度遥感与大地观测技术的广泛应用，特别是GPS与合成孔径雷达干涉测量技术、机载LiDAR与无人机航摄等，另一方面得益于地质年代学方法的快速发展，尤其是光释光、高精度14C-AMS、U系、原地宇宙成因核素定年(In-situ Cosmogenic Radionuclide Dating)等。这些方法的应用不仅有效提高了关于断裂活动速率定量研究的精度，并使得定量获取从十万年到百年不同时间尺度的高精度和精细化的断裂活动速率及其时空演化特征成为可能。

(3)古地震学的出现与快速发展，使得从地质时空角度更全面深入地认识活动断裂带上大地震的原地复发特征与规律，并了解断裂活动习性与大地震活动的关系以及大地震沿断裂带的时空迁移过程等[30]。古地震研究近年来的进展还表现在地质年代学方法和古地震事件标志的发展上。前者包括高精度地质年代学方法的发展和多种地质年代学方法的应用，其中高精度14C-AMS方法有效提高了古地震事件年龄的精度，U系、地衣和树轮定年等方法在确定百年至千年短时间尺度古地震事件与年龄中的应用[91-96]进一步拓展了古地震研究的地质年代学手段。另外，指示古地震的地质标志也在增多，除了传统的跨断层探槽技术和其中古地震标志的日益完善化与规范化，在山地区利用地震落石和地震滑坡等次生地震地质灾害标志开展古地震研究的重要性也正在得到越来越多的重视[93-94,97-98]。

3 讨 论

3.1 新构造和活动构造调查研究在地震地质中的重要作用

中国大陆复杂的地质构造环境和地貌特征决定了新构造运动是中国地质灾害孕育、发生的主要根源，新构造运动产生的陡峭山地和深切河谷都是外动力地质灾害频发的区域，例如中国大陆西部的青藏高原东缘和三江并流区。而新构造运动形成的平原、盆地和谷地又通常是人类生活和密集活动的场所，因为这些区域既为农业发展提供了良好空间，也是地表水与地下水汇集区，为人类生存提供了必要的水源。环鄂尔多斯活动裂谷带(包括河套平原和汾渭盆地)、四川盆地、云南西北部与中部的盆地群以及祁连山北部的河西走廊等中国中西部城镇密集分布的区域都是典型的由正在显著活动的断裂带所控制的断陷盆地。这样的地质构造环境决定了活动构造带是难以完全避让的，最好的方式是认识和了解新构造与活动构造过程和可能造成的地质灾害，制定科学的防范措施，从而与其和谐共处。

3.1.1 预防地震地质灾害的重要基础

历史上的大地震灾害常常是触目惊心的，但通过全面深入的新构造与活动构造调查研究可以帮助人类了解和掌握大地震活动的特点与规律，特别是细致深入的活动构造与地震地质工作，是查明大地震可能发生的位置与震级、掌握其未来发生的概率与危险性以及能够引发的灾害类型等的重要基础，也是科学“预防”此类灾害的必要前提[52]。相对于人和工程短的寿命，板内活断层上大地震的原地复发间隔都很长，一般都在数百年、上千年甚至万年以上。对于如此低概率的事件，除了少数危险断层之外，对于大多数活断层，更重要的是做好预防，而不是简单的避让。而预防的前提是通过精细化和定量化的新构造与活动构造调查研究，准确掌握主要发震断层的空间分布，充分认识断裂活动性、未来地震危险性以及可能引起的地震地质灾害类型与风险，进而提前采取切实可行的防灾减灾措施[52]，包括避开可能出现地表破裂带和地震滑坡危险区，加固处于强震危险带中的建筑物结构，提高活断层带上的建筑物抗震性能以及跨越活断层重要工程的抗震设防标准，或提前做好预防震害的措施等。

另外，还需要重视和加强从新构造与活动构造角度对典型大地震震例的地质成因与机理进行研究。因为大陆强震(特别是7.0级以上的大地震)在一个地区常常是百年一遇或千年一遇的小概率事件，难以多次观测其全过程或实现“重复试验”。因此，一次大地震活动是大自然提供给地质学家和地震地质学家深入认识地震成因规律的宝贵机会。通过调查研究典型大地震发生的地质条件和成因机理，有助于不断发现新的地震发生规律，从中取得更多更好的经验与教训，为地震预报研究夯实基础。

