基于深部電性結(jié)構(gòu)特征的2013年甘肅岷縣漳縣M S 6.6地震孕震環(huán)境探討

趙凌強(qiáng) 詹 艷 趙國(guó)澤 陳小斌 楊 皓 姜 峰

1)中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，地震動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029

2)中國(guó)地震局第二監(jiān)測(cè)中心，西安 710043

0 引言

2013年7月22日在甘肅省定西市岷縣、漳縣交界(34.5°N，104.2°E)發(fā)生了MS6.6地震，震源深度20km，此次地震造成95人死亡、千余人受傷、萬(wàn)余戶(hù)受災(zāi)，近十萬(wàn)間房屋損毀(李志強(qiáng)等，2013)。在野外地震地質(zhì)調(diào)查基礎(chǔ)上綜合本次地震的破壞特征認(rèn)為，本次地震的發(fā)震斷裂為臨潭－宕昌斷裂帶(鄭文俊等，2013a)。從區(qū)域大地構(gòu)造可以看出，岷縣漳縣地震區(qū)位于EW向的中國(guó)大陸中央造山系、近SN向的川滇－賀蘭構(gòu)造帶和中新生代以來(lái)形成的青藏高原之間交接轉(zhuǎn)換構(gòu)造結(jié)的西秦嶺造山帶西段，復(fù)雜的地質(zhì)作用造就了該地區(qū)發(fā)育的一系列規(guī)模宏大、逆沖、近EW向走滑的斷裂體系(張國(guó)偉等，1995，2004;程順有等，2003)。該地區(qū)也是中國(guó)東部和西部、南部和北部地殼結(jié)構(gòu)、地殼厚度和地球物理場(chǎng)發(fā)生變化的轉(zhuǎn)折帶或重要梯級(jí)帶(張季生等，2007)。歷史記載該地區(qū)發(fā)生過(guò)多次中強(qiáng)地震，如1573年岷縣6.5級(jí)地震、1837年岷縣6級(jí)地震、2003年岷縣5.2級(jí)地震、2004年岷縣5.0級(jí)地震等就發(fā)生在與本次地震關(guān)系密切的臨潭－宕昌斷裂帶附近(鄭文俊等，2007，2013a)。

為了揭示岷縣漳縣地震區(qū)的深部結(jié)構(gòu)特征，了解該地震的深部孕震環(huán)境和發(fā)震機(jī)制以及西秦嶺造山帶西段與松潘－甘孜地塊的接觸關(guān)系等，地震發(fā)生后，中國(guó)地震局地質(zhì)研究所于2013年7月底至8月中旬，跨地震區(qū)沿SW－NE方向開(kāi)展了一條大地電磁剖面探測(cè)。在資料處理的基礎(chǔ)上，解釋了剖面跨過(guò)的西秦嶺造山帶、松潘－甘孜地塊、隴西盆地的深部電性結(jié)構(gòu)特征，并對(duì)岷縣漳縣6.6級(jí)地震區(qū)的深部電性結(jié)構(gòu)特征及深部孕震環(huán)境進(jìn)行了初步探討。

1 野外觀測(cè)與資料處理

1.1 大地電磁剖面和數(shù)據(jù)采集

大地電磁剖面西南起于四川松潘縣東北，向東北經(jīng)甘肅迭部、岷縣、漳縣至定西市，自SW向NE跨過(guò)了松潘－甘孜地塊(北部)、西秦嶺造山帶和隴西盆地。剖面沿線主要斷裂有東昆侖斷裂帶塔藏段(F1)、迭部－白龍江斷裂(F3)、光蓋山－迭山斷裂(F4)、臨潭－宕昌斷裂(F5)、西秦嶺北緣斷裂(F2)、馬銜山斷裂(F6)、塔藏?cái)嗔?F7)。沿剖面布設(shè)了45個(gè)測(cè)點(diǎn)，剖面長(zhǎng)約320km，測(cè)點(diǎn)間距在岷縣地震區(qū)和西秦嶺北緣斷裂帶附近較密(0.2～3km)，在迭部－白龍江斷裂(F3)到東昆侖斷裂帶塔藏段(F1)之間由于地形和交通限制，有15km左右的距離無(wú)法布置測(cè)點(diǎn)(圖1)(鄧起東等，1994，2003;張培震等，2003;陳長(zhǎng)云等，2012;鄭文俊等，2013b)。

