成都地震臺及其附近地質(zhì)構(gòu)造及電性結(jié)構(gòu)特征研究

林建 趙乃千

（四川省地震局成都地震監(jiān)測中心站，四川成都 611730）

0.引言

成都地震臺（簡稱成都臺）為國家I類地震基準(zhǔn)臺，隸屬于四川省地震局，始建于1957年成都市西郊光華村，1971年選建新臺址于現(xiàn)址—成都市西北郊的郫縣走石山。經(jīng)過多年的監(jiān)測預(yù)報(bào)實(shí)踐表明，成都臺地電觀測具有良好的映震能力，諸多學(xué)者對該觀測手段的數(shù)據(jù)映震異常進(jìn)行了研究。但目前對成都地震臺附近地質(zhì)構(gòu)造和電性結(jié)構(gòu)特征尚缺乏詳細(xì)的總結(jié)分析，這將關(guān)系到成都臺地電觀測資料可靠性的研究和觀測數(shù)據(jù)資料的映震異常分析。本文對成都地震臺臺址及其附近地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境進(jìn)行了闡述，并分析了臺址電性結(jié)構(gòu)特征，對合理布設(shè)地電前兆觀測臺站，以及臺站觀測數(shù)據(jù)資料在地震分析預(yù)報(bào)中的應(yīng)用都具有十分重要的意義。

1.地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境

1.1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境

成都臺位于青藏高原東緣與四川盆地（華南克拉通西緣）的結(jié)合部，在區(qū)域大地構(gòu)造位置上位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺一級構(gòu)造單元的四川臺坳西北部，該區(qū)域是揚(yáng)子準(zhǔn)地臺上相對隆起的地區(qū)，早古生代以沉降為主，晚古生代相對抬升。印支運(yùn)動(dòng)以后轉(zhuǎn)換成大型坳陷，燕山運(yùn)動(dòng)晚期、尤其是喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)全面褶皺隆起[1]。臺址緊鄰龍門山－大巴山臺緣坳陷和巴顏喀拉冒地槽褶皺帶，西距龍門山斷裂帶前山斷裂彭縣－灌縣斷裂約20km，東距龍泉山斷裂約60km，臺址附近發(fā)育有屬于龍門山斷裂帶前緣沖斷層成分的次級隱伏活動(dòng)斷層。

1.2 地層

龍門山構(gòu)造帶對成都臺附近的沉積建造具有明顯的控制作用，北川—映秀斷裂以西主要出露元古界、上古生界和下古生界地層，龍門山構(gòu)造帶主要出露上古生界和中生界地層，龍門山構(gòu)造以東則主要出露侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)地層和第四系[2]。進(jìn)入四川盆地后則主要由第四系大面積覆蓋在盆地內(nèi)，東南隅在熊坡背斜和龍泉山背斜以東地區(qū)則主要是侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)地層。

成都臺臺址區(qū)域地層大約可分為第四系覆蓋層和下伏巖石。第四系覆蓋層又可分為上下兩部分。覆蓋層的上部為近地表的砂質(zhì)土壤層厚約1m～2m。下部為泥砂充填的礫石層厚度約10m，整個(gè)覆蓋層富含潛水，是成都平原的主要含水層。覆蓋層下為紫紅色的礫巖，厚度約50m左右。下面為侏羅系紫紅色砂巖夾泥層。

1.3 主要斷裂活動(dòng)性

成都臺臺址附近的活動(dòng)斷裂主要位于龍門山構(gòu)造帶和龍泉山推覆帶。其中龍門山構(gòu)造帶是青藏高原東部邊界的重要組成，以此為界，區(qū)域東、西兩側(cè)的構(gòu)造變形及其地震活動(dòng)性出現(xiàn)明顯的差異。龍門山構(gòu)造帶及其以西的地區(qū)，斷裂規(guī)模大、活動(dòng)性強(qiáng)，地震頻發(fā)，尤其是6級以上強(qiáng)震主要集中于塊體邊界斷裂上，為活動(dòng)構(gòu)造區(qū)；以東的四川盆地?cái)嗔褬?gòu)造不甚發(fā)育，規(guī)模小，活動(dòng)性弱，僅有一些零星的中強(qiáng)地震活動(dòng)記載，是相對的穩(wěn)定區(qū)。

