四川活断层探测新进展1

周荣军 梁明剑

1）四川省地震局, 成都 610041

2）中国地震局成都青藏高原地震研究所, 成都 610041

引言

地震构造探查是查清强震危险源和有效防范重大地震灾害风险的关键所在。四川位于青藏高原东缘，活动断裂众多，地震活动频繁，近年来相继发生了2008 年汶川8.0 级地震、2013 年芦山7.0 级地震、2017 年九寨沟7.0 级地震和2022 年泸定6.8 级地震（徐锡伟等，2008，2013；周荣军等，2008；易桂喜等，2017，2023）。四川境内甘孜-玉树断裂（四川境段）、鲜水河断裂、安宁河断裂、则木河断裂、大凉山断裂和理塘断裂等先后完成了1∶50 000 条带状活动断层填图2何宏林，2014.川西大凉山断裂带条带状地质填图.北京：中国地震局地质研究所.（四川省地震局地震地质队鲜水河活动断裂带填图组，2013；王新民等，2013；周荣军，2014）。为进一步摸清风险底数，查明潜在的强震危险源，“十三五”期间《四川省活断层普查项目》总投资2.1 亿，建设内容包括四川省1∶250 000 活动断层普查、1∶50 000 活动断层地质填图（龙泉山断裂、马边-雷波断裂、锦屏山-小金河断裂四川境段、金沙江断裂、昔格达断裂、阿坝断裂和巴塘断裂）、1∶10 000 城市活动断层探测（康定、攀枝花、宜宾、冕宁、龙泉、绵阳、松潘、阿坝、巴塘、盐源和乐山）和四川省活断层信息系统建设。

1 地震构造环境

四川省地跨松潘-甘孜造山带和扬子准地台2 个一级大地构造单元（图1），经历了漫长的地史发展时期，印支运动奠定了本区的基本构造格局（许志琴等，2016）。龙门山构造带构成了上述2 个一级构造单元的分界，构造带以西属松潘-甘孜造山带的一部，系古特提斯洋开启与闭合的产物。构造带以东为扬子陆块西缘的四川盆地，发育稳定的地台盖层沉积。

图1 区域大地构造单元划分示意Fig.1 Illustration of regional tectonic units division of Sichuan and its adjacent areas

晚新生代以来，伴随着青藏高原持续抬升和高原物质向东逸出的影响，高原东部地区表现出地壳抬升、变形、缩短和块体旋转与侧向挤出等复杂变形过程。在青藏高原东缘地区，活动块体向南东、南南东方向侧向滑移，导致区域内的断裂均具有不同程度的第四纪活动性和频繁的地震活动。四川省以龙门山断裂带、甘孜-玉树-鲜水河断裂和安宁河-则木河断裂为主体，构造了“Y”字形活动断裂格架（图2，图中断裂编号相对应于表1 断裂编号）。这些块体边界断裂也是强震、大地震活动频繁的场所，如近些年相继发生了2008年汶川8.0 级地震、2013 年芦山7.0 级地震和2022 年泸定6.8 级地震，鲜水河断裂在过去300 年里发生过8次7 级以上大地震（闻学泽等，1989；Wen 等，2008；Bai 等，2018）。四川东侧为构造变形较弱的四川盆地，其地表构造形迹主要受周边大型构造带活动影响，形成多期多组构造叠合的复杂构造格局，显示出明显三分的特点：龙泉山-南江一线以西至龙门山前缘的区域为川西区，主体构造为北东向，显示主要受龙门山冲断活动的控制；龙泉山-南江一线以东至宜宾-华蓥山-达州一线为川中区，地表构造总体较平缓，总体显示北东向和北西向构造的复合联合叠加；宜宾-华蓥山-达州一线以东至齐岳山断裂间为川东区，以发育北东至北北东向平行相间排列的狭窄背斜和宽缓向斜为典型特征（邓宾，2013）。

表1 四川主要活动断裂Table 1 A list of major active faults in Sichuan province

图2 四川省地震构造Fig.2 The seismic tectonic map of Sichuan province

2 取得的新进展

2.1 第四系盆地

2.1.1 成都平原

成都平原由岷江、沱江水系的河流冲积而成，介于龙门山和龙泉山之间，地势由西北向东南倾斜，地表平坦，相对高差一般为30～50 m。成都平原广泛分布的1 套褐黄、棕黄色黏质砂土砾石层俗称下蜀土，风化后呈现为网纹状红土，沉积时间为早更新世晚期到中更新世早期。晚更新统沉积主要分为两类，一类为成都市区以北的广汉黏土，其为相对静水环境的河流相沉积；另一类为成都黏土，其为灰黄色、浅黄色亚黏土层，应为末次冰期时的近风成黄土沉积。全新统的堆积地貌主要为河漫滩和河流Ⅰ级阶地。