野外數(shù)據(jù)采集從2013年7月24日開(kāi)始，到8月24日結(jié)束，采用加拿大鳳凰公司MTU－5A設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集(頻帶范圍320～0.000 5Hz)，為了保證獲得高信噪比的數(shù)據(jù)，所有測(cè)點(diǎn)記錄時(shí)間均超過(guò)40h，在地震區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的同時(shí)，在陜西乾縣布置了遠(yuǎn)參考站進(jìn)行同步觀測(cè)，與測(cè)區(qū)進(jìn)行同步記錄，以便對(duì)測(cè)區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)參考處理，圖2給出了 WQL6001A、WQL6013D、WQL6019A、WQL626D 4個(gè)測(cè)點(diǎn)遠(yuǎn)參考前后的視電阻率和相位對(duì)比，可見(jiàn)經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)參考處理之后數(shù)據(jù)質(zhì)量得到明顯改善，特別是在大地電磁信號(hào)較弱的10～0.1Hz段改善尤為明顯。

1.2 數(shù)據(jù)處理和定性分析

使用遠(yuǎn)參考和“Robust”技術(shù)(Egbert et al.，1986;Chave et al.，1987)，對(duì)全部測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理，獲得了各測(cè)點(diǎn)的譜數(shù)據(jù)。運(yùn)用大地電磁資料處理系統(tǒng)(陳小斌等，2004)對(duì)各測(cè)點(diǎn)的譜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理計(jì)算，獲得了視電阻率和阻抗相位數(shù)據(jù)，使用相位張量分解方法(Caldwel et al.，2004)計(jì)算得到了2維偏離度值和電性走向角等參數(shù)。

圖1 松潘－甘孜地塊和西秦嶺造山帶接觸區(qū)主要構(gòu)造(鄭文俊等，2013b)和大地電磁測(cè)點(diǎn)位置圖Fig.1 The topography and tectonics of the junction area between the Songpan-Ganzi block and West Qinling orogenic belt(ZHENG Wen-jun et al.，2013b)，and magnetotelluric measurement points.

圖2 典型測(cè)點(diǎn)遠(yuǎn)參考處理前(a)后(b)視電阻率和相位圖Fig.2 Typical apparent resistivity and phase curves before(a)and after(b)remote reference processing.

圖3 典型測(cè)點(diǎn)測(cè)量方向視電阻率和阻抗相位曲線圖Fig.3 Typical apparent resistivity and phase curves of measurement points.

