華南地區(qū)地震活動(dòng)與K-N地層分布關(guān)系研究1

夏志遠(yuǎn)潘 華李金臣

（中國(guó)地震局地球物理研究所，北京 100081）

華南地區(qū)地震活動(dòng)與K-N地層分布關(guān)系研究1

夏志遠(yuǎn)2潘 華3李金臣

（中國(guó)地震局地球物理研究所，北京 100081）

華南內(nèi)陸地區(qū)地震活動(dòng)以中強(qiáng)地震為主，第四紀(jì)以來活動(dòng)斷裂不發(fā)育，因此，對(duì)發(fā)震構(gòu)造條件的認(rèn)識(shí)存在較大不確定性。本文著眼于中生代以來構(gòu)造演化進(jìn)程對(duì)形成本地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造背景和地震活動(dòng)特征的重要意義，統(tǒng)計(jì)分析了該地區(qū)地震活動(dòng)分布與K-N地層的關(guān)系。結(jié)果表明，兩者之間具有非常顯著的相關(guān)性，可以將K-N地層分布區(qū)作為該地區(qū)發(fā)震構(gòu)造鑒定和潛在震源區(qū)劃分的重要條件之一，并初步認(rèn)為華南地區(qū)特殊的地質(zhì)構(gòu)造演化歷史是該地區(qū)K-N地層分布區(qū)地震活動(dòng)性較強(qiáng)的主要原因。

中強(qiáng)地震 小震密集區(qū) 發(fā)震構(gòu)造 K-N地層

引言

華南內(nèi)陸地區(qū)屬于地震活動(dòng)水平較弱區(qū)域，地震強(qiáng)度和頻度均比較低，鮮有7級(jí)以上地震發(fā)生，6級(jí)以上地震也較少，破壞性地震以5級(jí)左右中強(qiáng)地震為主。由于該地區(qū)新構(gòu)造活動(dòng)背景較弱，第四紀(jì)活動(dòng)的斷裂不發(fā)育，晚更新世以來的活動(dòng)斷層僅數(shù)條，難以以斷裂活動(dòng)來解釋這些中強(qiáng)地震的發(fā)生。以往在核電廠等重大工程地震安全性評(píng)價(jià)發(fā)震構(gòu)造鑒定以及潛在震源區(qū)劃分中，較為強(qiáng)調(diào)第四紀(jì)以來的構(gòu)造活動(dòng)背景對(duì)中強(qiáng)地震活動(dòng)的控制，但這一原則在本地區(qū)的應(yīng)用中遇到較大困難，致使本區(qū)域中強(qiáng)地震發(fā)震構(gòu)造的鑒定存在較大的不確定性。一些研究成果也從諸多方面提出了中強(qiáng)地震發(fā)震構(gòu)造的標(biāo)志和特征，大致有以下幾點(diǎn)：①中強(qiáng)地震多發(fā)生在第四紀(jì)（早、中更新世）活動(dòng)斷裂帶附近，尤其是伴有第四紀(jì)玄武巖或溫泉集中出露地段；②中強(qiáng)地震常發(fā)生在新構(gòu)造斷、坳陷盆地的發(fā)育、分布區(qū)，特別是斷陷陡深帶內(nèi)或大型拗陷的次級(jí)拗陷內(nèi)；③具有明顯第四紀(jì)活動(dòng)的構(gòu)造地貌特征的地區(qū)，如地貌斷階帶和構(gòu)造分水嶺等處也有中強(qiáng)地震發(fā)生；④小震叢集帶內(nèi)或附近有發(fā)生中強(qiáng)地震的可能；⑤中地殼層內(nèi)深變質(zhì)巖系中，底面存在低速、高導(dǎo)層、埋藏深度變化較大地段及布格重力異常梯級(jí)帶均是中強(qiáng)地震易發(fā)生地段（向宏發(fā)等，2008；鄢家全等，1997；鄢家全等2008；李起彤等，1989；李起彤等 1990；謝瑞征等，1997；韓竹軍等，2002；沈得秀，2006）。但這些發(fā)震構(gòu)造標(biāo)志對(duì)本地區(qū)地震構(gòu)造環(huán)境的針對(duì)性依然存在不足，尤其是較為強(qiáng)調(diào)將第四紀(jì)早、中更新世（Q1-2）斷裂作為發(fā)震構(gòu)造，過分關(guān)注斷裂與地震的關(guān)系。根據(jù)該地區(qū)的構(gòu)造條件，華南地區(qū)的第四紀(jì)地層大范圍缺失，鑒定第四紀(jì)斷裂活動(dòng)性本身就有困難。本文統(tǒng)計(jì)了研究區(qū)183條主要斷裂活動(dòng)年代鑒定方法，結(jié)果表明，鑒定出的139條Q1-2斷裂中，通過斷錯(cuò)地層等可靠標(biāo)志鑒定出的Q1-2斷裂僅11條，僅占鑒定出的Q1-2斷裂總數(shù)的7.91%（表1），其它大多數(shù)是根據(jù)測(cè)年、物探等不確定性很大的手段得到的鑒定結(jié)果，而且還有很大一部分?jǐn)嗔训幕顒?dòng)特征表現(xiàn)較老，僅依據(jù)工程保守性原則確定為第四紀(jì)早期活動(dòng)斷層，這些斷裂的確切活動(dòng)年代是有待商榷的。另一方面，盡管該地區(qū)常將Q1-2斷裂作為發(fā)震構(gòu)造，但我國(guó)其它地區(qū)地震活動(dòng)特點(diǎn)卻反映出Q1-2斷裂與地震活動(dòng)的關(guān)系并不密切，相關(guān)性不強(qiáng)，難以作為主要的發(fā)震構(gòu)造鑒定標(biāo)志。

