惠州断层及其邻区地震危险性评价

李玉辉 郭良田 晏云翔

1）中国陕西 710077 中煤科工集团西安研究院有限公司

2）中国广州 510075 广东省工程防震研究院

0 引言

惠州断层严格控制惠州白垩纪盆地（前人称“水北断陷盆地”）的西界，是一条走向NW、向NE 倾斜的正断层，断层长约20 km，规模不大。上盘红层层面倾向断层方向，倾角 20°左右。红层的分布呈与断层平行的长条状，宽约5 km，长宽比 4∶1。断层出露宽 10—60 m，沿走向呈舒缓波状（实为拆线状），产状 135°—150°/NE ∠65°—75°。在为数不多的几个断点露头上可见破碎带有明显的分带性，并见复合断层角砾岩，这反映出断层有多次活动。

惠州断层是由广东省地质局 756 地质队1995 年进行惠州幅 1/5 万区域地质填图工作时首次确定的。1995 年以前，该断层被标定为不整合。构造岩（麦地村、惠州学院）的热释光测年显示，断层有3 次不同性质的活动：第1 次在45.02 万—46.20 万a 前，第2 次在31.93 万a 前，第3 次在5.90 万—6.77 万a 前。因热释光测年精度无法满足要求，所以根据断层物质的热释光测年数据判定断层活动性被后来的断层活动性鉴定实践所放弃，其结论不被采纳。另外，根据广东省地质局756 地质队航照解译，对盆内覆盖区大胆推测2 条长达 20 km、平行惠州断层的NW 向断层（分别称为“水北航译断裂”“马房岭航译断裂”），且这2 条断层分割不同高度的夷平面。

前人（汪素云，1993；胡聿贤，1999；张涌，2005；王华林等，2011，2015；李玉辉，2018；徐锡伟等，2016；俞德强，2016；孙杰等，2020）已对全国多地断裂带的地震危险性进行了评价研究，但对惠州断层的研究不多见。随着惠州市经济社会的快速发展，对该断层的地震危险性评价研究（王强茂等，2019）显得日益迫切。本文通过垂直运动图、水平运动图、钻孔剖面图、构造类比法和经验关系方法等，得到惠州断层的地震危险性概率分析结果，并估计了惠州断层不同区段的最大潜在震级及发震概率。

1 区域地震构造环境

1.1 构造背景

本文研究区为评价惠州断层所在区域地震活动水平和地震构造环境时所划定的范围，即以惠州断层为中心、半径不小于150 km 的范围。据此并考虑到惠州市地震地质条件，现取22.245 5°—23.594 5°N、113.945 6°—115.414 4°E 为本次工作的探测区范围。

研究区位于华南加里东褶皱系的东南部（图 1）。华南褶皱系西北部与扬子地台相邻，西部与右江印支褶皱带和钦州华力西褶皱带相接，其范围包括广东陆区的全部和南海北部陆架部分。华南褶皱系主体为加里东地槽褶皱系，志留纪末的加里东运动使元古代—早古生代地槽封闭转化为准地台，因此又称为华南准地台。印支运动使其结束准地台发展历史。晚三叠世开始进入大陆边缘活动带演化阶段，以断裂、断块运动为主，并伴有大规模岩浆侵入和喷发活动。中生代晚期和古近纪，在华南褶皱系南部发生强烈的裂陷作用，形成一些大型的裂陷盆地，如珠江口、北部湾等盆地（郭良田等，2013）。新近纪以来裂陷作用渐趋消失。总之，广东陆区的全部和南海北部陆架部分大地构造的形成和发展历经了2 大过程：①自中元古代经古生代至中生代初，活动地槽向相对稳定的地台转化并形成统一的新地台；②晚中生代和古近纪地台受到裂陷作用的强烈改造，但新近纪以来裂陷作用渐趋消失。

