重庆隔挡式背斜构造的地震危险性研究

李　峰

(中国地震局地质研究所,北京100029)



重庆隔挡式背斜构造的地震危险性研究

李峰

(中国地震局地质研究所,北京100029)

重庆市位于四川盆地的东南缘,长江与嘉陵江汇合处,区域主要构造特点是发育隔挡式褶皱,地质构造复杂,断裂较为发育； 也是一个地震强度较弱、 但频度较高的地区,以往对本地区中强地震发震构造的认识比较模糊。本文通过探讨研究区褶皱与断裂的形成、 演化、 构造特征、 最新活动及其相互关系,总结中强地震的孕震构造条件,分析其地震危险性,对于采取切实可行的防震减灾措施、 合理地进行城市规划和社会的科学发展有重要意义。

重庆作为一个基岩出露的山城,第四系覆盖罕见而且基岩产状较陡,其地质地貌特点迥异于通常以平原或盆地为主的城市。因此,根据地区特点,研究工作中突破以往主要针对地表断裂的构造活动性鉴定方法,主要针对研究区内的背斜-断裂带进行控制性探测与活动性鉴定,经反复探索确定了一套以深浅构造综合分析为特色的有效探测方法组合。首先通过大比例尺地质地貌填图以及多条跨背斜实测地质剖面,展现研究区褶皱-断裂组合构造特征； 同时借助跨背斜的构造地貌面联合测量及测年手段限定构造最新活动性； 进而通过人工深地震反射和中浅层物探成果解译,结合小震精确定位、 区域地壳动力学和形变测量数据分析,综合评价其地震危险性。

由于研究区包括长江和嘉陵江两大河流的峡谷区,由河流侵蚀堆积形成的地貌面是籍以判别横穿峡谷断层活动性的基本参考面。因此,在广泛收集钻孔资料的基础上,对区内的河流阶地、 夷平面、 溶蚀面等进行系统性地详细调查和测量,结合钻探工作进行阶地分级和年代鉴定,以达到对研究区的第四系和地貌面进行综合划分的目的。通过获取跨研究区各背斜的河流阶地位相图、 夷平面对比图,以及各级阶地标准钻孔,编制了多组研究区晚第四纪综合剖面,证实了区内地表背斜及其岀露的相关断裂在晚第四纪以来无断错地表的活动。

为开展地震危险性分析,首先结合原有地震台记录到的天然地震进行小震精确定位分析,印证研究区潜在地震震源位置； 重点通过统景、 荣昌2个典型震源区的人工深地震反射和中深层石油物探成果解译,获得研究区附近中上地壳至近地表的几何结构特征与深浅构造关系的剖面信息,结合地表地质剖面进一步揭示孕震区的深部构造环境。其中,查明研究区地表及浅部主要活断层向深部的延伸情况、 深浅构造耦合关系,特别是前人提出的“底腹断层”的存在与否,及其与深部构造、 浅表断层的关系,是探明研究区周边地壳结构以及震源区的介质物性,综合确定断层地震危险性的关键。借助荣昌45 km与合川—长寿80 km深地震反射剖面探测,跨主要背斜的5条中浅层物探CSAMT剖面,以及对相关的石油地震探测剖面重新进行资料解释,补充不同深度重力异常场的延拓分析,清楚地得到了研究区主要背斜构造的上地壳至近地表的构造特征及断层组合样式。特别是2条深地震反射剖面首次清晰揭示了统景、 荣昌2个中强地震震源区的地壳精细结构和变形特征。

本研究以从深到浅不同探测手段的组合为依据(包括深部人工地震、 中深部石油物探资料重新解释、 中浅层电磁法探测、 浅层地质地貌剖面测量等),在大量实际探测成果的支持下,结合中小地震精确定位、 深部地球物理场延拓解释、 区域地壳动力学和形变测量数据分析等手段,综合分析上述2个典型震源区的深浅构造耦合关系。在此基础上,提出位于华蓥山基底断裂以东的川东隔挡式褶皱构造区作为一个独立的地震构造区,具有特殊的中强地震发震构造模型,即地震的发生以多期活动的背斜构造为背景,震源深度浅、 复发周期长,并受到褶皱基底断裂、 褶皱地表形态和所处区域动力场位置的影响,分别具备发生5～6级地震的危险性。在此基础上结合地震空间光滑法概率分析,综合评定研究区有发震危险的背斜-断层构造带的最大潜在震级等； 同时探讨了研究区典型孕震构造条件及其地球动力学背景,即本区各组背斜深部由地处中生代雪峰山隆起前缘的残余应变场(自东向西)与新生代龙门山隆起的挤压应变(自西向东)形成对冲构造的部位,为有利的孕震构造部位,由此建立了研究区地震构造模型。

上述探测手段的组合与分析方法的探索,有可能在开展其他中强地震构造区特别是华南地区的地震危险性分析时成为有益的参照。有关成果已应用于重庆城市规划和工程建设当中,产生了良好的经济效益和社会影响。

隔挡式； 背斜构造； 地震危险性

(作者电子信箱,李峰： lfeng10@sina.com)

P315.9；文献标识码：A；

10.3969/j.issn.0235-4975.2016.08.013