視電阻率曲線特征:分析沿剖面各測(cè)點(diǎn)的視電阻率曲線數(shù)值和形態(tài)特征，可以初步了解松潘－甘孜地塊、西秦嶺造山帶、隴西盆地3個(gè)構(gòu)造單元具有明顯不同的深部電性結(jié)構(gòu)特征，圖3給出了沿剖面8個(gè)典型測(cè)點(diǎn)的視電阻率和阻抗相位曲線形態(tài)和數(shù)值(測(cè)點(diǎn)位置為圖1中的藍(lán)色實(shí)心圓點(diǎn))。松潘－甘孜地塊內(nèi)各測(cè)點(diǎn)(WQL6002A)的視電阻率曲線自高頻到低頻呈現(xiàn)出低—高—低的變化特點(diǎn)，反映出松潘－甘孜地塊自地表到一定深度具有低—高—低3層結(jié)構(gòu);在靠近東昆侖斷裂東延的塔藏段(F1)的WQL6005A測(cè)點(diǎn)的視電阻率曲線形態(tài)與松潘－甘孜地塊測(cè)點(diǎn)內(nèi)相似，只是整體的視電阻率數(shù)值低于松潘－甘孜地塊內(nèi)的測(cè)點(diǎn)，說(shuō)明在東昆侖斷裂東延的塔藏段的深部電性結(jié)構(gòu)仍然具有低—高—低3層結(jié)構(gòu)，只是較松潘－甘孜地塊埋深較淺，WQL6008D測(cè)點(diǎn)靠近迭部－白龍江斷裂(F3)，該測(cè)點(diǎn)的視電阻率曲線形態(tài)在周期幾十秒之后明顯不同于東昆侖斷裂帶東延的塔藏段(F1)西南側(cè)的測(cè)點(diǎn)，可能說(shuō)明迭部－白龍江斷裂帶附近在深部?jī)蓚?cè)的電性差異較大。

光蓋山－迭山斷裂(F4)至西秦嶺北緣斷裂帶(F2)之間的西秦嶺造山帶內(nèi)的各測(cè)點(diǎn)(WQL614D，WQL6019D，WQL6022D)有相似的視電阻率曲線形態(tài)，自高頻到低頻表現(xiàn)為低—高—低的形態(tài)，但是各測(cè)點(diǎn)視電阻率曲線的高頻段的數(shù)值高低不同，中頻段視電阻率數(shù)值出現(xiàn)極大值的頻段也不同，反映出西秦嶺造山帶西段深部電性結(jié)構(gòu)成層性較差，表現(xiàn)為高低電阻相互疊合的樣式。

西秦嶺北緣斷裂(F2)東北側(cè)的隴西盆地內(nèi)測(cè)點(diǎn)(WQL6028D，WQL6031A)視電阻率曲線自高頻到低頻呈現(xiàn)出由低到高再降低的特點(diǎn)，且電阻率曲線數(shù)值整體較低，反映出隴西盆地內(nèi)的深部電性結(jié)構(gòu)自地表到一定深度具有一定厚度的低阻沉積層。

區(qū)域電性走向和維性特征分析:大地電磁方法目前的反演技術(shù)還是基于2維反演，需要詳細(xì)地分析沿剖面的2維性和電性構(gòu)造走向。使用大地電磁資料處理系統(tǒng)(陳小斌等，2004)里的分頻段和分點(diǎn)的相位張量分解方法，計(jì)算統(tǒng)計(jì)了各測(cè)點(diǎn)的分頻段和全頻段的電性走向角。圖3給出了沿剖面全部測(cè)點(diǎn)分頻段1 000～100Hz、100～10Hz、10～1Hz、1～0.1Hz、0.1～0.01Hz、0.01～0.001Hz、0.001～0.000 5Hz和全頻段1 000～0.000 5Hz的相位張量電性走向玫瑰花瓣圖。圖3中分頻段和全頻段的電性走向玫瑰花瓣圖顯示了沿剖面的優(yōu)勢(shì)電性走向?yàn)镹WW向(N60°W)或者NNE向(N30°E)，結(jié)合該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造走向?yàn)镹WW—SEE向，即可判斷該區(qū)電性走向?yàn)镹WW向(N60°W)，說(shuō)明NNE向布置的測(cè)線方位基本垂直于NWW(N60°W)走向的構(gòu)造方向。將剖面上45個(gè)測(cè)點(diǎn)按照測(cè)量方位(SN向)向西旋轉(zhuǎn)60°，獲得的N60°W方向的視電阻率和阻抗相位數(shù)據(jù)是平行構(gòu)造方向的TE模式數(shù)據(jù)，N30°E方向的視電阻率和阻抗相位數(shù)據(jù)為垂直構(gòu)造方向的TM模式數(shù)據(jù)(陳樂(lè)壽等，1990)。圖5展示了全部測(cè)點(diǎn)相位張量2維偏離度隨頻率變化的立體圖，圖中可見(jiàn)沿剖面各測(cè)點(diǎn)的相位張量2維偏離度值整體＜0.3，且高頻到0.1Hz頻段2維偏離度值普遍＜0.1;僅僅在個(gè)別地段接近1 000s附近的低頻段相位張量2維偏離度值＞0.3，說(shuō)明沿該剖面自高頻到低頻普遍具有2維特性，只是在部分地區(qū)較深部的地下電性結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)3維特性(蔡軍濤等，2010a)。