图1 研究区大地构造位置（据北京中震创业工程科技研究院，2007）1.前震旦纪准地台；2.加里东褶皱带；3.华力西褶皱；4.印支褶皱带；5.强烈转入印支和燕山造山作用的前震旦系；6.喜山褶皱带；7.新生代断陷盆地；8.研究区范围；Ⅰ扬子地台；Ⅱ 华南加里东褶皱带；Ⅲ 钦州华力西褶皱带；Ⅳ 右江印支褶皱带；Ⅴ 滇越印支褶皱带；Ⅵ 越北加里东褶皱带；Ⅶ 印支—南海地台；Ⅷ 北部湾新生代盆地；Ⅸ 莺哥海新生代盆地；Ⅹ 琼东南新生代盆地；Ⅺ 珠江口新生代盆地Fig.1 Geotectonic location map (According to the 2007 data compiled by Beijing Zhongzhen Pioneering Engineering Technology Research Institute)

根据广东省区域地质志资料（图 2）可知，华南褶皱系可以进一步划分为多个Ⅱ级、Ⅲ级及Ⅳ级构造单元。研究区惠州断层主要处于粤北、粤东北—粤中拗陷带（Ⅱ级）内，西以NE 向吴川—四会深断裂与粤西隆起区（Ⅱ级）为界；东南以NE 向的政和—海丰断裂带与粤东隆起区（Ⅱ级）分开；向北与诸广山隆起区（Ⅱ级）、九连山隆起区相连（Ⅱ级）。粤北、粤东北—粤中坳陷带可进一步划分为3 个Ⅲ级构造单元，分别是粤北拗陷、粤中坳陷及永梅—惠阳坳陷。在此基础上，各自又可进一步划分为多个Ⅳ级构造单元。

图2 区域构造单元划分（据广东省地质志 1988 年资料改编）Fig.2 Division of regional tectonic units (adapted from Guangdong Geological Journal 1988 data)

与惠州断层关系较密切的粤北、粤东北—粤中坳陷带Ⅲ级构造单元有粤中坳陷及永梅—惠阳坳陷，对它们的构造特征分述如下。

（1）粤中拗陷（Ⅲ级）位于广东中部，北起佛冈，南临南海，东西两侧为河源断裂及吴川—四会断裂所夹持。区内于东莞、增城、市桥、珠海等地局部出露元古界至寒武系褶皱基底，晚古生代至中三叠世时期，大部分地区下坳接受沉积，沉积了厚约7 000 m 的碎屑岩、碳酸盐岩的含煤建造，沉积中心在花都、龙门一带。印支运动使古生代地层形成宽展形褶皱并伴有走向断裂的发育，构造线以NE 至NNE 走向为主，其次是EW 向构造。燕山运动期，拱曲裂陷作用强烈，沉积盆地得到充分的发生发展，断裂活动强度达到极至，岩浆活动最为强烈。新生代以来，沿广从断裂、河源断裂及珠江三角洲地区，断陷盆地继承或新生发展，但仍以拗断陷沉积为其主要特征。

粤中拗陷再细分3 个Ⅳ级构造单元：①花县凹褶断束（Ⅳ级）位于清远、三水、肇庆、广州一带，为晚古生代拗陷带的一部分，主要有花都复式向斜与高要—清远复式向斜；②阳春—开平凹褶断束（Ⅳ级）夹持于吴川—四会断裂与鹤城—金鸡断裂间，北邻EW 向哒石断裂，包括阳春褶断束、开平褶断束与其间的水源隆起（天露山隆起），晚古生代褶断束地段为沉积凹陷，沉积厚度达5 100 m；③增城—台山隆起束（Ⅳ级）西界为广从断裂、鹤山—金鸡断裂，东界为河源断裂所夹持的断块，北至增城地区，南临南海，是粤中拗陷内的相对隆起区，晚古生代沉积薄，多处褶皱基底暴露于地表。