3.1.2 加强活断层普查和活动构造体系研究

活断层普查和活动构造体系研究是地震地质中特别重要的基础性地质工作。地震活动性显著的国家通常都非常重视活断层普查与编图以及大比例尺填图。日本在1963年就已编制出版1∶2 000 000日本第四纪断裂图，在1980年出版了全面反映日本岛活断层分布及详细目录的《日本的活断层》专著，并在1982～1987年间陆续发行了覆盖全日本(岛屿部分除外)的1∶500 000活动构造图集。日本、美国、新西兰、意大利、希腊等国家和中国台湾地区还基于活断层普查结果，在20世纪末至21世纪初相继完成了活断层编图及相关的空间数据库建设，并在网络上实现了活断层数据信息的更新、共享与开放，使得公众可从网站上及时了解其所关心的活断层与地震危险性等相关信息。这些工作无疑为中国逐步实现全国陆域范围内的断层活动性与地震危险性定量研究提供了重要参考。同时，日本、美国等还相继开展并完成了许多重要活动构造带的1∶25 000和1∶50 000大比例尺活断层填图及图件编制工作，进一步提升了对活断层潜在大地震危险性的认识程度。

中国同样非常重视活断层填图工作，但重点一直是对已知发震断层的1∶50 000带状填图，而不是区域性的活断层普查。20世纪八九十年代，中国地震局曾开展了20多条主要活动构造带和断裂带的1∶50 000填图，出版了一系列专著，并促进了中国大陆地壳稳定性分区图(1∶4 000 000)和中国活动构造图(1∶4 000 000)的编制[99-100]。2008年四川汶川8.0级地震后，中国的地震地质工作得到进一步重视，由中国地震局组织实施了“中国地震活动断裂填图计划”，计划到2020年可以完成近150条已知的重点发震断层的1∶50 000条带状地质-地貌填图，并综合编制1∶500 000数字化中国大陆活断层分布图和主要地震构造带的1∶250 000活断层分布图。虽然中国正开展的对已知发震断层的大比例尺填图是有效提高活断层研究水平和认知程度的重要手段，但由于中国活断层数量众多，相对系统的区域性中—大比例尺活断层普查工作仍明显不足。最近新编制的1∶5 000 000活断层分布图显示[35]，中国及毗邻海区的活断层数量为2 700余条，并且极强—中等活动性的活断层接近800条；另外，在一些偏僻地区和以发育隐伏断裂带为主的平原区，还可能存在一些未知的活断层。因此，在中国大陆已知活断层中，研究程度相对较高的只占极强—中等活动性断层约20%，仍有很多断裂没有得到很好的调查与研究。另外，过去和目前正在开展的活断层调查和大比例尺填图及相关研究工作大多数集中在少数规模较大的断裂带或已知发震断层上，这虽然有助于深化对活断层活动特性的认识，却难以满足国家经济社会快速发展的需求。

区域性大范围的活断层普查主要需要借助高精度的空对地观测影像(包括遥感和数字高程图像)，并结合历史与仪器地震记录来实现。但在获得区域上主要活断层的分布和活动性证据基础上，还需要进一步加强活动构造体系的研究，即通过查明区域上活断层之间的几何学与运动学关系，建立区域活断层的运动学模型，这可帮助理解强震活动的空间迁移过程，并掌握断裂相互作用与地震活动的关系，从而为提高地震危险性评价和地震区划的可靠性提供重要的地质依据。正如中国西部地区2008年以来，接连发生的四川汶川8.0级地震、青海玉树7.1级地震、四川芦山7.0级地震、甘肃岷县—漳县6.6级地震和四川九寨沟7.0级地震等强震活动，都发生在青藏高原东部巴颜喀拉地块的周缘断裂带上，指示它们的集中出现与整个青藏高原东缘活断层体系的相互作用存在密切的动力学联系。但也可注意到，它们都出现在之前长期地震危险性评价中所忽视的区域和地震烈度区划确定的中—低烈度区，这充分说明对地震地质工作和活断层体系研究的不足可导致长期地震危险性评价的可靠性大打折扣。

3.2 重视稳定大陆区和低活动速率断层的强震危险性

右侧空心箭头指示当断层活动速率降低时，地震复发间隔相应增大;图件引自文献[101]；R为地震复发间隔，单位为mm·年-1图6 断层活动速率与地震复发间隔的关系Fig.6 Relationship Between Fault Slip Rate and Earthquake Recurrence Interval