綜上所述，在華南內(nèi)陸地區(qū)發(fā)震構(gòu)造的鑒定，還需要發(fā)掘其他的構(gòu)造條件作為補(bǔ)充。

作者在研究華南地區(qū)中強(qiáng)地震發(fā)震背景時(shí)，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)地震活動(dòng)與白堊紀(jì)至第三紀(jì)地層（K-N地層）的分布之間存在較強(qiáng)的相關(guān)性（夏志遠(yuǎn)，2010）。為此，本文專門就兩者之間的相關(guān)性進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析與研究，以期發(fā)掘兩者之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系及其構(gòu)造聯(lián)系，以作為對(duì)華南地區(qū)中強(qiáng)地震發(fā)震構(gòu)造鑒定標(biāo)志的補(bǔ)充，同時(shí)擴(kuò)展類似中等或弱地震活動(dòng)區(qū)發(fā)震構(gòu)造背景的研究思路。

表1 鑒定斷裂活動(dòng)年代的方法1① 中國(guó)地震局地球物理研究所，2007. 河南南陽(yáng)核電廠可行性研究階段地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告.② 中國(guó)地震局地球物理研究所，2004. 高溫氣冷堆核電示范工程（安徽）初可研階段懷寧縣候選廠址地震調(diào)查和安全性評(píng)價(jià)報(bào)告.③ 北京中震創(chuàng)業(yè)工程科技研究院，中國(guó)地震局地球物理研究所，江蘇省地震工程研究院，2007. 江蘇第二核電廠可研階段地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告.④ 中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，武漢地震工程研究院，2007. 大唐國(guó)際湖北鐘祥核電工程初可階段地震地質(zhì)專題報(bào)告.⑤ 北京中震創(chuàng)業(yè)工程科技研究院，湖南省防震減災(zāi)工程研究中心，2008. 湖南常德核電廠可行性階段地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告.⑥ 北京中震創(chuàng)業(yè)工程科技研究院，江西省防震減災(zāi)工程研究所，2007. 大唐國(guó)際江西核電項(xiàng)目初可研階段地震地質(zhì)專題研究報(bào)告.⑦ 北京中震創(chuàng)業(yè)工程科技研究院，2008. 浙江三門核電廠地震安全性評(píng)價(jià)復(fù)核報(bào)告.⑧ 中國(guó)地震局地球物理研究所，福建地震地質(zhì)工程勘察院，2007. 福建三明核電廠初步可行性研究階段地震調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告.⑨ 中國(guó)地震局地球物理研究所，2007. 粵東地區(qū)第二核電廠工程初步可行性研究階段地震調(diào)查與評(píng)價(jià)專題報(bào)告.⑩ 中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所，廣東省地震局，2006. 廣東臺(tái)山核電項(xiàng)目可行性研究階段地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告.中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，江蘇工程物理勘察院，2007. 廣西第二核電廠工程初步可行性研究階段地震地質(zhì)專題報(bào)告.中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，廣西壯族自治區(qū)地震局，2005. 廣西桂東核電項(xiàng)目初可階段地震地質(zhì)專題報(bào)告.Table 1 The methods of faults active time determination

