重慶隔擋式背斜構(gòu)造的地震危險(xiǎn)性研究

李　峰

(中國(guó)地震局地質(zhì)研究所,北京100029)

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重慶隔擋式背斜構(gòu)造的地震危險(xiǎn)性研究

李峰

(中國(guó)地震局地質(zhì)研究所,北京100029)

重慶市位于四川盆地的東南緣,長(zhǎng)江與嘉陵江匯合處,區(qū)域主要構(gòu)造特點(diǎn)是發(fā)育隔擋式褶皺,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,斷裂較為發(fā)育； 也是一個(gè)地震強(qiáng)度較弱、 但頻度較高的地區(qū),以往對(duì)本地區(qū)中強(qiáng)地震發(fā)震構(gòu)造的認(rèn)識(shí)比較模糊。本文通過(guò)探討研究區(qū)褶皺與斷裂的形成、 演化、 構(gòu)造特征、 最新活動(dòng)及其相互關(guān)系,總結(jié)中強(qiáng)地震的孕震構(gòu)造條件,分析其地震危險(xiǎn)性,對(duì)于采取切實(shí)可行的防震減災(zāi)措施、 合理地進(jìn)行城市規(guī)劃和社會(huì)的科學(xué)發(fā)展有重要意義。

重慶作為一個(gè)基巖出露的山城,第四系覆蓋罕見(jiàn)而且基巖產(chǎn)狀較陡,其地質(zhì)地貌特點(diǎn)迥異于通常以平原或盆地為主的城市。因此,根據(jù)地區(qū)特點(diǎn),研究工作中突破以往主要針對(duì)地表斷裂的構(gòu)造活動(dòng)性鑒定方法,主要針對(duì)研究區(qū)內(nèi)的背斜-斷裂帶進(jìn)行控制性探測(cè)與活動(dòng)性鑒定,經(jīng)反復(fù)探索確定了一套以深淺構(gòu)造綜合分析為特色的有效探測(cè)方法組合。首先通過(guò)大比例尺地質(zhì)地貌填圖以及多條跨背斜實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面,展現(xiàn)研究區(qū)褶皺-斷裂組合構(gòu)造特征； 同時(shí)借助跨背斜的構(gòu)造地貌面聯(lián)合測(cè)量及測(cè)年手段限定構(gòu)造最新活動(dòng)性； 進(jìn)而通過(guò)人工深地震反射和中淺層物探成果解譯,結(jié)合小震精確定位、 區(qū)域地殼動(dòng)力學(xué)和形變測(cè)量數(shù)據(jù)分析,綜合評(píng)價(jià)其地震危險(xiǎn)性。

由于研究區(qū)包括長(zhǎng)江和嘉陵江兩大河流的峽谷區(qū),由河流侵蝕堆積形成的地貌面是籍以判別橫穿峽谷斷層活動(dòng)性的基本參考面。因此,在廣泛收集鉆孔資料的基礎(chǔ)上,對(duì)區(qū)內(nèi)的河流階地、 夷平面、 溶蝕面等進(jìn)行系統(tǒng)性地詳細(xì)調(diào)查和測(cè)量,結(jié)合鉆探工作進(jìn)行階地分級(jí)和年代鑒定,以達(dá)到對(duì)研究區(qū)的第四系和地貌面進(jìn)行綜合劃分的目的。通過(guò)獲取跨研究區(qū)各背斜的河流階地位相圖、 夷平面對(duì)比圖,以及各級(jí)階地標(biāo)準(zhǔn)鉆孔,編制了多組研究區(qū)晚第四紀(jì)綜合剖面,證實(shí)了區(qū)內(nèi)地表背斜及其岀露的相關(guān)斷裂在晚第四紀(jì)以來(lái)無(wú)斷錯(cuò)地表的活動(dòng)。

