3.1 地震带及其地震活动性参数确定
地震带一般是指地震集中成带分布，并受活动构造带或地壳结构变异带控制的地带。依据区域地震活动特征和差异，结合区域地质构造、地质地球物理等研究结果，研究区位于华南沿海地震带，地震统计区活动性参数包括震级上限muz、起算震级m0、震级—累积频度关系中的b值、采用“泊松模型”描述地震活动过程所需的地震年平均发生率v4。
3.1.1 震级上限muz
地震带的震级上限是指地震带内可能发生的地震震级的上限值，达到和超过该震级地震的概率趋于0。华南沿海地震带是我国华南地区地震活动最为强烈的一个地震带，华南地区所有记录到的4次7级以上强震均发生于该带（1600年广东南澳7级地震、1604年福建泉州海外7.5级地震、1605年海南琼山7.5级地震、1918年广东南澳7.3级地震），基于此确定华南沿海地震带震级上限定为8.0级。
3.1.2 起算震级m0
也称震级下限，是地震带内需要考虑其地震影响的最小震级，与震源深度、震源类型、震源应力环境等有关。由于区域范围内绝大多数地震属浅源地震，4级地震也会产生一定程度的破坏，故将起算震级m0定为4.0级。
3.1.3 b值和地震年平均发生率v4
b值是地震统计区震级频度关系的系数，决定了地震统计区地震震级的概率分布；v4是地震统计区4.0级以上地震的年发生次数，即4.0级以上地震的年平均发生率。如图2所示，根据华南沿海地震统计区地震活动特征与实际资料状况，根据华南沿海地震带地震活动特征与实际资料状况，对v4与b值进行拟合和调整，确定华南沿海地震带b值为0.87，v4为5.6。
3.2 潜在震源区划分及其地震活动性参数确定
潜在震源区的含义一般定义为未来可能发生破坏性地震的地区，采用历史地震重演及构造类比原则，依据地质构造、地球物理、地壳形变、断裂活动及地震性活动等资料，综合分析并划分潜在震源区。潜在震源区地震活动性参数包括：震级上限m uz、分震级档的空间分布函数fi, mj和各潜在震源区等震线椭圆长轴走向方向性函数f (θ)。震级上限在划分潜在震源区时，依据潜在震源区本身的地震活动性及地震构造特征已经确定。
图3 地震带拟合曲线Fig.3 Fitting curve of seismic zone
3.2.1 潜在震源区划分
区域范围共划分出主要潜在震源区37个，位于华南地震带，其中7.5级潜在震源区1个，7.0级潜在震源区3个， 6.5级潜在震源区6个， 6.0级潜在震源区6个，5.5级的潜在震源区21个（详见图4）。对研究区影响较大的7个潜在震源区描述如下。
图4 区域潜在震源区划分Fig.4 Potential source area division of the region
（1）广州潜在震源区（13号）。本区呈梯形展布，东部为广州凹陷，西部为三水盆地，南部有中山凹陷和顺德凹陷。本区历史上曾发生多次中强地震，盆地现今小地震较少。考虑到北西向的西江断裂、白坭—沙湾断裂、狮子洋断裂均定为6.5级上限的发震构造，且区域性北东向断裂与北西向断裂在该区交汇，因此将该潜在震源区的震级上限判断为6.5级。
（2）佛冈潜在震源区（15号）。位于佛冈、龙门一带，东两向梯形展布。区内主要控震构造为东西向的佛冈—丰良断裂和清远—安流断裂，二者都属切割较深的基底断裂。沿断裂大量温泉和小震活动，在佛冈、龙门地区较密集，确定本区震级上限为5.5级。
（3）清远潜在震源区（11号）。位于清远、四会等地，区内发育有中新生代百嘉盆地，沉积了近3000 m厚的白垩系至第三系的红色碎屑岩，第四系厚达20~30 m。区内有近东西向断裂清远—安流断裂、北东向吴川大断裂及北西向的磨刀门—四会断裂通过。历史上发生近170次小地震，形成震群，本区在震源级上限定为5.5级。
（4）河源潜在震源区（24号）。位于河源市附近，为地球物理场变异地段以及地壳形变幅值剧变部位。区内有新生代继承性活动的河源盆地，喜山期玄武岩发育，并有多组北东向、北西向和近东西向活动断裂，其中以河源—邵武断裂规模最大，是中强地震的控震构造。历史上发生多次破坏性地震，最著名的是1962年6.1级河源地震，其后小震频繁。考虑水库地震特征及发震时间问题等，本潜源区震级上限定为6.5级。