表1 鑒定斷裂活動(dòng)年代的方法1① 中國(guó)地震局地球物理研究所，2007. 河南南陽(yáng)核電廠可行性研究階段地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告.② 中國(guó)地震局地球物理研究所，2004. 高溫氣冷堆核電示范工程（安徽）初可研階段懷寧縣候選廠址地震調(diào)查和安全性評(píng)價(jià)報(bào)告.③ 北京中震創(chuàng)業(yè)工程科技研究院，中國(guó)地震局地球物理研究所，江蘇省地震工程研究院，2007. 江蘇第二核電廠可研階段地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告.④ 中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，武漢地震工程研究院，2007. 大唐國(guó)際湖北鐘祥核電工程初可階段地震地質(zhì)專題報(bào)告.⑤ 北京中震創(chuàng)業(yè)工程科技研究院，湖南省防震減災(zāi)工程研究中心，2008. 湖南常德核電廠可行性階段地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告.⑥ 北京中震創(chuàng)業(yè)工程科技研究院，江西省防震減災(zāi)工程研究所，2007. 大唐國(guó)際江西核電項(xiàng)目初可研階段地震地質(zhì)專題研究報(bào)告.⑦ 北京中震創(chuàng)業(yè)工程科技研究院，2008. 浙江三門核電廠地震安全性評(píng)價(jià)復(fù)核報(bào)告.⑧ 中國(guó)地震局地球物理研究所，福建地震地質(zhì)工程勘察院，2007. 福建三明核電廠初步可行性研究階段地震調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告.⑨ 中國(guó)地震局地球物理研究所，2007. 粵東地區(qū)第二核電廠工程初步可行性研究階段地震調(diào)查與評(píng)價(jià)專題報(bào)告.⑩ 中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所，廣東省地震局，2006. 廣東臺(tái)山核電項(xiàng)目可行性研究階段地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告.中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，江蘇工程物理勘察院，2007. 廣西第二核電廠工程初步可行性研究階段地震地質(zhì)專題報(bào)告.中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，廣西壯族自治區(qū)地震局，2005. 廣西桂東核電項(xiàng)目初可階段地震地質(zhì)專題報(bào)告.Table 1 The methods of faults active time determination

注 NAnQ、NQ1-2、NQ3-4分別是研究區(qū)內(nèi)前第四紀(jì)斷裂、早中更新世斷裂和晚更新世以來斷裂的數(shù)目。

不同活動(dòng)年代的斷裂數(shù)目 斷錯(cuò)地層 地貌 測(cè)年 物探 方法未知 合計(jì) 百分比（/斷裂總數(shù)）斷裂活動(dòng)年代鑒定方法NAnQ5 6 0 7 11 29 15.85% NQ1-211 38 27 15 48 139 75.96% NQ3-40 5 7 2 1 15 8.19%合計(jì) 16 49 34 24 60 183百分比（/斷裂總數(shù)） 8.74% 26.78% 18.58%13.11% 32.79%