历史地震和古地震研究发现，稳定大陆区(Stable Continental Region)和低活动速率断层的强震危险性不容忽视。由于稳定大陆区中多数活断层的活动速率低或极低(低于0.01～0.10 mm·年-1范围)，相应的强震复发间隔通常很长(通常高于10～100 ka范围)，而且多数断裂在历史上缺乏强震活动记录，所以很容易被忽视[101](图6)。但事实上，活断层的低活动速率仅意味着强震复发间隔长或强震发生的概率低，而不等于强震风险低[17,102]，尤其是对于穿越了人口密集的大城市的活断层，必须给予高度的重视[101]。历史地震表明，即使是在通常认为的相对稳定的克拉通地区，也会因老断层带的复活形成地震带或导致可产生地表破裂的强震(一般是6.5级以上地震)。例如，在中国的扬子地块中形成于晚白垩世以来的江汉—洞庭湖盆地西南边缘，1631年8月4日在湖南常德境内发生6.75级地震，导致上百人死亡；1989年的加拿大昂加瓦6.3级地震是沿复活的太古代断层形成约10 km长的同震地表破裂[103]；1811年12月16日至1812年2月7日间，在美国中南部新马德里地区，沿NE向Reelfoot裂谷中先后发生了3次Mw7.0～7.5级或Ms8.4～8.7级大地震，这次群发式的大地震活动主要是该区经历了从前寒武纪晚期经古生代至晚白垩世—第三纪多期发育过程的NE向裂谷中的NW向断裂和NE向断裂的重新活动的结果[104]；希腊的历史强震活动和活断层研究也揭示了低活动速率断层存在的强震风险[101]，如针对雅典平原的活断层第四纪活动速率研究结果发现，穿越雅典平原北缘且具有低活动速率(垂直活动速率为0.1～0.3 mm·年-1)的Afidnai 断裂具有在未来发生最大强度为6.4级地震的危险性。

中国复杂的新构造与活动构造条件导致陆内强震和大地震发生的频度高，加上国土面积大，人口密度高且分布不均匀，因此，中国陆内的强震活动常易引发严重的地震地质灾害问题。目前，全面详细的活断层普查与厘定工作仍存在明显不足，仍有很多活断层缺乏可靠的古地震研究资料，并且一些已有数据的准确性也需要重新审定，这些问题阻碍了对区域大地震活动长期趋势的科学判断，也是造成中国陆内强震活动出现的位置常常出人意料的一个重要原因。新的中国活断层编图结果显示，在中国最近确定的19个国家级城市群中，有40%的主要城市处于强烈—中等活断层密度较大的区域[64]。比如，关中城市群覆盖了历史大地震活动强烈的汾渭裂谷南段；滇中城市群覆盖了历史强震频繁的川滇断块东南部和全新世活动速率高的小江断裂带中南段；京津冀协同发展区覆盖了汾渭裂谷的东北端和河北平原隐伏断裂发育区。这些城市群的未来发展显然都会面临活断层灾害及其危险性的挑战。虽然其他60%的城市群处于以发育弱活断层或低活动速率(低于0.1 mm·年-1)的活断层为主且相对稳定的大陆区，但并不能因此忽视它们的区域强震危险性问题。例如，2008年四川汶川8.0级地震的发震断层(龙门山断裂带)就是之前被忽视的低活动速率断层带，这是因为有限的地表活断层调查和震前的GPS观测结果显示，跨龙门山断裂带的变形速率明显低于1～2 mm·年-1，其中单条断裂的活动速率甚至低于1 mm·年-1 [99,105-107]，并且主要断裂的全新世活动性并不显著，所以这一构成了青藏高原东缘边界的危险断层被低估为地震危险性为中—低级别的活断层。

相对稳定的华南陆块分布了中国大部分经济相对发达且人口更为密集的城镇，因此，从新构造与活动构造角度入手，详细查明稳定陆块中可能存在的活断层或发生复活的老断层，定量约束它们在新构造阶段(特别是第四纪期间)的平均活动速率与强震的平均复发间隔，并科学地评价断裂危险性，对于有效防范强震灾害风险是最为关键的。虽然中国的活动构造与地震地质工作已经取得了长足的进步，但因为定量数据不足，当前的研究程度距离获得可靠的地震预测预报结果的要求仍存在较大的差距。因此，活动构造与地震地质工作的重点应该是首先满足地震危险性评价和风险评估的需要。