（5）担杆岛潜在震源区（21号）。位于担杆列岛以南海域，呈北东东向长方形展布。岛东面为北西向的大鹏湾断裂，西面为北西向的西江断裂，北东东向的滨海断裂横贯全区，该断裂也是第四纪活动断裂。小震活动较为频繁，本区又是滨海断裂带上7级地震等震距分布的空档地段，同时还存在一个周围5～6.75级地震包围的围空现象，本潜源区震级上限为7.5级。
（6）珠海潜在震源区（14号）。位于珠江口和五桂山以南地区，包括中山、珠海、澳门等地。区域性的北西向狮子洋断裂、西江断裂分别位于本区东、西两个边界的内侧，北以五桂山北麓断裂为界，南与担杆岛潜在震源相邻，北西向的白坭—沙湾断裂也延入本区，上述三条北西向断裂在晚更新世有活动，且与区域性北东向断裂在本区交汇。本区曾发生过多次小震。因此，其震级上限与珠江口盆地北部的广州潜在震源区一致，定为6.5级。
（7）东莞潜在震源区（17号）。位于东莞市附近。区内发育有珠江三角洲三大盆地之一的东莞盆地，该盆地是一个中、新生代断陷盆地，仅晚更新世以来，就接受了厚约40 m的沉积。区内断裂比较发育，北面主要有近东西向瘦狗岭—罗浮山断裂，南面有北东向紫金—博罗断裂，西面有北西向狮子洋断裂。这些断裂均为第四纪活动断裂，该区历史上没有破坏性地震记载，近年来小震活动也不多。震级上限为5.5级。
3.2.2 空间分布函数fi, mj
在地震带内，须把地震带各震级档地震的年平均发生率分配给各相应的潜在震源区。这里采用空间分布函数，根据各潜在震源区发生不同震级档地震可能性的大小，对统计区各震级档的地震年平均发生率进行不等权分配。
空间分布函数fi,mj指的是地震带内发生一个mj档震级的地震落在第i个潜在震源区内概率的大小。在同一地震带内其满足归一条件：
式（6）中， n为地震带内第mj档潜在震源区的总数。依据地震活动特征、区划图发生率、地震构造条件、地震活动度、网格活动性、大震发生率、中长期危险性及离逝时间等因子确定本区mj从4.0到8.0共分成7个震级档。
3.2.3 等震线椭圆长轴走向及方向性函数f ( θ )
等震线长轴取向决定于地震震源的破裂方式，其方向性函数与相应潜在震源区的构造走向有关，可表示为：
f (θ)=P1δ(θ1)+ P2δ(θ2)（7）
式（7）中θ1和θ2为潜在震源区内可能的主破裂面走向与正东方向的夹角；P1和P2为相应的取向概率。研究区主要潜在震源区椭圆长轴走向及方向性函数见表1。
3.3 地震动衰减关系
建立地震动预测方程是地震危险性分析中的重要环节。我国绝大部分地区缺乏足够的强震记录，无法直接采用统计回归的方法建立本区地震动预测方程，一般采用胡聿贤等[14]提出的转换方法，即根据场地所在地区的地震烈度衰减关系、参考地区的基岩峰值加速度和反应谱衰减关系、参考地区的地震烈度衰减关系，转换得到适用于所在场地所在地区的地震动参数衰减关系。本文采用了《地震危险性图编制技术规范FXPC/DZ P01》中的东部活跃区地震动参数衰减关系，其较充分地考虑大震近场饱和特征，并采用了分段线形模型，衰减关系平均值数学形式为：
当M<6.5时，lgY（M，R）=A1+B1M-Clg（R+Dexp （E*M））（8）
当M>6.5时，lgY（M，R）=A2+B2M-Clg（R+Dexp （E*M））（9）
式（8）、（9）中Y（M，R）代表加速度峰值或反应谱值，M为面波震级，R为震中距，A1、A2、B1、B2、C、D、E为模型系数。本研究区水平基岩加速度峰值和反应谱衰减关系系数见表2。
表1 潜在震源区空间分布函数Table 1 Spatial distribution function of potential source area
表2 从化地区水平基岩加速度峰值和反应谱衰减关系系数Table 2 Attenuation relationship coefficients between peak acceleration and response spectrum of horizontal bedrock in Conghua area