1 研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造演化基本特征

本文的研究范圍在行政區(qū)劃上包括湖北、湖南、江西、浙江、福建、廣東和廣西全境以及陜西、河南、安徽、江蘇、重慶和貴州的部分地區(qū)，跨越中朝準(zhǔn)地臺(tái)、秦嶺褶皺系、揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)和華南褶皺系四大一級(jí)大地構(gòu)造單元（圖1）。新構(gòu)造期以來，太平洋板塊向歐亞板塊的俯沖，及印度板塊與歐亞板塊碰撞共同影響我國(guó)東部地區(qū)，但這種影響在華南地區(qū)明顯減弱。太平洋板塊的俯沖，造成琉球和臺(tái)灣地區(qū)構(gòu)造和地震活動(dòng)劇烈，但其影響從俯沖帶向華南內(nèi)陸地區(qū)急速衰減；而印度板塊對(duì)歐亞大陸的碰撞，造成青藏地區(qū)急速隆起，并發(fā)生地殼物質(zhì)向東側(cè)的滑移，對(duì)我國(guó)東部地區(qū)產(chǎn)生影響，但這種影響主要集中在南北構(gòu)造帶附近，對(duì)華南內(nèi)陸地區(qū)的影響急劇減弱，所以華南地區(qū)的構(gòu)造作用較弱，缺乏強(qiáng)震（丁國(guó)瑜等，1991），是我國(guó)地震活動(dòng)性水平中等偏弱的地區(qū)。

圖1 區(qū)域大地構(gòu)造分區(qū)和中強(qiáng)地震分布圖（據(jù)翟國(guó)民（1995）修改）Fig.1 Regional tectonic divisions and earthquake distribution（revised from Zhai Guomin, 1995）

印支運(yùn)動(dòng)是中國(guó)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展史上一個(gè)極為重要的轉(zhuǎn)折時(shí)期，具有劃時(shí)代意義。在華南地區(qū)，強(qiáng)烈的構(gòu)造作用使秦嶺殘留洋最后封閉，秦嶺-大別褶皺系最終形成，把揚(yáng)子地臺(tái)和華北地臺(tái)連為一體，構(gòu)成我國(guó)東部統(tǒng)一的大陸，結(jié)束了以地臺(tái)、地槽并存為特征的構(gòu)造發(fā)展階段，轉(zhuǎn)變?yōu)榇箨戇吘壔罨A段。隨后的燕山運(yùn)動(dòng)是繼印支運(yùn)動(dòng)以來對(duì)華南地區(qū)大地構(gòu)造格局影響最為深刻的一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)中形成的北北東或北東向斷裂以及大量的中新生代盆地奠定了該地區(qū)的構(gòu)造格局。喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)大多繼承了燕山運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造格局，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展演化。由于新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以來受到北西向區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力的作用而一直處于擠壓狀態(tài)，因此全區(qū)地殼以階段性大規(guī)模緩慢波狀隆起為主，在先成或新生斷裂的影響或制約下伴隨局部范圍的斷塊差異性沉降，但無(wú)論從規(guī)模上還是活動(dòng)強(qiáng)度上都無(wú)法與燕山運(yùn)動(dòng)相提并論（任紀(jì)舜等，1999）。在整體隆起的構(gòu)造背景下，該地區(qū)較少沉積第四紀(jì)（Q）地層，僅在部分繼承性沉降地區(qū)有Q地層沉積，如南陽(yáng)盆地、江漢-洞庭湖盆地和鄱陽(yáng)湖盆地等地區(qū)，同時(shí)在地殼隆升過程中，第四紀(jì)之前的地層也遭到剝蝕破壞，如第三紀(jì)（E-N）地層在該地區(qū)分布面積很小，僅有零星分布。全區(qū)大面積分布著中生代及其之前的地層。其中，白堊紀(jì)（K）地層分布面積較廣，在整個(gè)地區(qū)都有較大范圍的分布，尤其是鄂湘贛及浙閩粵桂地區(qū)，K地層成片分布。

2 華南地區(qū)中強(qiáng)地震與K-N地層的相關(guān)性統(tǒng)計(jì)

本文選取了截止至2009年5月研究區(qū)內(nèi)的M≥4.7地震，共216例（圖1）。其中，M4.7—4.9級(jí)地震84例，M5.0—5.9級(jí)地震112例，M6.0—6.8級(jí)地震20例，最大地震震級(jí)M 6，有3例。可見，該地區(qū)的破壞性地震活動(dòng)性水平無(wú)論從頻次上還是強(qiáng)度上均較低，且以7級(jí)以下中強(qiáng)地震活動(dòng)為主。