3.3 活断层的活动性与危险性

断层活动性与危险性在应用中经常被混淆，而且涉及许多规范标准中相关内容的科学性和合理性问题，实际上两者既存在相互联系但又有明显不同。断层活动性主要是根据断层过去活动的地质-地貌记录或地表观测获得的现今活动数据得出的结论，主要依赖于断层最新活动的时间、不同时间尺度的断层位移量和重复活动间隔等来判断，因此，反映的是断裂过去的活动状态。而断层的危险性针对的是未来可能出现的活动状态，即在人类社会所关心时段内和工程寿命期内断裂活动可能造成的灾害与风险程度。这需要综合断层不同段落与不同时间尺度的活动速率、重复活动间隔和最近一次活动以来的离逝时间等，科学判断未来大地震可能出现的位置、震级大小、地表断层分布以及一旦发生强震可能造成的地质灾害类型及分布等。很显然，虽然活动性强的断裂或全新世断层的发震频率高，但它们的危险性不一定总是高于第四纪—晚第四纪断层或活动性弱的断层。这是因为在可预期的时间范围内(或人类关心的时段内)，相比于一条刚发生过大地震(通常指7.0级及以上地震)和已经释放了应变能的强活动性断层，一条距上一次发生大地震事件的离逝时间已经非常接近或超过其重复活动间隔的中等或弱活动性断层的危险性显然可能会更高。古地震研究揭示，龙门山断裂带中段的大地震复发间隔约3 ka[107]，那么在2008年四川汶川8.0级地震之前，该断裂可以作为危险断裂对待，但大地震释放了积累的应变后，其危险性就大大降低了。

为了使政府管理部门可以有效地对活断层灾害进行风险管理，或让工程规划建设部门更好地应对活断层可能导致的工程地质问题，就必须突出断层危险性而不仅仅是活动性，因而需要从已知的活断层中判别出“危险断层”(Hazardous Fault)。危险断层特指“经调查评价后认为建筑物或基础设施必须避让的活断层”[55]，特别是那些最新地表断层作用的年龄已经接近或超过断层地质历史上重复发生地表断层作用平均时间间隔的活断层，这类似于日本学者Matsuda所提出的预警断层(Warning Fault)[108]。危险断层是美国西部一些地区用于指导工程和建筑物避让活断层而制定的活断层地表破裂危险性评价指南中采用的术语[55]。由于它们是未来活动危险性最大的活断层，所以目前在美国加利福尼亚州和犹他州等地区已经制定了要求新建的人居建筑有效避让危险断层的法律法规。这显然值得活断层问题特别突出的国家和地区借鉴。

4 结 语

(1)新构造与活动构造都是研究地球最新的构造变形和构造地貌演化过程，但新构造研究的时间尺度是可变的，并与特定区域的地球动力学背景密切相关，主要关注从十万年到百万年尺度的地质过程，强调的是“过去与现在”的构造运动。活动构造更关注距今100～150 ka以来的地质-地貌过程，强调认识“现在与未来”的构造活动。针对地震危险性评价开展的新构造与活动构造研究是地震地质工作的主要内容。因此，新构造与活动构造研究是地震地质的重要基础，相关研究是地震预测与预报、城乡防震减灾和重要工程规划设计如何有效规避活断层地质灾害的重要依据。

(2)近年来的研究进展表明，第四纪年代学、空对地观测和地理信息系统等技术方法的快速发展和在新构造与活动构造研究中的应用，极大提高了定量化研究新构造演化、构造地貌、断裂活动性和古地震等的水平和精度，也促进了活断层数据的数字化与共享程度，并进一步提升了地震危险性评价的可靠性与准确性。但对活断层发育密度高和活动构造体系复杂地区，针对地震危险性评价的地震地质工作仍需进一步加强，包括借助遥感、数字高程(DEM)图像和地震记录开展快速有效的活断层区域性普查与快速识别，进行活动构造体系研究与断层活动性监测，从而为预防地震地质灾害夯实地质基础。同时，应该特别重视稳定大陆区和低活动速率断层的强震危险性问题，并在工程应用中注意区分断层活动性与危险性的关系。