圖4 全部測(cè)點(diǎn)相位張量分解電性走向玫瑰花瓣圖Fig.4 The rose diagrams of the geoelectric strike direction using the phase tensor decomposition technique.

2 2維反演

在進(jìn)行2維反演之前，對(duì)剖面上每個(gè)測(cè)點(diǎn)TE和TM模式的視電阻率曲線和阻抗相位曲線進(jìn)行了靜位移分析和辨別，首先對(duì)每條剖面上位于出露同一地層區(qū)的各測(cè)點(diǎn)高頻段視電阻率數(shù)值進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析和比較，辨別發(fā)生靜位移的測(cè)點(diǎn)并進(jìn)行校正。校正后的視電阻率和阻抗相位數(shù)據(jù)作為2維反演計(jì)算的輸入數(shù)據(jù)，在反演中還需要多次反復(fù)比較反演模型理論和相應(yīng)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的擬合等，再對(duì)部分測(cè)點(diǎn)靜位移系數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，最后確定靜位移的測(cè)點(diǎn)和具體校正因子。

在對(duì)視電阻率曲線靜位移校正后，對(duì)各測(cè)點(diǎn)視電阻率、阻抗相位曲線上偏離的“飛點(diǎn)”采用加大誤差的方式，以減少這些“飛點(diǎn)”在反演計(jì)算中的權(quán)。西秦嶺地區(qū)地形較為復(fù)雜，從該剖面上的電性走向和2維偏離度參數(shù)，沿剖面有些測(cè)點(diǎn)較低頻率還是存在3維性。根據(jù)蔡軍濤等(2010b)對(duì)大地電磁2、3維結(jié)構(gòu)的理論反演結(jié)果對(duì)比:3維結(jié)構(gòu)下，使用TM模式進(jìn)行2維反演得到的結(jié)果更接近實(shí)際的3維模型，TE模式的視電阻率曲線容易受到3維畸變影響。因此，在后續(xù)的反演過(guò)程中，對(duì)TM模式的視電阻率和阻抗相位分別使用5%和5%的本底誤差，對(duì)TE模式的視電阻率和阻抗相位分別使用20%和5%的本底誤差進(jìn)行反演。使TE視電阻率在反演過(guò)程中權(quán)重減小，主要依靠TE相位和TM視電阻率和相位進(jìn)行2維反演。2維反演計(jì)算是在“MTDATABASE”大地電磁數(shù)據(jù)處理反演集成系統(tǒng)(肖騎彬，2005)下進(jìn)行的，利用NLCG 2維反演方法(Rodi，2001)，對(duì)各測(cè)點(diǎn)的TE和TM兩種極化方式的視電阻率和阻抗相位數(shù)據(jù)進(jìn)行帶地形2維聯(lián)合反演計(jì)算，初始模型為100Ω·m電阻率的均勻半空間，使用多個(gè)正則化因子(Tau)進(jìn)行多次反演計(jì)算。圖6給出了該剖面不同正則化因子(Tau)反演得到的模型粗糙度(Roughness)和擬合誤差(Rms)的L曲線圖，圖中可見(jiàn)Tau=5的模型粗糙度和擬合誤差處于L曲線拐點(diǎn)，說(shuō)明使用Tau=5反演得到的結(jié)果綜合了擬合誤差值和模型光滑程度(Prasanta et al.，2009)，最后確定使用Tau=5的反演結(jié)果，總體擬合誤差Rms為2.2。

圖5 沿剖面相位張量分解2維偏離度隨頻率變換的立體等值線圖Fig.5 Skewness using the phase tensor decomposition technique alone profile.