2.1 統(tǒng)計(jì)原則

在統(tǒng)計(jì)時(shí)，滿足以下情形之一時(shí)，認(rèn)為地震與K-N地層相關(guān)：①地震落在K-N地層分布區(qū)；②若地震沒有落在K-N地層分布區(qū)，則地震與K-N地層分布區(qū)距離應(yīng)不大于5km（5km為地震Ⅰ類定位精度的定位誤差最小值）?？紤]到研究區(qū)內(nèi)K-N地層多呈孤立成塊分布，在空間上較為分散，因此，為保證統(tǒng)計(jì)的合理性，在K-N地層分布區(qū)確定時(shí)，要求K-N地層出露在空間上具有一定的規(guī)模（大于25km2）或零星但成群出露。這一要求，也保證了統(tǒng)計(jì)中的K-N地層是在一定的構(gòu)造背景上的沉積地層，而不是隨機(jī)分布的殘留地層。

2.2 與K-N地層相關(guān)的中強(qiáng)地震統(tǒng)計(jì)

依照上述統(tǒng)計(jì)原則，得到在研究區(qū)內(nèi)與K-N地層分布相關(guān)的中強(qiáng)地震數(shù)目為125例（圖2），占該區(qū)M≥4.7級(jí)破壞性地震總數(shù)的57.87%（表2）。

同時(shí)作為比較，還統(tǒng)計(jì)了Q地層分布區(qū)中強(qiáng)地震的個(gè)數(shù)，研究區(qū)內(nèi)共有36例中強(qiáng)地震與Q地層分布區(qū)相關(guān)（表2），占該區(qū)M≥4.7級(jí)破壞性地震總數(shù)的16.67%。

表2 研究區(qū)內(nèi)中強(qiáng)地震各震級(jí)檔地震數(shù)目統(tǒng)計(jì)Table 2 Number of moderate-earthquakes with different magnitude intervals in the study area

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，就地震數(shù)目而言，地震活動(dòng)與K-N地層分布的關(guān)系相比較Q地層分布表現(xiàn)出更強(qiáng)的相關(guān)性。

圖2 研究區(qū)與K-N地層相關(guān)的中強(qiáng)地震分布Fig.2 Distribution of moderate earthquakes related to the K-N strata

2.3 中強(qiáng)地震與K-N地層分布區(qū)的相關(guān)性分析

研究區(qū)總面積144.70萬(wàn)km2。其中，K-N地層分布面積14.51萬(wàn)km2（表3），占該研究區(qū)總面積的10.03%。Q地層分布面積為25.44 萬(wàn)km2（表3），占研究區(qū)總面積的17.58%。

表3 研究區(qū)內(nèi)不同年代地層分布面積Table 3 Area distribution of different strata units in the study area

由以上統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，研究區(qū)內(nèi)K-N地層面積占全區(qū)總面積的10.03%，而與K-N地層相關(guān)的中強(qiáng)地震數(shù)目卻占全區(qū)中強(qiáng)地震總數(shù)的57.87%，即在大約十分之一的較小面積上，發(fā)生了區(qū)內(nèi)一半以上的破壞性地震，顯示出在華南內(nèi)陸地區(qū)中強(qiáng)地震活動(dòng)與K-N地層的分布之間存在非常顯著的相關(guān)性。

研究區(qū)內(nèi)Q地層面積占全區(qū)總面積17.58%，而與Q地層相關(guān)的中強(qiáng)地震數(shù)目?jī)H占全區(qū)中強(qiáng)地震總數(shù)的16.67%?？梢姡A南內(nèi)陸地區(qū)中強(qiáng)地震與Q地層之間的相關(guān)性較與K-N地層之間的相關(guān)性要弱得多。

本區(qū)地震活動(dòng)與K-N地層分布的強(qiáng)相關(guān)性說明，對(duì)于華南內(nèi)陸地區(qū)而言，中生代晚期至新生代早期（K-N）的構(gòu)造形跡可能與該區(qū)地震活動(dòng)之間存在一定的構(gòu)造聯(lián)系，而這種相關(guān)性特征之前一直被忽略。

