淺析福建深部高溫巖體地震異常響應(yīng)

莊慶祥 鄭霜高 姜兆鈞 莊公勛

（1福建省能源研究會(huì) 福建福州 350001 2福建省祥和地?zé)衢_(kāi)發(fā)有限公司 福建漳州 363000）

天然地震研究是干熱巖地?zé)豳Y源勘查初始階段的關(guān)鍵性與不可或缺的工作內(nèi)容，它可為區(qū)域干熱巖地?zé)峥辈樵O(shè)計(jì)提供科學(xué)的工作方案、工作對(duì)象、工作內(nèi)容、工作手段與戰(zhàn)略決策等信息依據(jù)。天然地震是深部高溫巖體最直觀的地質(zhì)響應(yīng)，它是深部熱物質(zhì)上涌、運(yùn)移、調(diào)整、變異、交換的產(chǎn)物，為干熱巖勘查八大標(biāo)準(zhǔn)之一，是核心的標(biāo)準(zhǔn)之一。研究表明，大地震源之下必有巖漿房熱源低速體和抵達(dá)上地幔軟流層的隱伏斷裂存在，大地震震源體及其之上花崗巖體是干熱巖熱儲(chǔ)體，熱儲(chǔ)體之上為一定厚度的保溫蓋層，得出大地震震源體附近干熱巖地?zé)豳Y源必定異常的豐富，淺源大地震震源體附近往往具備狹義干熱巖必要條件與充分條件的結(jié)論。由此可見(jiàn)，通過(guò)天然地震與人工地震勘查，可以找到優(yōu)質(zhì)的干熱巖地?zé)豳Y源。

本文以福建省公元287—1998年計(jì)1712年期間發(fā)生的645次≥3級(jí)地震為依據(jù)［1］，對(duì)福建全境進(jìn)行地震分區(qū)劃分，深入分析研究各地震分區(qū)地震分布、頻度、強(qiáng)度、密度特征與規(guī)律，進(jìn)行對(duì)比排隊(duì)，達(dá)到探索所在地震分區(qū)深部高溫巖體地震地質(zhì)響應(yīng)程度及判斷干熱巖地?zé)豳Y源豐富程度的目標(biāo)。

1 福建海、陸域地震分區(qū)概述

按所處地理位置與地質(zhì)構(gòu)造單元，可將福建全境自東往西劃分為臺(tái)灣海峽西部（包括沿海島嶼）、福建東部沿海陸地和福建西部?jī)?nèi)陸等三大地震分區(qū)（表1）。

1.1 臺(tái)灣海峽西部地震分區(qū)

臺(tái)灣海峽西部地震分區(qū)地震強(qiáng)度、頻度、密度最大，全部≥7級(jí)特大地震（4次）均發(fā)生此地震分區(qū)內(nèi)；6～6.9級(jí)大地震2次，占福建全境同類地震總數(shù)的50%；4.7～5.9級(jí)中強(qiáng)地震9次，占福建省全境同類地震總數(shù)的29.03%；3～4.6級(jí)中小地震91次，占福建全境同類地震總數(shù)的15.02%，為福建三大分區(qū)中地震強(qiáng)度、頻度與密度最強(qiáng)的地震分區(qū)，也是福建最具潛力的干熱巖地?zé)豳Y源分布區(qū)。

1.2 福建東部沿海陸地地震分區(qū)

無(wú)≥7級(jí)特大地震發(fā)生；6～6.9級(jí)大地震2次，占全省同類地震總數(shù)的50%；4.7～5.9級(jí)中強(qiáng)地震15次，占全省同類地震總數(shù)的48.39%；3～4.6級(jí)中小地震316次，占全省同類地震總數(shù)的52.21%。該分區(qū)地震強(qiáng)度、頻度與密度位居福建三大地震分區(qū)第二位。

1.3 福建西部?jī)?nèi)陸地震分區(qū)

無(wú)≥7級(jí)特大地震和6～6.9級(jí)大地震；4.7～5.9級(jí)中強(qiáng)地震7次，占全省同類地震總數(shù)的22.58%；3～4.6級(jí)中小地震199次，占全省同類地震總數(shù)的32.84%。其地震強(qiáng)度、頻度與密度居三個(gè)地震分區(qū)的末位。

