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成都地震台及其附近地质构造及电性结构特征研究

2021-11-28林建赵乃千

中国科技纵横 2021年19期
关键词:龙门山电性第四系

林建 赵乃千

(四川省地震局成都地震监测中心站,四川成都 611730)

0.引言

成都地震台(简称成都台)为国家I类地震基准台,隶属于四川省地震局,始建于1957年成都市西郊光华村,1971年选建新台址于现址—成都市西北郊的郫县走石山。经过多年的监测预报实践表明,成都台地电观测具有良好的映震能力,诸多学者对该观测手段的数据映震异常进行了研究。但目前对成都地震台附近地质构造和电性结构特征尚缺乏详细的总结分析,这将关系到成都台地电观测资料可靠性的研究和观测数据资料的映震异常分析。本文对成都地震台台址及其附近地质构造环境进行了阐述,并分析了台址电性结构特征,对合理布设地电前兆观测台站,以及台站观测数据资料在地震分析预报中的应用都具有十分重要的意义。

1.地质构造环境

1.1 区域地质构造环境

成都台位于青藏高原东缘与四川盆地(华南克拉通西缘)的结合部,在区域大地构造位置上位于扬子准地台一级构造单元的四川台坳西北部,该区域是扬子准地台上相对隆起的地区,早古生代以沉降为主,晚古生代相对抬升。印支运动以后转换成大型坳陷,燕山运动晚期、尤其是喜马拉雅运动全面褶皱隆起[1]。台址紧邻龙门山-大巴山台缘坳陷和巴颜喀拉冒地槽褶皱带,西距龙门山断裂带前山断裂彭县-灌县断裂约20km,东距龙泉山断裂约60km,台址附近发育有属于龙门山断裂带前缘冲断层成分的次级隐伏活动断层。

1.2 地层

龙门山构造带对成都台附近的沉积建造具有明显的控制作用,北川—映秀断裂以西主要出露元古界、上古生界和下古生界地层,龙门山构造带主要出露上古生界和中生界地层,龙门山构造以东则主要出露侏罗纪—白垩纪地层和第四系[2]。进入四川盆地后则主要由第四系大面积覆盖在盆地内,东南隅在熊坡背斜和龙泉山背斜以东地区则主要是侏罗纪—白垩纪地层。

成都台台址区域地层大约可分为第四系覆盖层和下伏岩石。第四系覆盖层又可分为上下两部分。覆盖层的上部为近地表的砂质土壤层厚约1m~2m。下部为泥砂充填的砾石层厚度约10m,整个覆盖层富含潜水,是成都平原的主要含水层。覆盖层下为紫红色的砾岩,厚度约50m左右。下面为侏罗系紫红色砂岩夹泥层。

1.3 主要断裂活动性

成都台台址附近的活动断裂主要位于龙门山构造带和龙泉山推覆带。其中龙门山构造带是青藏高原东部边界的重要组成,以此为界,区域东、西两侧的构造变形及其地震活动性出现明显的差异。龙门山构造带及其以西的地区,断裂规模大、活动性强,地震频发,尤其是6级以上强震主要集中于块体边界断裂上,为活动构造区;以东的四川盆地断裂构造不甚发育,规模小,活动性弱,仅有一些零星的中强地震活动记载,是相对的稳定区。

2.区域地震活动性

根据四川地震台网测定,1970年01月01日00:00:00—2020年10月25日00:00:00,成都台100km范围内共发生ML≥3.0级地震3183次(含汶川、芦山地震余震),其中:ML3.0—2.9级2682次,ML4.0—4.9级446次,ML5.0—5.9级51次,ML6.0—6.9级3次,ML8.0—8.9级1次,最大地震为2008年5月12日四川汶川8.0级地震。该区域大部分地震位于龙门山地震带,地震活动水平高,地震构造以NE向为主,此外还有NW构造,强震主要发生在这些构造上。

除2008年汶川8.0级地震外,成都台附近区域还发生了2013年芦山7.0级地震。还有2次M≥7级地震发生在四川茂汶迭溪附近,其宏观震中相同,是原地复发,间隔时间为220年。区域西南角属于鲜水河—滇东地震带,尽管面积小,也发生了4次M≥7级强震,并且破坏性地震频次也比较高。区域东南部地区属于长江中游地震带,破坏性地震稀少,没有M≥6级地震,地震主要集中在中南部。区域近代中小地震频度高,中小地震活动空间分布特点与破坏性地震相似,也主要集中在西部,东南部地震活动稀少。

整体而言,成都台西北部地震活动水平较高,地震主要分布在龙门山断裂带,东南部地震活动水平较低,但2020年以来伴随着四川盆地内的中小地震的活跃,成都台东南部的龙泉山断裂带等也出现了中等强度的地震活跃。

3.场地电性结构特征

成都台地电阻率观测场地电测深曲线为K型。第一电性层的电阻率为30Ω.·m左右。第二电性层的电阻率为250Ω·m~300Ω·m,厚约50m左右,是本区的高阻层。此层中4m~7m处推测还有一低阻层,电阻率50Ω·m~60Ω·m左右,可能为第四系中的含水砂层。第三电性层为侏罗系砂岩夹泥岩。电阻率推测在20Ω·m~30Ω·m。深度在50m以下,未见底。该台的观测目的层,选择在第二电性层的中下部位。观测场地上的第四系覆盖层是其主要的含水层。水位浅、水量大、分布广,具有良好的补给条件,矿化度为0.5g/L~0.6g/L,水位在1.5m~2.5m变化。测深点附近地下介质横向电阻率比较均匀,该场地符合地电观测的电性结构要求。

4.监测环境评估

将成都台地电监测场地地质条件与观测规范要求对比如表1所示,对比分析可知成都台台址及其附近地质构造条件及电性结构符合地电前兆观测规范要求[3-4]。

5.结语

成都台所在区域地处青藏高原东缘与四川盆地的结合部,区域断裂构造发育,历史上地震活动频繁,其特殊的大地构造条件以及复杂的地质构造环境为成都台地球物理前兆观测提供优越的观测环境。成都台地电观测场地的地层、岩性特征及主要活动断裂等地质条件符合建设地电观测台站的规范要求,观测场地各地层之间存在较为明显的电性差异,该台具备良好的地电观测前提条件。

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