進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)顯示，與K-Q地層相關(guān)的161例中強(qiáng)地震中，70.81%的地震（共114例）與K地層相關(guān)（表4）。而K地層面積僅占K-Q地層分布面積的33.09%，這反映出中生代晚期（K）的殘留構(gòu)造形跡在現(xiàn)代構(gòu)造環(huán)境中表現(xiàn)出較強(qiáng)的地震活動(dòng)性，其中的構(gòu)造意義需要重視。

表4 各地層上的中強(qiáng)地震數(shù)目Table 4 Number of moderate earthquakes in the different strata units

2.4 中強(qiáng)地震在K-N地層分布區(qū)的分布特征分析

為了解區(qū)域中強(qiáng)地震在K-N地層分布區(qū)內(nèi)的分布特征，本文進(jìn)一步對(duì)中強(qiáng)地震與各K-N地層之間的空間相對(duì)關(guān)系作了統(tǒng)計(jì)。

在研究區(qū)內(nèi)與K-N地層分布相關(guān)的125例中強(qiáng)地震中，落在K-N地層分布區(qū)內(nèi)部的地震為30例，落在K-N地層分布區(qū)邊緣5km范圍內(nèi)的中強(qiáng)地震為95例，分別占24%和76%。對(duì)地震與Q地層空間關(guān)系的統(tǒng)計(jì)也類似，在研究區(qū)內(nèi)36例與Q地層分布區(qū)相關(guān)的震例中，落在分布區(qū)內(nèi)的中強(qiáng)地震為10例，落在Q地層分布區(qū)邊緣5km范圍內(nèi)的中強(qiáng)地震為26例，分別占27.78%和72.22%（表5）。

表5 地層不同部位發(fā)生的中強(qiáng)地震數(shù)目Table 5 Number of moderate earthquakes occurred on different positions of strata units

以上統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，中強(qiáng)地震更多地發(fā)生在地層邊界附近。因?yàn)榈貙舆吔绺浇堑貧げ町愋陨递^大的地區(qū)，這里更容易引起巖層形變，形成應(yīng)力集中，易引發(fā)地震。

3 小震與K-N地層的相關(guān)性統(tǒng)計(jì)

為進(jìn)一步對(duì)研究區(qū)內(nèi)地震活動(dòng)與K-N地層分布的關(guān)系進(jìn)行研究，本文對(duì)1.0≤M＜4.7級(jí)小震與K-N地層分布的關(guān)系也進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。

研究區(qū)內(nèi)自1970年至2009年5月，共記錄到1.0≤M＜4.7級(jí)小震16235例。區(qū)內(nèi)小震在空間分布上表現(xiàn)出較大彌散性，與強(qiáng)地震活動(dòng)區(qū)相比，本區(qū)內(nèi)的小震發(fā)生頻次不高，強(qiáng)度也較低，大部分小震震級(jí)在4級(jí)以下，M4.0—4.6級(jí)地震僅有47例。反映出本區(qū)地震活動(dòng)較弱的特點(diǎn)。

3.1 小震的統(tǒng)計(jì)原則

對(duì)于地震活動(dòng)構(gòu)造背景研究而言，小震的密集分布更加具有構(gòu)造意義，為此，本文將以小震密集分布區(qū)來統(tǒng)計(jì)分析小震活動(dòng)與K-N地層間的關(guān)系。

小震密集分布的判定原則：在一群小震中，以每個(gè)小震為中心，5km為半徑畫出的區(qū)域相交連接而成片分布時(shí)，則認(rèn)為它們是密集分布的，其分布區(qū)域確定為小震的密集分布區(qū)。為保證小震密集度，在劃小震密集區(qū)時(shí)，每個(gè)密集區(qū)內(nèi)至少要有5例小震。

圖3給出小震密集分布區(qū)確定的一個(gè)例子。本文采用網(wǎng)格點(diǎn)密集值計(jì)算方法（王健，2001）計(jì)算了小震的密集值，也繪制在圖3中，結(jié)果表明按本文原則判定的小震密集區(qū)與小震的密集值分布對(duì)應(yīng)較好。

圖3 小震密集區(qū)劃分示例Fig. 3 An example of delimiting the micro-earthquake concentrated area