由此可見(jiàn)，福建地震強(qiáng)度、頻度與密度自東往西變?nèi)?、少、小的趨?shì)十分明顯，與福建溫泉、淺層地?zé)崴植继卣鳌⒁?guī)律吻合一致。

2 臺(tái)灣海峽西部海域分區(qū)中各地震亞區(qū)地震分布頻次特征

福建省海域各亞區(qū)≥3級(jí)（公元287—1998年計(jì)1712年）地震統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。

2.1 詔安、東山海域地震亞區(qū)

以3次≥7級(jí)特大地震、1次6～6.9級(jí)大地震、3次4.7～5.9次中強(qiáng)地震和17次3～4.6級(jí)中小地震位居福建省各地震亞區(qū)之首。干熱巖地?zé)豳Y源可能非常豐富。

2.2 泉州市區(qū)海域地震亞區(qū)

以1次≥7級(jí)特大地震、1次6～6.9級(jí)大地震、3次4.7～5.9級(jí)中強(qiáng)地震和4次3～4.6級(jí)中小地震。位居全省各地震亞區(qū)第二位，可能干熱巖地?zé)豳Y源也很豐富。

2.3 金門海域地震亞區(qū)

以1次6～6.9級(jí)大地震、27次3～4.6級(jí)中小地震位居臺(tái)灣海峽西部分區(qū)各亞區(qū)第三位，干熱巖地?zé)豳Y源可能較豐富。

2.4 廈門島及其海域地震亞區(qū)

以1次4.7～5.9級(jí)中強(qiáng)地震和25次3～4.6級(jí)中小地震位居臺(tái)灣海峽西部分區(qū)各亞區(qū)第四位，可能干熱巖地?zé)豳Y源較為豐富。

表1 福建省海陸域≥3級(jí)（公元287—1998年計(jì)1712年）地震統(tǒng)計(jì)表

表2 福建省海域各亞區(qū)≥3級(jí)（公元287—1998年計(jì)1712年）地震統(tǒng)計(jì)表

2.5 福清海域地震亞區(qū)

以1次4.7～5.9級(jí)中強(qiáng)地震和9次3～4.6次中小地震位居該分區(qū)第五位，可能有較豐富的干熱巖地?zé)豳Y源。

2.6 平潭島及海域地震亞區(qū)

以5次3～4.6級(jí)中小地震該地震分區(qū)第六位，可能干熱巖地?zé)豳Y源中等豐富。

2.7 漳浦海域地震亞區(qū)

以4次3～4.6級(jí)中小地震位居該地震分區(qū)第七位。干熱巖地?zé)豳Y源中等豐富。

3 福建沿海陸地分區(qū)各地震亞區(qū)地震分布頻次特征

由表3便知，該地震分區(qū)內(nèi)各地震亞區(qū)排序?yàn)椋赫闹菔袇^(qū)地震亞區(qū)第一位，參考其它標(biāo)準(zhǔn)，干熱巖地?zé)豳Y源豐富，已列為漳州地區(qū)干熱巖重點(diǎn)工作靶區(qū)；泉州市區(qū)地震亞區(qū)位居第二名；晉江市地震亞區(qū)位居第三名；華安縣地震亞區(qū)第四名；連江縣地震亞區(qū)第五名；平和縣地震亞區(qū)第六名；永泰縣地震亞區(qū)第七名；安溪縣地震亞區(qū)第八名；惠安縣地震亞區(qū)第九名；福州市區(qū)地震亞區(qū)第十名；莆田地震亞區(qū)第十一名；古田縣地震亞區(qū)第十二名；漳浦縣地震亞區(qū)第十三名；福鼎縣地震亞區(qū)第十四名，其余地震亞區(qū)并列第十五名。以上地震亞區(qū)干熱巖地?zé)豳Y源可能均較豐富。