圖6 沿剖面不同正則化因子反演得到的模型粗糙度和擬合誤差的L曲線圖Fig.6 L-curve of RMS values and roughness for profile when Tau is changed.

圖7 給出了沿剖面2維反演得到的理論響應(yīng)和實(shí)測(cè)的視電阻率和阻抗相位數(shù)據(jù)對(duì)比圖，圖中空白部分為不參加反演的“飛點(diǎn)”?？梢?jiàn)實(shí)測(cè)的視電阻率和阻抗相位曲線與2維反演得到的理論響應(yīng)擬合較好，沿剖面2維反演得到的電性結(jié)構(gòu)即為可接受的深部電性結(jié)構(gòu)特征。

圖7 沿剖面實(shí)測(cè)TE和TM極化模式的視電阻率和阻抗相位與2－D模型理論響應(yīng)值的曲線和柱狀圖比較Fig.7 Comparison of TE and TM apparent resistivity and impedance phase of measured values and calculated values from 2-D theoretical response along the profile.

3 深部電性結(jié)構(gòu)特征

圖8 深部電性結(jié)構(gòu)圖Fig.8 Electrical resistivity models derived by 2-D inversion of the MT data along the profile.

圖8給出了沿剖面2維反演得到的深部電性結(jié)構(gòu)圖像。該剖面穿過(guò)了岷縣地震區(qū)附近，將中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心網(wǎng)站(CENC)測(cè)定的岷縣地震主震震源深度20.0km放置于剖面圖中。在電磁剖面西北側(cè)穿過(guò)阿尼瑪卿縫合帶東端完成的一條近SN向深地震寬角反射/折射剖面探測(cè)結(jié)果顯示，該地區(qū)莫霍面埋深在48～51km范圍內(nèi)，呈現(xiàn)出北淺南深的特點(diǎn)(張先康等，2008)，將莫霍面深度也繪制在深部電性構(gòu)造圖7中，同時(shí)也將沿剖面的地形變化繪制在深部電性構(gòu)造圖上部。根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造(鄭文俊等，2013b)和測(cè)點(diǎn)的相對(duì)位置，把沿剖面的東昆侖斷裂帶塔藏段(F1)、西秦嶺北緣斷裂(F2)、迭部－白龍江斷裂(F3)、光蓋山－迭山斷裂(F4)、臨潭－宕昌斷裂(F5)以及馬銜山斷裂(F6)位置標(biāo)示于圖7中。深部電性結(jié)構(gòu)圖像揭示了沿剖面的各斷裂、構(gòu)造單元以及2013年岷縣漳縣地震區(qū)的深部電性結(jié)構(gòu)特征。

3.1 斷裂結(jié)構(gòu)

地表地質(zhì)調(diào)查研究認(rèn)為迭部－白龍江斷裂帶(F3)和光蓋山－迭山斷裂帶(F4)構(gòu)造變形主要受控于東昆侖斷裂塔藏段(F1)向NE擴(kuò)展;而北部的臨潭－宕昌斷裂(F5)先期形成，主要受控于西秦嶺北緣斷裂帶(F2)(鄭文俊等，2013b)，深部電性結(jié)構(gòu)圖像顯示與地表地質(zhì)調(diào)查基本一致的斷裂體系。