为更完整地揭露成都平原第四系特征，本次普查项目在成都平原布设了标准孔ZK01，位于成都市郫都区唐昌镇金沙村沙场内，钻孔总进尺522.78 m，孔深至517.5 m 钻穿下更新统青灰色钙质砾岩，见白垩系紫红色泥岩。ZK01 揭露埋深0～50 m 的地层主要以青灰色砂砾石层为主，光释光样品结果揭示其沉积年龄为51～1.5 ka；埋深50 m 以下的黄棕色中粗砂砾层夹砂层透镜体层的光释光测试年龄为214～174 ka，2 套地层之间存在沉积间断。对比成都平原的区域沉积特征，该间断期与中更新世形成的网纹状红土时间对应，可能指示中更新世强风化作用期间，平原的碎屑物质净沉积有限。钻孔自上而下还获得了6 个26 Al/10 Be 埋藏测年结果，其中顶部松散砾石年代结果为0.16 Ma（埋深21 m），埋深120 m 的松散砾石层年代为1.79 Ma；钻孔底部埋深约503 m 样品年代为2.73 Ma。龙门山地区是成都平原沉积物源地，龙门山构造带向南东的推覆运动导致龙门山地区隆起，遭受剥蚀，为成都平原提供沉积的碎屑物质，成都平原第四系沉积厚度明显受到构造的控制作用，本次工作也揭示了彭州断裂与蒲江-新津断裂之间为成都平原第四系沉积的新中心3王萍，肖瑞卿，覃金堂等，2022.阿坝州（含盆地地区）第四纪标准地层厘定及其地貌序列建立报告.成都：中国地震局地质研究所，四川省地质工程勘察院集团有限公司，1-301.，如图3 所示。

图3 成都平原第四系等厚线Fig.3 Isopach map of the quaternary deposits in the Chengdu plain

2.1.2 若尔盖盆地

若尔盖盆地南、北分属长江和黄河两大水系，分水岭总体呈向南突出的弧形，分水岭以北属黄河水系，其入口为九曲黄河第一湾，主要支流为黑河、白河、嘎曲河等，河流两岸发育着宽阔的冲积平原。盆地南部红原、龙日坝的地层主要以河流相砂砾层为主，中部地区以河、湖相沉积为主，北部的山麓地带以冲洪积沉积为主。若尔盖盆地第四纪地层分布受盆地构造控制明显，盆地基底主要为三叠纪地层，主要包括板岩、细砂岩与板岩的互层、厚层状砂岩、厚层状～块状灰岩等。

普查项目在若尔盖盆地布设了钻孔ZK02、ZK03，其中钻孔ZK02 布设在黄河右岸格学村，总进尺262.3 m，揭露第四系中上统细砂、中砂夹少量砾石。钻孔ZK03 位于黑河下游断陷深部位，孔深812 m，获得岩芯756.5 m。ZK03 钻孔揭露的地层颜色多样，沉积物以砂、泥为主，次为黄灰色、黄褐色细粉砂和砾石，且地层沉积构造类型丰富，包括水平层理、平行层理、交错层理、粒序结构、包卷层理等层理构造，反映了河流-湖缘-浅湖-深湖等不同的沉积相。根据14C 测年、光释光、古地磁和宇宙成因核素埋藏测年结果3，ZK03 钻孔底部沉积埋深745.0～770.8 m，沉积时间段为3 969～4 204 ka；第四系底部埋深382.05～528.0 m，沉积时间段为1895～3 074 ka；早、中更新统界面埋深182.0～382.5 m，沉积时间段为705～1895 ka；中、晚更新统界面埋深16.0～65.3 m，沉积时间段为46.8～207.7 ka；全新统底界埋深约8 m，沉积时间约为12.02 ka。结合收集的其他钻孔资料、大地电磁测深剖面、浅层地震剖面和地球物理勘探数据等，本次普查工作编制了若尔盖盆地第四系等厚线图3，如图4 所示，图中显示北侧的沉降区长轴呈北西西向，与东昆仑断裂的玛曲断裂走向一致，可能受其活动控制；南东侧的沉降区长轴呈北北西向，与唐克断裂相关，2 个沉降区在玛曲古湖盆汇合。