3.4 计算
通过对地震动衰减关系进行不确定性校正，得到对从化区水平向基岩地震动峰值加速度起主要贡献的几个潜在震源区及贡献值。如图5所示，可以看出，在50年超越概率63%的风险水平下，贡献最大的潜在震源区为：背景源（17）、广州、佛冈及河源潜在震源区；在50年超越概率10%的风险水平下，贡献最大的潜在震源区为：背景源（17）、广州及佛冈潜在震源区；在50年超越概率2%和100年超越概率1%的风险水平下，贡献最大的潜在震源区为：广州潜在震源区。
为了能够全面反映从化区基岩水平地震动峰值加速度情况，将从化区按6秒经纬度间隔划分成若干彼此相邻的场地单元，取场地单元中心点为控制点。根据前文所确定的潜在震源区、地震活动性参数及地震动衰减关系，利用概率地震危险性分析的方法，按照《地震危险性图编制规范》（FXPC/DZ P-01）的要求，对区内各场地单元进行地震危险性分析计算。得到了各场地单元的基岩水平加速度峰值超越概率曲线以及未来50年超越概率63%、10%、2%和100年超越概率1%水平向基岩地震动峰值加速度，限于篇幅，只选取1处场地单元作为示例，如表3所示。
图5 地震危险性贡献Fig.5 Seismic hazard contribution
表3 代表场地单元水平向基岩地震动峰值加速度Table 3 Peak ground acceleration of horizontal bedrock of site unit
图6给出了代表场地单元4个不同概率水准的地震危险性计算结果，可以看出，地震危险性计算结果随着概率水准的降低越来越大。图7给出了代表场地单元水平向基岩地震动峰值加速度1年、50年及100年的超越概率曲线。
《中国地震动参数区划图GB18306-2015》用四个超越概率水平对四级地震的作用作出了明确规定，即：50年超越概率63%的多遇地震动；50年超越概率10%的基本地震动；50年超越概率2%的罕遇地震动；100年超越概率1%的极罕遇地震动。选取部分场地单元50年超越概率10%基岩地震动峰值加速度分析（表4），计算出各单元相对应的Ⅱ类场地的地震动加速度峰值，并与五代图结果进行对比（表5），结果表明，本文计算结果基本与五代图结果一致。
图6 不同概率的水平向基岩地震动峰值加速度反应谱Fig.6 Response spectrum of ground peak acceleration of horizontal bedrock with different probabilities
图7 超越概率曲线Fig.7 Exceedance probability curve
表4 部分场地50年超越概率10%基岩地震动峰值加速度Table 4 The peak ground acceleration of bedrock with 50-year exceedance probability of 10% in some site units
表5 部分场地计算结果与五代图结果对比Table 5 The comparison between calculation results of some site units with the results of the fifth generation map
根据各场地单元地震危险性计算结果，得到了从化区50年超越概率63%、10%、2%及100年超越概率1%基岩场地地震动峰值加速度值分布图；按照各控制点场地类别及《中国地震动参数区划图GB18306-2015》场地调整方案进行场地地震动峰值加速度调整，得到了从化区50年超越概率63%、10%、2%及100年超越概率1%地表地震动峰值加速度值分布图。限于篇幅，选取50年超越概率10%及100年超越概率1%计算结果进行展示（见图8～10）。
Δ m的震级档。则地震带内发生mj档地震的概率：