2.區(qū)域地震活動(dòng)性

根據(jù)四川地震臺網(wǎng)測定，1970年01月01日00:00:00—2020年10月25日00:00:00，成都臺100km范圍內(nèi)共發(fā)生ML≥3.0級地震3183次（含汶川、蘆山地震余震），其中：ML3.0—2.9級2682次，ML4.0—4.9級446次，ML5.0—5.9級51次，ML6.0—6.9級3次，ML8.0—8.9級1次，最大地震為2008年5月12日四川汶川8.0級地震。該區(qū)域大部分地震位于龍門山地震帶，地震活動(dòng)水平高，地震構(gòu)造以NE向?yàn)橹鳎送膺€有NW構(gòu)造，強(qiáng)震主要發(fā)生在這些構(gòu)造上。

除2008年汶川8.0級地震外，成都臺附近區(qū)域還發(fā)生了2013年蘆山7.0級地震。還有2次M≥7級地震發(fā)生在四川茂汶迭溪附近，其宏觀震中相同，是原地復(fù)發(fā)，間隔時(shí)間為220年。區(qū)域西南角屬于鮮水河—滇東地震帶，盡管面積小，也發(fā)生了4次M≥7級強(qiáng)震，并且破壞性地震頻次也比較高。區(qū)域東南部地區(qū)屬于長江中游地震帶，破壞性地震稀少，沒有M≥6級地震，地震主要集中在中南部。區(qū)域近代中小地震頻度高，中小地震活動(dòng)空間分布特點(diǎn)與破壞性地震相似，也主要集中在西部，東南部地震活動(dòng)稀少。

整體而言，成都臺西北部地震活動(dòng)水平較高，地震主要分布在龍門山斷裂帶，東南部地震活動(dòng)水平較低，但2020年以來伴隨著四川盆地內(nèi)的中小地震的活躍，成都臺東南部的龍泉山斷裂帶等也出現(xiàn)了中等強(qiáng)度的地震活躍。

3.場地電性結(jié)構(gòu)特征

成都臺地電阻率觀測場地電測深曲線為K型。第一電性層的電阻率為30Ω.·m左右。第二電性層的電阻率為250Ω·m～300Ω·m，厚約50m左右，是本區(qū)的高阻層。此層中4m～7m處推測還有一低阻層，電阻率50Ω·m～60Ω·m左右，可能為第四系中的含水砂層。第三電性層為侏羅系砂巖夾泥巖。電阻率推測在20Ω·m～30Ω·m。深度在50m以下，未見底。該臺的觀測目的層，選擇在第二電性層的中下部位。觀測場地上的第四系覆蓋層是其主要的含水層。水位淺、水量大、分布廣，具有良好的補(bǔ)給條件，礦化度為0.5g/L～0.6g/L，水位在1.5m～2.5m變化。測深點(diǎn)附近地下介質(zhì)橫向電阻率比較均勻，該場地符合地電觀測的電性結(jié)構(gòu)要求。

4.監(jiān)測環(huán)境評估

將成都臺地電監(jiān)測場地地質(zhì)條件與觀測規(guī)范要求對比如表1所示，對比分析可知成都臺臺址及其附近地質(zhì)構(gòu)造條件及電性結(jié)構(gòu)符合地電前兆觀測規(guī)范要求[3-4]。

5.結(jié)語

成都臺所在區(qū)域地處青藏高原東緣與四川盆地的結(jié)合部，區(qū)域斷裂構(gòu)造發(fā)育，歷史上地震活動(dòng)頻繁，其特殊的大地構(gòu)造條件以及復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境為成都臺地球物理前兆觀測提供優(yōu)越的觀測環(huán)境。成都臺地電觀測場地的地層、巖性特征及主要活動(dòng)斷裂等地質(zhì)條件符合建設(shè)地電觀測臺站的規(guī)范要求，觀測場地各地層之間存在較為明顯的電性差異，該臺具備良好的地電觀測前提條件。