在統(tǒng)計(jì)中，當(dāng)小震密集區(qū)50%的面積與K-N地層分布區(qū)重合時(shí)，則判定該小震密集區(qū)與K-N地層相關(guān)。

3.2 與K-N地層相關(guān)的小震活動(dòng)

圖4 研究區(qū)內(nèi)與K-N地層相關(guān)的小震密集帶分布Fig. 4 Map showing relation between distribution of micro-earthquake concentrated are and the K-N strata

依照上述原則，在研究區(qū)內(nèi)共確定出小震密集區(qū) 287處（圖 4），小震密集區(qū)總面積共16.2997萬(wàn)km2，占該地區(qū)總面積的11.26%。其中，與K-N地層相關(guān)的小震密集區(qū)147處，面積8.7867萬(wàn)km2，占該地區(qū)總面積的6.07%；與K-N地層無(wú)關(guān)的小震密集區(qū)140處，面積7.513萬(wàn)km2，占該地區(qū)總面積的5.19%。（表6）。

表6 小震密集區(qū)個(gè)數(shù)Table 6 Number of micro-earthquake concentrated are

小震密集區(qū)內(nèi)共包括小震數(shù)13886個(gè)，占研究區(qū)小震總數(shù)目16235個(gè)的85.53%。其中與K-N地層相關(guān)的小震9439個(gè)，占該區(qū)小震總數(shù)目的58.14%；與K-N地層無(wú)關(guān)的小震4447個(gè)，占該區(qū)總小震數(shù)目的27.39%（表7）。

表7 研究區(qū)小震數(shù)目統(tǒng)計(jì)Table 7 Statistical analysis of number of micro-earthquakes in the study of area

3.3 小震活動(dòng)與K-N地層的相關(guān)性分析

上述統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以歸納出以下的認(rèn)識(shí)：

① 研究區(qū)內(nèi)小震密集區(qū)僅占該總面積的約十分之一，但其發(fā)生的小震數(shù)目竟占小震數(shù)目總數(shù)的85%以上，表明小震的密集分布特征是顯著的。

② 與K-N地層相關(guān)的小震密集區(qū)、與K-N地層無(wú)關(guān)的小震密集區(qū)，數(shù)目和面積大致相當(dāng)，但兩者所包含的地震數(shù)目有差別，前者發(fā)生的小震數(shù)目占總數(shù)的58.14%，而后者僅占總數(shù)的27.39%，表明靠近K-N分布區(qū)，更易發(fā)生小震的密集。

③ 研究區(qū)內(nèi)K-N地層面積占全區(qū)總面積的10.03%，而與K-N地層相關(guān)的小震密集區(qū)個(gè)數(shù)占全區(qū)小震密集區(qū)總數(shù)的51.22%，而發(fā)生的小震數(shù)目占到研究區(qū)內(nèi)小震總數(shù)的67.97%，即在大約十分之一的較小面積上，發(fā)生了區(qū)內(nèi)一半以上的小震密集活動(dòng)區(qū)和近七成的小震數(shù)目，顯示出在華南內(nèi)陸地區(qū)小震活動(dòng)與K-N地層的分布之間存在非常顯著的相關(guān)性。

4 討論與結(jié)論

華南內(nèi)陸地區(qū)地震活動(dòng)水平中等偏弱，該地區(qū)地震活動(dòng)與K-N地層的分布有非常密切的關(guān)系，本文的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：

① 占研究區(qū)總面積10.03%的K-N地層分布區(qū)上，分布著區(qū)內(nèi)57.87%的中強(qiáng)地震，顯示出華南地區(qū)中強(qiáng)地震與K-N地層之間較強(qiáng)的相關(guān)性。

② 研究區(qū)內(nèi)小震活動(dòng)呈現(xiàn)密集分布的特征，且占研究區(qū)總面積10.03%的K-N地層分布區(qū)上，分布著51.22%的小震密集分布區(qū)及67.97%的小震活動(dòng)，顯示出在華南內(nèi)陸地區(qū)小震活動(dòng)與K-N地層的分布之間存在非常顯著的相關(guān)性。