（2）永梅—惠阳拗陷（Ⅲ级）西以河源断裂带为界与粤北及粤中2 个拗陷为邻，东以政和—海丰断裂带为界与粤东隆起相伴，其内以东西佛冈—丰良断裂带东段为界进一步划分为2 个Ⅳ级构造单元，该断裂带以北为永梅凹褶断束（Ⅳ级），远离区域；以南为紫金—惠阳拗褶断束（Ⅳ级）。紫金—惠阳拗褶断束是晚古生代形成的凹陷，沉积了由厚 4 000—5 000 m 的地台型陆屑建造组成的地台盖层构造层，经印支运动形成宽展型褶皱，晚三叠世至早侏罗世强烈凹陷形成厚达6 000—7 000 m 的海相砂页岩建造，中、新生代岩浆活动强烈，白垩—第三纪红色断陷盆地发育，断裂构造错综复杂。

此外，研究区东南部海域处于粤东隆起区（Ⅱ级）。粤东隆起区（Ⅱ级）位于广东东部，莲花山断裂带和政和—海丰断裂带以东，滨海断裂以西。区内未发现古生代沉积，震旦纪以来可能就是隆起区。在华力西—印支拗褶基础上，中生代发生大规模断陷和坳陷。中生代岩浆活动强烈，火山岩和花岗岩大面积分布。在广东沿岸地带，新生代还零星分布一些偏基性火山活动。区内断裂广泛发育，NE 向最强烈，EW 向、NW 向次之，沿NE 向断裂带发生变质作用、混合岩化作用，形成粤东沿海中生代低压渐进变质带。

1.2 研究区新构造运动特征

研究区新构造运动表现为新构造升降运动、断裂活动、地震活动及地热异常。研究区北部新构造运动总体上以隆升为主，间歇性发生升降运动，局部地震频繁，老断层复活。南部新构造时期断块差异活动显著，区域性断裂新活动较强，中等强度地震活跃。因此，研究区新构造运动呈现由内陆向沿海增强的趋势。

（1）新构造升降运动。研究区在古近纪受剥蚀均夷之后，总体基本处于抬升的运动过程。在此过程中，由于受到北边南岭隆起及南边珠江口盆地拗陷的影响，整体表现向南掀斜抬升的特点。在珠江三角洲东北部丘陵普遍存在三级夷平面，标高分别为300—450 m、150—200 m、50—100 m。此外，多级河流阶地、多层溶洞、古海岸地形迹、第四纪沉积物也反映了研究区的地壳升降特征。也就是说，新构造时期研究区在总体向南掀斜抬升的背景上，普遍发生间歇性升降运动。

（2）新构造断裂活动。新近纪以来，原有断裂的复活多具正反向、多期次交替活动的特点。但也有新生的断裂，虽规模不大，却具有潜在的强活动性。按走向划分，新构造期断裂有NE—NEE、EW 和NW 三组，其中，以NE—NEE 和NW 向为主。受上述3 组活动断裂的控制，研究区新构造运动表现为断块活动。总的来说，大陆地区基本为断块隆起；向南靠近海岸地带有升有降，显示一定幅度的垂直差异活动。

（3）地震活动。研究区历史破坏性地震震中集中在河源、海丰、红海湾一带，显示出地震震中分布受断裂带控制的特点，如沿河源—邵武断裂带、政和（丰顺）—海丰断裂带、潮州—汕尾断裂带分布的破坏性地震。历史破坏性地震震中集中区也是现代小震集中区，且范围有所扩大。

（4）地热异常。研究区内温泉较多，其空间分布与区域性构造断裂密切相关，其中，以沿NE 向断裂分布的最多，如河源—邵武断裂带、五华—深圳断裂带、丰顺—海丰断裂带，其次是沿EW 向佛冈—丰良断裂带分布的。

2 惠州断层现今地壳垂直及水平运动速率

2.1 垂直形变速率

中强地震主要发生在现今地壳垂直形变速率下降且速率较大的部位。本文以任镇寰等（1996）给出的南海北缘陆地现代地壳垂直形变速率资料为主，并参考其他研究结果分析研究区现今垂直形变特征。图3 为研究区现今地壳垂直形变速率等值线图。由图3 可见，研究区内地壳垂直形变速率的总态势为：东、西2 部分明显上升，而在 113°—115°E 区域存在一NNE 向下降条带。NEE 向的形变速率等值线轮廓较清晰，如北缘自福建永春北经漳平至广东清远，延至高州北和广西境内。南缘自广东湛江经阳江、海丰至福建诏安延入海中。中部中山至深圳北、漳州至莆田也存在NEE 向形变带。同时，还可见规模相对较小的SN 向和NW 向形变速率等值线分布，这与在该区发育的部分NW 向构造相吻合。