為開(kāi)展地震危險(xiǎn)性分析,首先結(jié)合原有地震臺(tái)記錄到的天然地震進(jìn)行小震精確定位分析,印證研究區(qū)潛在地震震源位置； 重點(diǎn)通過(guò)統(tǒng)景、 榮昌2個(gè)典型震源區(qū)的人工深地震反射和中深層石油物探成果解譯,獲得研究區(qū)附近中上地殼至近地表的幾何結(jié)構(gòu)特征與深淺構(gòu)造關(guān)系的剖面信息,結(jié)合地表地質(zhì)剖面進(jìn)一步揭示孕震區(qū)的深部構(gòu)造環(huán)境。其中,查明研究區(qū)地表及淺部主要活斷層向深部的延伸情況、 深淺構(gòu)造耦合關(guān)系,特別是前人提出的“底腹斷層”的存在與否,及其與深部構(gòu)造、 淺表斷層的關(guān)系,是探明研究區(qū)周邊地殼結(jié)構(gòu)以及震源區(qū)的介質(zhì)物性,綜合確定斷層地震危險(xiǎn)性的關(guān)鍵。借助榮昌45 km與合川—長(zhǎng)壽80 km深地震反射剖面探測(cè),跨主要背斜的5條中淺層物探CSAMT剖面,以及對(duì)相關(guān)的石油地震探測(cè)剖面重新進(jìn)行資料解釋,補(bǔ)充不同深度重力異常場(chǎng)的延拓分析,清楚地得到了研究區(qū)主要背斜構(gòu)造的上地殼至近地表的構(gòu)造特征及斷層組合樣式。特別是2條深地震反射剖面首次清晰揭示了統(tǒng)景、 榮昌2個(gè)中強(qiáng)地震震源區(qū)的地殼精細(xì)結(jié)構(gòu)和變形特征。

本研究以從深到淺不同探測(cè)手段的組合為依據(jù)(包括深部人工地震、 中深部石油物探資料重新解釋、 中淺層電磁法探測(cè)、 淺層地質(zhì)地貌剖面測(cè)量等),在大量實(shí)際探測(cè)成果的支持下,結(jié)合中小地震精確定位、 深部地球物理場(chǎng)延拓解釋、 區(qū)域地殼動(dòng)力學(xué)和形變測(cè)量數(shù)據(jù)分析等手段,綜合分析上述2個(gè)典型震源區(qū)的深淺構(gòu)造耦合關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,提出位于華鎣山基底斷裂以東的川東隔擋式褶皺構(gòu)造區(qū)作為一個(gè)獨(dú)立的地震構(gòu)造區(qū),具有特殊的中強(qiáng)地震發(fā)震構(gòu)造模型,即地震的發(fā)生以多期活動(dòng)的背斜構(gòu)造為背景,震源深度淺、 復(fù)發(fā)周期長(zhǎng),并受到褶皺基底斷裂、 褶皺地表形態(tài)和所處區(qū)域動(dòng)力場(chǎng)位置的影響,分別具備發(fā)生5～6級(jí)地震的危險(xiǎn)性。在此基礎(chǔ)上結(jié)合地震空間光滑法概率分析,綜合評(píng)定研究區(qū)有發(fā)震危險(xiǎn)的背斜-斷層構(gòu)造帶的最大潛在震級(jí)等； 同時(shí)探討了研究區(qū)典型孕震構(gòu)造條件及其地球動(dòng)力學(xué)背景,即本區(qū)各組背斜深部由地處中生代雪峰山隆起前緣的殘余應(yīng)變場(chǎng)(自東向西)與新生代龍門(mén)山隆起的擠壓應(yīng)變(自西向東)形成對(duì)沖構(gòu)造的部位,為有利的孕震構(gòu)造部位,由此建立了研究區(qū)地震構(gòu)造模型。

上述探測(cè)手段的組合與分析方法的探索,有可能在開(kāi)展其他中強(qiáng)地震構(gòu)造區(qū)特別是華南地區(qū)的地震危險(xiǎn)性分析時(shí)成為有益的參照。有關(guān)成果已應(yīng)用于重慶城市規(guī)劃和工程建設(shè)當(dāng)中,產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)影響。

隔擋式； 背斜構(gòu)造； 地震危險(xiǎn)性

(作者電子信箱,李峰： lfeng10@sina.com)

P315.9；文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A；

10.3969/j.issn.0235-4975.2016.08.013