對(duì)于K-N地層分布區(qū)地震活動(dòng)性相對(duì)較高的原因，筆者的初步研究結(jié)果認(rèn)為其與華南地區(qū)特殊的地質(zhì)構(gòu)造演化歷史有關(guān)。燕山運(yùn)動(dòng)晚期，本區(qū)形成大量北北東-北東向斷裂和中新生代斷、坳陷盆地，基本奠定了華南地區(qū)的構(gòu)造格局。接下來的喜山運(yùn)動(dòng)，使本區(qū)地球動(dòng)力學(xué)背景發(fā)生改變，導(dǎo)致以大規(guī)模緩慢隆起為主要的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)方式，但其規(guī)模和活動(dòng)強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)弱于燕山晚期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，因此，該地區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不足以改變中生代晚期形成的構(gòu)造格局。在中生代晚期構(gòu)造活動(dòng)差異強(qiáng)烈的地區(qū)，在新構(gòu)造時(shí)期整體隆起的背景下，差異性依然會(huì)殘留一些影響，但不再以差異活動(dòng)為構(gòu)造運(yùn)動(dòng)方式，造成總體地震活動(dòng)較弱，而局部相對(duì)地震活動(dòng)密集。在現(xiàn)今依然殘留的K-N地層分布地區(qū)，一般而言是中生代晚期劇烈變形沉積巨厚中生代晚期地層的地區(qū)，反映了強(qiáng)烈差異活動(dòng)的背景。

限于篇幅，上述只是給出了筆者對(duì)華南內(nèi)陸地區(qū)K-N地層分布區(qū)地震活動(dòng)水平相對(duì)較強(qiáng)原因的初步分析與探討，更加詳細(xì)的有關(guān)其原因和機(jī)制的研究分析成果，將另文發(fā)表。

綜上所述，本文認(rèn)為目前的實(shí)際資料已經(jīng)反映出華南內(nèi)陸地區(qū)K-N地層分布區(qū)具有相對(duì)較高的地震活動(dòng)水平，K-N地層分布區(qū)與地震的發(fā)震位置之間存在顯著的相關(guān)性。因此，在華南內(nèi)陸地區(qū)鑒定地震發(fā)震構(gòu)造背景或劃分潛在震源區(qū)時(shí)，除了對(duì)活動(dòng)構(gòu)造予以關(guān)注外，還應(yīng)更加關(guān)注中生代中晚期以來的構(gòu)造形跡，尤其是K-N地層分布區(qū)。

致謝：感謝中國(guó)地震局地球物理所邵磊在小震密集度計(jì)算方面給予的幫助。

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The Relationship Between Seismic Activity and Distribution of the K-N Strata in South China

Xia Zhiyuan, Pan Hua and Li Jinchen

(Institute of Geophysics, China Earthquake Administration, Beijing 100081, China)

The seismic activities in southern China inland are characterized by moderate earthquakes, where the Quaternary active faults do not develop. As the results, there is a great deal of uncertainty in understanding the seismogenic structure in this area. This article focuses on the significance of the structural evolution process since the Mesozoic era to the background of geological structure and seismic activity characteristics, and then statistically analyzes the relationship between the distribution of seismic active regions and the K-N strata. The result shows that there is significant correlation between them, and the distribution of the K-N strata can be taken as one of the important indexes for identifying seismogenic structures and delineating potential seismic source area.

Moderate earthquake; Dense area of micro-earthquakes; Seismogenic structure; The K-N strata

夏志遠(yuǎn)，潘華，李金臣，2010. 華南地區(qū)地震活動(dòng)與K-N地層分布關(guān)系研究. 震災(zāi)防御技術(shù)，5（4）：387—397.

地震行業(yè)專項(xiàng)（200708003）《核電廠地震安全問題研究》和國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2006BAC13B01）資助

2010-06-12

夏志遠(yuǎn)，男，生于1985年。中國(guó)地震局地球物理所在讀研究生。主要從事地震活動(dòng)性和發(fā)震構(gòu)造方面的研究。E-mail：xiazhy09@163.com

潘華，男，生于1966年。中國(guó)地震局地球物理研究所研究員。E-mail：panhua.mail@163.com