图3 广东及邻区现今垂直形变速率（据任镇寰等，1996）Fig.3 Current vertical deformation rates in Guangdong and adjacent areas

由此可见，研究区现今垂直形变速率明显受区域活动构造所控制，现今垂直形变特征明显受该区大规模的NE 向构造带所控制，但垂直形变幅度相对较小，无明显的高速度梯度带。沿海地区部分NW 向形变带可能为该区发育的小规模NW 向构造带与NE 向构造带相交叉而造成共轭活动的结果。

2.2 水平运动速率

本项工作利用国家重大科学工程——中国地壳运动观测网络1999—2004 年施测的GPS 复测资料，解算出广东地区相对于欧亚板块在扣除了整体平移后的水平运动速率（张静华等，2005）。

研究区内GPS 测点相对较少（图4），从仅有的几个测点的运动速率结果可见：华南块体内部存在较一致的SE 向运动，运动速率为6.015 9 mm/a，平均为8.400 0 mm/a。在块体南部（23.5°N 以南），测点的运动速率较小，平均为7.400 0 mm/a。南海海域永兴岛GPS 测点的水平运动速率和方向与研究区附近各测点基本一致。

图4 探测区及其邻区现今水平运动速率（改编自张静华等，2005）Fig.4 Current horizontal deformation rate of the detection area and its adjacent area

根据GPS 复测资料计算区域应变状态的结果显示：在块体南部（25°N 以南），主压应变为NNW—SSE 方向到近N—S 方向，主压应变率从北向南逐渐增大，海南岛的主压应变率最高。从现有的 GPS 复测资料计算的研究区地壳水平运动状态为运动方向和大小基本保持一致，内部无明显的运动速率阶跃带和分区现象，属整体性运动地块，块体内部稳定性较好。从应变分布资料也反映出研究区地块以连续形变为特征。

3 惠州断层的危险性评价

利用断层活动性鉴定与浅层地震构造探测等所反映的区域地震构造环境、深部构造背景、目标区断层长期滑动习性等定性和定量资料，并配合历史和现今地震活动性分析、地壳动力学分析，综合评价未来较长时期内目标断层的地震危险性，划分具有发生破坏性地震的断层段，估计惠州断层段的潜在地震最大震级以及在未来有限时期内的发震概率。

3.1 惠州断层活动性分析

根据前期研究结果（图5），钻探验证该剖面揭露基岩上部粘土层厚度稳定，其底界埋深约8 m。底部细砂、中粗砂及卵石层厚度由山前向盆地微倾斜并逐渐增厚，下伏基岩面平整。钻孔ZK1-3、ZK1-8 和ZK1-6 均钻遇断层破碎带，揭示了断层的准确位置和上断点埋深。上盘基岩地层是白垩纪紫红色砂砾岩，下盘为泥盆纪灰黑色泥灰岩（地层倾角约65°），二者之间即惠州断层的主断层。断层上断点位于ZK1-3 的位置，与由地震时间剖面解释的断层位置基本吻合，上断点埋深约 22 m，未错断第四系。在野外钻进时，密切关注邻孔同层位沉积特征、上下层面埋深与高程的微小变化，结果发现均无明显差异。分层厚度的变化为河流相沉积相变的结果。