4 福建省西部?jī)?nèi)陸分區(qū)內(nèi)各地震亞區(qū)地震分布頻次特征

表3 福建省沿海陸地各亞區(qū)≥3級(jí)（公元287—1998年計(jì)1712年）地震統(tǒng)計(jì)表

表4 福建省西部?jī)?nèi)陸各亞區(qū)≥3級(jí)（公元287—1998年計(jì)1712年）地震統(tǒng)計(jì)表

由表4可知：永安市地震亞區(qū)名列第一；南平市地震亞區(qū)第二；長(zhǎng)汀縣地震亞區(qū)第三；寧化縣地震亞區(qū)第四；永定縣地震亞區(qū)第五；將樂(lè)縣地震亞區(qū)第六；松溪縣地震亞區(qū)第七；龍巖市區(qū)地震亞區(qū)第八；建寧縣地震亞區(qū)第九；漳平市地震亞區(qū)第十；連城縣地震亞區(qū)第十一；上杭縣和邵武市地震亞區(qū)并列第十二；順昌縣地震亞區(qū)第十四；武平縣和清流縣兩地震亞區(qū)并列第十五；尤溪縣和政和縣兩地震亞區(qū)并列第十七；三明市區(qū)、大田縣、明溪縣、泰寧縣、建甌縣、建陽(yáng)縣、武夷山市等地震亞區(qū)并列第十九。以上地震亞區(qū)干熱巖地?zé)豳Y源可能中等豐富。

5 福建省震群分布特征與規(guī)律

1971年至1998年6月，福建共發(fā)生震群活動(dòng)8次（見(jiàn)表5）。震級(jí)最大的震群是1994年5月永安小陶4.5級(jí)震群。震群活動(dòng)持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的是1988年8月3日開(kāi)始活動(dòng)的長(zhǎng)汀震群，歷時(shí)近5個(gè)月，共發(fā)生1.0級(jí)以上地震493次。

震群活動(dòng)時(shí)空地理分布，主要集中在北緯24°～26°之間，即漳州、華安、龍巖、永安一帶，而福建北部地區(qū)則較少出現(xiàn)震群活動(dòng)。與福建溫泉，特別是熱泉分布特征與規(guī)律吻合一致，說(shuō)明震群發(fā)生地附近地下淺層地?zé)崴c深部干熱巖地?zé)豳Y源均較豐富，為深部高溫巖體地質(zhì)響應(yīng)強(qiáng)烈地區(qū)。震群活動(dòng)的時(shí)間分布，1971年后有兩個(gè)震群活動(dòng)較為密集的時(shí)間段：一是1975年5月至1976年4月，漳州、華安、龍巖、永安地區(qū)在不到1年的時(shí)間里發(fā)生了3次震群活動(dòng)，震級(jí)在3級(jí)左右，序列特征表明屬正常的震群活動(dòng)；二是1992—1997年，共發(fā)生4次較顯著的震群活動(dòng)，震中分別位于永安小陶和漳浦～龍海附近，震級(jí)在4.0～4.5級(jí)之間，此時(shí)福建正處于地震活躍期，中強(qiáng)地震頻發(fā)，說(shuō)明震群活動(dòng)是一個(gè)主要的深部巖體地震地質(zhì)異常響應(yīng)的重要標(biāo)志，它鮮活地反映所在區(qū)域深部熱物質(zhì)上涌、運(yùn)移、調(diào)整、變異、交換的過(guò)程與特征。永安、龍巖、漳州、華安、龍海與漳浦交界的九龍江河口等地區(qū)是福建震群活動(dòng)的高發(fā)區(qū)，也是溫泉、熱泉密集分布區(qū)，說(shuō)明這些地區(qū)可能具備狹義干熱巖必要條件與充分條件，干熱巖地?zé)豳Y源較豐富。

表5 1971—1997年福建境內(nèi)（陸地）若干次地震群的有關(guān)參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

綜上所述，福建地震強(qiáng)度、頻度、密度分別自東往西、由南至北由強(qiáng)變?nèi)?、由高到低、由大變小的趨?shì)十分明顯，其分布規(guī)律與溫泉（淺層地?zé)崴┓植继卣髋c規(guī)律吻合一致，分別從深部和淺部佐證福建地震地質(zhì)異常響應(yīng)十分強(qiáng)烈，狹義干熱巖必要條件與充分條件優(yōu)勢(shì)明顯，干熱巖勘查與開(kāi)發(fā)利用潛力巨大［2-3］。