從圖7可見(jiàn)東昆侖斷裂帶塔藏段(F1)、迭部－白龍江斷裂帶(F3)和光蓋山－迭山斷裂帶(F4)處于統(tǒng)一的深部結(jié)構(gòu)環(huán)境中，其中F1為主要電性邊界帶，錯(cuò)斷了松潘－甘孜地塊中下地殼的低阻層，該低阻層往東北延伸到光蓋山－迭山斷裂帶(F4)，這兩條斷裂在深部約10km深度范圍有歸并到東昆侖斷裂帶塔藏段(F1)上的趨勢(shì)。從圖7還可看出東昆侖斷裂帶塔藏段(F1)自淺部到地下幾十千米都表現(xiàn)為較寬的低電阻帶;斷裂內(nèi)部介質(zhì)具有低電阻屬性，這可能是東昆侖斷裂帶在塔藏段的水平滑動(dòng)速率逐漸減小、垂向運(yùn)動(dòng)逐漸增強(qiáng)(陳長(zhǎng)云等，2012)的深層原因。

西秦嶺北緣斷裂帶(F2)表現(xiàn)為陡立略向SW傾斜的電性邊界帶，電性差異范圍可從淺表延伸到地下幾十千米，穿過(guò)了莫霍面。臨潭－宕昌斷裂帶(F5)南北兩側(cè)都為高阻體，臨潭－宕昌斷裂帶(F5)在十幾千米深度以上呈現(xiàn)為高角度電性邊界帶，在十幾千米深度左右向北歸并到西秦嶺北緣斷裂帶(F2)(鄭文俊等，2013a)。馬銜山斷裂(F6)在本剖面位置未出露地表，但是電性結(jié)構(gòu)圖像仍然顯示出馬銜山斷裂(F6)在該剖面區(qū)域的深部還是表現(xiàn)為電性邊界帶，深度延伸至上地殼。

3.2 地塊深部電性結(jié)構(gòu)

松潘－甘孜塊體(北部):剖面西南端跨入松潘－甘孜地塊北部。深部電性結(jié)構(gòu)圖顯示在松潘－甘孜地塊北部呈現(xiàn)為高—低—次高電阻的3層結(jié)構(gòu)樣式，在深度約20km附近存在中下地殼低阻層，與在松潘－甘孜地塊中部區(qū)域的電磁探測(cè)成果一致(Bai et al.，2010;Zhao et al.，2012)。該低阻層在松潘－甘孜地塊北部表現(xiàn)為西南深、東北淺的趨勢(shì)，顯示出青藏高原向NE方向運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。在迭部－白龍江斷裂帶(F3)和光蓋山－迭山斷裂帶(F4)之間的深部存在明顯的“錐形”高阻體，該“錐形”高阻體有阻擋松潘－甘孜地塊中下地殼低阻層向東北發(fā)展的作用。

西秦嶺造山帶:東昆侖斷裂帶塔藏段(F1)和西秦嶺北緣斷裂帶(F2)之間區(qū)域，總體看來(lái)西秦嶺造山帶從地表到深度約20km范圍深部電性結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)高阻特征，高阻層的埋深表現(xiàn)為東北和西南淺、中部深的倒“梯形”樣式;在高阻層之下出現(xiàn)低電阻層，低電阻層與高阻層相互契合，呈現(xiàn)相互堆積的式樣;該低阻層在倒“梯形”的高阻體下方厚度較大。臨潭－宕昌斷裂(F5)正位于倒“梯形”高阻體的中心部位，表現(xiàn)為電性異常邊界帶。

隴西盆地:西秦嶺北緣斷裂(F2)以北區(qū)域。隴西盆地靠近西秦嶺斷裂帶附近的深部電性結(jié)構(gòu)自地表到幾千米深度范圍為低電阻特性，表現(xiàn)出新生代盆地樣式;到十幾千米深度出現(xiàn)幾百Ω·m的次高阻層，其下電阻率降低到幾 Ω·m，與隴西盆地內(nèi)其他地段的深部電性結(jié)構(gòu)特征一致(詹艷等，2005;趙國(guó)澤等，2010)。