图5 ZK1 钻孔联合剖面Fig.5 The joint drilling profile of the ZK1

由图5 可以看出，钻孔 ZK1-3、ZK1-8、ZK1-6 分别钻遇断层破碎带，揭示断层倾向盆地一侧，视倾角 40°。破碎带厚度近 3 m，由断层角砾岩构成，角砾大小不等，为棱角状，成分为黑色泥灰岩或红色砂砾岩（D3/K2），固结。下盘地层为泥盆纪上统天子岭组泥灰岩，层面倾角约 65°，下盘是白垩系上统浈水组紫红色砂砾岩，层面产状平缓。原始地层效应显示正断层。剖面所揭示的上覆第四系底界平整无起伏，即第四纪地层没有受到断层的切错或扰动，说明第四纪地层形成以来[经光释光测年＞（103.7±10.5）ka]，断层没有明显的（倾滑）活动。钻孔揭示的断层两侧同层位第四沉积物在相邻钻孔之间没有落差，也没有发现第四纪地层层序、分层厚度、埋藏深度、沉积结构、沉积构造、物质组成或颜色的差异；也不存在下降盘细粒沉积层增多、增厚，上升盘同层位地层减薄或缺失的现象。可见，断层在晚第四纪以来是不活动的。

3.2 确定最大震级的构造类比方法

最大震级反映的是断层的最大发震能力，它是评价断层活动性的最重要参数之一，也是对断层进行地震危险性评价的重要基础。确定断层最大震级的方法包括构造类比法、历史和现今地震活动法、经验关系法等。依对断层研究程度的不同、资料种类和翔实程度的不同，所采用的方法也有所不同。

依据前期研究结果，目标断层——惠州断层的最新活动时间为中更新世，未错断地表。因此，此类断层无法采用断层活动性参数（如长度、位错等）与震级间的关系直接确定最大震级。据此，我们拟分别采用构造类比（张鹏等，2019）和经验关系的方法，综合确定研究区目标断层的最大震级。

对于尚未记载到破坏性地震的断层，其震级上限一般通过对该断层地震构造特点与区域内或相邻地区已记载到破坏性地震的断层进行详细比较后确定。用于比较的条目很多，包括：新构造活动的程度和方式，活动断层的时代、规模、强度、方式、分段性，构造应力场，以及深部构造和地球物理场特征等。如2004 年12 月26 日印度尼西亚苏门答腊MW9.1 地震之后不久，美国地质调查局（USGS）将与其构造条件类同的环太平洋俯冲带的最大震级均定为MW9.0。7 年以后，2011 年3 月11 日在日本东北仙台地区的俯冲带上发生了MW9.0（当时日本地震危险图中将该地区的最大震级定为MW8.3），这证明了构造类比方法的有效性。

在我国，汤东断裂新乡段未发生过破坏性地震，但其构造条件与磁县断裂类同，因而将其最大震级定为7.5 级。在有古地震遗迹的地区，其最大震级可以根据已经确定的古地震最大震级来确定。如阿尔金断裂带的索尔库里段，该处古地震造成的地表破裂长度超过200 km，推断古地震震级可能达到1 级，因此将阿尔金断裂带索尔库里段的最大震级定为8.5 级。内蒙古大青山断裂带的土默特右旗段，目前虽未记录到破坏性地震，但有多次古地震的遗迹，推测1849 年震级为71/2级地震也发生在此处，因此，将该断裂段的最大震级定为8 级。

本文研究区位于扬子克拉通和华南陆块的东南部被动大陆边缘。扬子克拉通和华南陆块属于稳定的大陆地区（SCR），地震活动性相对微弱。22 个GPS 观测站的资料表明，整个华南地块内部变形微弱，不存在明显的速率深度梯度带，仅作为一个整体向NE102°方向运动。

区域地球动力学背景特征的分析表明，惠州断层所在区域内块体运动主要受西北侧川滇地块SEE 向推挤的影响，东侧又有菲律宾海板块NW 向挤压，使得南边南海扩张终止，这对区域内SEE—NWW 向构造应力场的形成可能存在一定影响，但总体上影响较弱。区域内新构造运动主要以垂直差异性活动为主，没有明显的水平运动，区域地震活动一般以MS6.5 左右中强地震为主。

研究区在华南沿海历史破坏性地震震中分布图中的位置显示（图6），大的区域上地震活动在强度及频次上总体表现为东部强、西部弱；自东南向西北，地震活动从沿海地区向内陆逐渐减弱。在华南的东部，粤东北、闽西南沿海及台湾是强震多发区，华南绝大多数7 级以上强震发生在此区；另一个曾发生7 级以上强震的地区是琼北，但数量比台湾海峡两侧少得多，只有1605 年海南琼山71/2级地震。惠州断层位于华南珠江三角洲附近，距台湾强震多发区约180 km 以上，惠州断层的地震活动已不受该台湾强震多发区的影响。而本文研究区距琼北更远，距离大于300 km。

图6 研究区在华南沿海历史破坏性地震震中分布图中的位置红色方块为研究区Fig.6 Location of the target area in the regional seismic environment

惠州断层位于华南沿海内带地震构造区，与华南沿海外带地震构造区相比，该区地震活动明显较弱，新构造运动主要为整体掀斜隆升。按震级分档华南地震震中分布图（图7）显示，随震级档升高，惠州断层周边无相应震级地震的空白区逐渐扩大，即随地震震级升高已往历史地震震中距研究区有逐渐变远的趋势。研究区内记录到的地震最大震级＜5.0，6 级以上地震均发生在研究区之外；6.5 级以上地震发生在距研究区200 km之外；而最近的7 级以上地震则发生在距研究区290 km 处。综上所述，研究区惠州断层的区域范围对比最大震级应不大于6 级。根据以上特征，将活动性较强的梅陇断裂梅陇盆地段确定为惠州断层的发震构造，最大潜在地震震级确定为6.0 级。

3.3 最大震级确定的经验关系方法

依据惠州断层的前期研究结果可知，其最新活动时代属中更新世。研究表明，非全新世活动断层的一个重要特征是，即使发生中等—中强地震，沿地表断层迹线也不会发生地震破裂和同震错动。因此，这类断层的地震最大强度与断层的延伸长度、地震时沿地表断层的位移量无关，但可以由地震强度—地表位移的下限值进行估计。

图7 华南地区地震震中按震级分档后的分布（a）5.5 级及以上；（b）6.0 级及以上；（c）6.5 级及以上；（d）7.0 级及以上Fig.7 Epicenter distribution of earthquakes in South China

日本地震学家入倉次郎等（2000）系统总结了全球范围现代地震矩（M0）与地震时地表断层同震位移D 间的经验关系。根据这一关系，伴有地表断层位错的最小地震矩为M0=3.162×1024dyn·cm。由关系式

可估计出相应的矩震级为 MW＝5.6。对于 4.5 ＜MW＜6.0 地震的研究表明（李莹甄等，2014），在该震级段时中国大陆面波震级 MS≈ MW。由此可以得到惠州断层中国大陆最大面波震级 MS=5.6。这一结果表明，在统计意义上，华南地区震级小于 MW5.6 或 MS5.6地震的发生不可能伴有地表断层的同震错动。

综上所述，将全球构造、区域构造、地震活动性等方面类比结果及由入倉—三宅经验关系方法对惠州断层所得结果列于表1 。由表1 可见，全球范围克拉通（SCR）内部构造类比的结果中 最大震级为MS6.6—7.2；断层活动性构造类比结果最大震级小于MS6.0与区域范围地震环境构造类比结果最大震级小于MS6.5 基本一致，由入倉—三宅经验关系所得最大震级最小，为5.6。

表1 由构造类比和经验关系对惠州断层最大震级的综合评价结果Table 1 Comprehensive evaluation results by the structural analogy and empirical relationship for the maximum magnitude of the target fault

显然，全球范围克拉通（SCR）内部构造类比的结果最大震级MS6.6—7.2 和区域范围构造类比的结果最大震级＜MS6.5 均为概率极小的事件。由于克拉通（SCR）内部的地震活动性极低，即使过于保守的最大震级也不会导致地震危险性分析的结果——峰值加速度有较大的增加。因此不应考虑过小的概率和过高最大震级地震事件的危害性。