3.3 2013年甘肅岷縣漳縣地震區(qū)深部孕震環(huán)境

2013年甘肅岷縣漳縣MS6.6地震震源深度約為20km，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和震害特征綜合判斷認(rèn)為，臨潭－宕昌斷裂帶是本次地震的發(fā)震構(gòu)造(鄭文俊等，2013a)。從圖7可以看出該次地震的震源區(qū)處于呈現(xiàn)倒“梯形”的高阻體的西秦嶺造山帶的核部，亦處于上地殼的高電阻體和中下地殼低電阻體的接觸區(qū)，也就是切割了地殼表層表現(xiàn)為低阻破碎帶的臨潭－宕昌斷裂帶(F5)附近。

本電磁剖面西南段跨入了松潘－甘孜地塊北部，深部電性結(jié)構(gòu)圖像揭示在松潘－甘孜地塊北部存在西南深、東北淺的中下地殼低阻層，與松潘－甘孜地塊南部和中部區(qū)域電磁探測(cè)成果一致(Bai et al.，2010;Zhao et al.，2012)，為松潘－甘孜地塊中下地殼存在著廣泛的低阻層和青藏高原東緣物質(zhì)流通道的推論提供了電磁學(xué)證據(jù)，并表明青藏高原東緣地區(qū)有向NE推擠西秦嶺造山帶的趨勢(shì)(張培震等，2002，2008;聞學(xué)澤等，2011)。本電磁剖面東北段跨入隴西盆地，深部電性結(jié)構(gòu)揭示了隴西盆地具有穩(wěn)定的成層性結(jié)構(gòu)，西秦嶺北緣斷裂帶(F2)為陡立略?xún)A向SW的電性邊界帶，說(shuō)明西秦嶺造山帶處于東北側(cè)穩(wěn)定的隴西盆地阻擋中(程順有等，2003)，西秦嶺造山帶上地殼處于松潘－甘孜地塊的擠壓作用下，再加之北側(cè)穩(wěn)定的阿拉善地塊的阻擋，造就了該區(qū)東昆侖斷裂帶塔藏段(F1)、臨潭－宕昌斷裂(F5)、西秦嶺北緣斷裂帶(F2)等一系列具有逆沖性質(zhì)的走滑斷裂(鄭文俊等，2013b)，這種SW向NE推擠、NE側(cè)相對(duì)阻擋的相互作用正是本次岷縣漳縣MS6.6地震發(fā)生的動(dòng)力學(xué)原因。

大量在活動(dòng)地震區(qū)的探測(cè)研究(Sleep et al.，1992;Byerlee et al.，1993;胥頤，1995;Unsworth et al.，1997，1999，2000;Bedrosian et al.，2002，2004;Makoto et al.，2005)表明，在中下地殼斷層帶內(nèi)出現(xiàn)的中低阻層是由于介質(zhì)在高溫高壓條件下使巖石發(fā)生相變脫水或熔融所致，反映了介質(zhì)的力學(xué)性質(zhì)，同時(shí)斷裂帶中游離水的存在又增加了巖石的導(dǎo)電性，形成導(dǎo)電性能良好的構(gòu)造層位，由于斷裂帶中流體的存在和運(yùn)移降低了巖石破裂所需要的剪應(yīng)力，促進(jìn)了地震的發(fā)生，因此低阻的存在不僅表示應(yīng)力聚集區(qū)，也反映了這些地區(qū)的構(gòu)造不穩(wěn)定性。