综上所述认为，将中更新世的惠州断层最大震级定为MS6.0 具有一定的保守性和合理性，是适宜的。

3.4 惠州断层最大震级潜在地震发生概率评估

目前，可用于活动断层地震危险性评计的概率模型较多，常用的有泊松模型、经验模型、布朗过程时间模型及时间可预测模型等4 种。由于我国发生的地震具有较强的时空不均一性，因此，使用经验模型由现代地震外推大地震的年发生率不尽合理。此外，本研究先前专题未给出惠州断层的发生模式和复发间隔，布朗过程时间模型及时间可预测模型（通常为对数正态分布）在此无法应用。因此，只考虑泊松模型

其中，fexp(t)为泊松模型的概率密度函数；λ 为年平均发生率，。

进行活动断层危险性分析所需的活动性参数包括复发间隔、离逝时间和变异系数等。受资料和研究程度所限，本研究仅采用泊松模型，而该模型仅涉及复发间隔 μ 或年平均发生率 λ 这1 个活动性参数。复发间隔（或重复周期）是指断层带上特征地震原地重复发生所需时间。确定断层带上大（强）地震原地重复周期有直接和间接2 种方法。直接方法是通过古地震的工作方法识别探槽中的古地震事件，以及通过测量这些古地震事件的年代直接获取。间接方法则是通过计算同震位移和滑动速率获得，也可利用地震矩方法获得。由于前期工作未给出惠州断层最大震级MS6.0 的复发间隔。因此，本研究根据研究区及邻区的历史地震资料得到该复发间隔。

根据区域破坏性中强地震的情况（表2），将研究区MS6.0 左右地震完整记录的起始时间定为1372 年是适宜的。由此，保守考虑得到研究区最大震级MS6.0 左右地震的复发间隔为647 a（2019—1372 年）。对惠州断层地震的复发间隔进行评价：假定研究区MS6.0 左右地震的发生符合泊松分布，即惠州断层MS6.0 左右地震的发生率相同，那么在 90%置信水平下，惠州断层MS6.0 左右地震的复发间隔为2 351 a。据《中国地震动参数区划图》（中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局等，2015），惠州断层所在的华南沿海地区b=0.87，根据 G—R 关系推断，惠州断层MS6.0 左右地震的复发间隔为6 401 a。此处，综合考虑惠州断层仅为长度20 km 的小断裂，对其取与近似走向的狮子洋断裂断层相同的MS6.0 左右地震复发间隔的评价结果2 351 a。

表2 区域破坏性中强地震Table 2 List of regional destructive moderate and strong earthquakes

综合所述，本文给出的概率为条件概率，条件概率的定义为

其中，T 为离逝时间；ΔT 为预测时段；对于任何概率模型都有F(0)=1 和F(∞)=0。对于泊松模型，P=1-e-λt。由泊松模型及对惠州断层MS6.0 左右地震复发间隔的评价结果（2 351 a），计算得到惠州断层未来不同时段的最大潜在地震的发生概率（图8）。

图8 惠州断层地震危险性评价结果Fig.8 Earthquake hazard evaluation diagram of the Huizhou fault

4 结论

（1）总体上惠州断层北部新构造运动以隆升为主，间歇性发生升降运动，局部地震频繁，老断层复活。研究区南部新构造时期断块差异活动显著，区域性断裂新活动较强，中等强度地震活跃。

（2）惠州断层现今垂直形变明显受区域活动构造控制，垂直形变幅度相对较小，无明显的高速度梯度带；地壳水平运动速率较小，平均为7.4 mm/a，与华南地块运动方向和大小基本一致，内部无明显的运动速率阶跃带和分区现象，属整体性运动地块，块体内部稳定性较好。

（3）对惠州断层运用构造类比和经验关系的方法，最后综合确定研究区惠州断层的最大震级MS=6.0，复发间隔为2 351 a。本文将断层活动时代、断层控震能力以及通过构造类比法与地震震级的统计关系的研究成果多种方法相结合，提出定性与定量相结合判定惠州断层的最大震级和复发间隔。研究结果对惠州市及邻地中长期地震预报和潜在震源区判定，以及惠州市城区地震小区划、震害预测和断层危害性评价等具有一定的理论、实际意义。

感谢广东省工程防震研究院卢帮华研究员、中煤科工集团西安研究院有限公司李林元高级工程师提供技术指导。