2013年岷縣漳縣地震震源區(qū)上部為高電阻體，其下存在低阻層，地震發(fā)生在切割了地殼表層表現(xiàn)為低阻帶的臨潭－宕昌斷裂帶附近。松潘－甘孜地塊和隴西盆地對(duì)西秦嶺造山帶形成擠壓、阻擋作用，其能量可能通過(guò)西秦嶺造山帶中上地殼區(qū)的高電阻構(gòu)造傳遞，被臨潭－宕昌斷裂帶附近低阻帶所吸收，當(dāng)這種從南向北擠壓和阻擋持續(xù)作用超過(guò)該地區(qū)介質(zhì)的應(yīng)力臨界值時(shí)，該區(qū)臨潭－宕昌低阻破碎帶顯示出了不穩(wěn)定性而發(fā)生形變，導(dǎo)致該區(qū)附近的高電阻特性的巖石產(chǎn)生破裂或?qū)娱g滑動(dòng)，進(jìn)而發(fā)生了岷縣漳縣地震，因此2013年岷縣漳縣地震震源區(qū)特殊的介質(zhì)屬性和接觸關(guān)系是該次地震發(fā)生的內(nèi)部因素。

4 結(jié)論

2013年岷縣漳縣MS6.6地震發(fā)生后，跨過(guò)西秦嶺造山帶和岷縣漳縣地震區(qū)沿一條NNE方向的大地電磁剖面開(kāi)展45個(gè)測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)，使用遠(yuǎn)參考和“Robust”技術(shù)以及相位張量分解技術(shù)處理數(shù)據(jù)，采用NLCG 2維反演方法進(jìn)行反演。獲得的深部電性結(jié)構(gòu)圖像揭示了西秦嶺造山帶深部電性結(jié)構(gòu)特征及其與南北兩側(cè)地塊的接觸關(guān)系，也揭示了2013年漳縣地震震源區(qū)的深部孕震環(huán)境。

(1)東昆侖斷裂帶塔藏段(F1)錯(cuò)斷了松潘－甘孜地塊中下地殼低阻層，迭部－白龍江斷裂(F3)和光蓋山－迭山斷裂帶(F4)延伸深度不大，在深部歸并于東昆侖斷裂帶塔藏段(F1);東昆侖斷裂帶塔藏段(F1)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和介質(zhì)的低阻特性是東昆侖斷裂帶在塔藏段水平滑動(dòng)速率逐漸減小、垂向運(yùn)動(dòng)逐漸增強(qiáng)的深層原因。西秦嶺北緣斷裂(F2)為陡立的大型電性邊界帶，延伸深度穿過(guò)莫霍面，臨潭－宕昌斷裂帶(F5)表現(xiàn)出具有一定寬度的低阻帶，延伸深度歸并到中下地殼低阻層中。

(2)在松潘－甘孜地塊北部呈現(xiàn)為高—低—次高電阻的3層結(jié)構(gòu)樣式，在深度約20km附近存在西南深、東北淺的低阻層，顯示出青藏高原東緣地區(qū)向NE方向運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。西秦嶺造山帶自地表到深度約20km范圍表現(xiàn)為東北和西南淺、中部深的倒“梯形”高電阻層，在高阻體之下出現(xiàn)低電阻層，低電阻層與高阻體相互契合，呈現(xiàn)相互堆積的式樣。隴西盆地具有穩(wěn)定的成層性結(jié)構(gòu)。西秦嶺造山帶正處于松潘－甘孜地塊向北擠壓和隴西盆地向南阻擋的共同作用中。

(3)2013年甘肅岷縣漳縣MS6.6地震震源區(qū)處于倒“梯形”高阻體的西秦嶺造山帶的核部，亦處于上地殼的高阻體和中下地殼低阻體的接觸區(qū)，同時(shí)發(fā)生在切割了地殼表層表現(xiàn)為低阻破碎帶的臨潭－宕昌斷裂帶(F5)附近。松潘－甘孜地塊從SW向NE推擠、東北側(cè)隴西盆地相對(duì)阻擋的相互作用是岷縣漳縣MS6.6地震發(fā)生的動(dòng)力學(xué)原因，同時(shí)岷縣漳縣地震震源區(qū)的特殊介質(zhì)屬性是該次地震發(fā)生的內(nèi)部因素。