本文通过Eviews 6.0软件，采用普通最小二乘法基于截面数据进行多元线性回归分析.首先，对浙江省对外直接投资的出口效应进行检验，回归结果如下：

2.2 活动断层研究的新认识

（1）五道梁-长沙贡玛断裂

五道梁-长沙贡玛断裂展布于巴颜喀拉块体南部，其中断裂中南段位于四川境内，在四川石渠县北部，断裂中段沿着长沙贡玛盆地北边界展布，控制着该新生带盆地的形成与发展，线性形迹明显，形成一系列断层槽谷、断塞塘、冲沟位错等构造地貌。五道梁-长沙贡玛断裂较早的相关报道是研究巴颜喀拉块体的系列走滑断裂时，认为断裂西段局部存在全新世活动性4张裕明，李闽峰，孟勇琦等，1996.巴颜喀拉山地区活动断层活动性研究及其地震地质意义.活动断裂研究理论与应用，北京：地震出版社，5：154-171.。邓起东等（2007）编制的中国活动构造图（1∶400 万）沿用了该认识。而《中国及邻近地区地震构造图》的断裂数据库提及该断裂为第四纪早中期活动断裂，没有晚第四纪活动性（徐锡伟等，2016）。本次普查工作的地质地貌调查和探槽研究结果显示（图5），该断裂中段具有全新世活动性，控制长沙贡玛新生代盆地的北边界（梁明剑等，2022），最新一次古地震事件发生在（673～628）a BP 之后，晚第四纪以来的水平滑动速率为2.6±0.6 mm/a（Liang 等，2023）。由图5（a）可知，山前洪积扇形成线性的反向陡坎，陡坎高0.3～0.5 m，可能是最晚一次地震事件的产物。图5（b）、图5（c）为开挖探槽的北西壁，剖面揭露了2 次古地震事件，事件Ⅰ为断层F1 断错了U3 层及其之前的沉积地层，然后沉积地层U5，其厚度在坎下增大；随后该套沉积又被断层断错，为事件Ⅱ。五道梁-长沙贡玛断裂南段的线性地貌主要零星地发育在高阶地等地貌面上，低阶地上断裂新活动形迹不明显。

图5 五道梁-长沙贡玛断裂中段全新世活动的地质地貌证据Fig.5 Geological and geomorphological evidence for holocene activity of the middle segment of the Wudaoliang-Changshagongma fault

（2）麦宿断裂

麦宿断裂呈近东西走向展布于四川德格麦宿镇-八帮乡-龚垭乡和西藏岗托镇一线，在1∶20 万区域地质图中5郭达玖，文沛然，王滋洋等，1986.区域地质调查报告（德格幅）.成都：四川地质矿产局，1-408，该断裂也称为尕桑龙断层，认为展布于金沙江支流色曲河以东，西止于血呷附近，地貌上呈负地形，切错了三叠系和第三系红色砾岩，呈反扭运动。《中国及其邻近地区地震构造图》（徐锡伟等，2016）提及麦宿断裂为晚更新世活动断裂，自西向东断裂走向从近东西向转为北西西向。中国地震局地球物理研究所在金沙江上游岗托水电站工程场地地震安评工作中，发现麦宿断裂具有明显的全新世活动性，并存在地震地表破裂带，本次普查工作核实断裂上的地表破裂带规模长约45 km，并初步探讨地表破裂带与历史疑难地震的关系（图6）。

图6 八帮乡色底村北麦宿断裂及地震地表破裂带形迹Fig.6 Surface rupture trace of the Maisu fault in Sedi village,Babang town

（3）达朗松沟断裂

达朗松沟断裂位于甘孜-玉树断裂南侧，走向大致平行于甘孜-玉树断裂，该断裂新活动性方面的研究鲜有公开报道，之前的地震安评工作认为其为晚更新世活动断裂。本次普查工作的地质地貌调查和探槽研究显示，达朗松沟断裂沿线的断层槽谷、反向陡坎等地貌较发育，在银多乡东的Ⅰ级阶地上断裂形成线性反向陡坎（图7），表明断裂在全新世仍有活动。

（4）松岗断裂

松岗断裂位于龙门山断裂带西部，与抚边河断裂呈右阶羽列，阶区形成梦笔山新隆起。已有地震安评工作认为松岗断裂为早-中更新世断裂，也有少数学者认为断裂在中-晚更新世有过活动（刘维亮，2006；孙东等，2010），但展示的证据有限。本次普查工作发现在松岗镇东侧木脚沟和脚木足乡一带断裂的线性地貌良好，断裂运动导致多条大冲沟左旋位错，在脚木足乡白沙村开挖的屋基揭露了松岗断裂剖面，断裂断错了晚更新世晚期的砂层6张国宏，薛廉，刘姣等，2021.阿坝州（含盆地地区）活动构造遥感数字影像解译报告.成都：中国地震局地质研究所，四川省地质工程勘察院集团有限公司，1-346.，表明断裂至少具有晚更新世活动性。

（5）宁朗断裂

宁朗断裂位于锦屏山弧形构造带西翼，总体走向N50°W，呈左旋兼逆冲运动性质。本次普查工作发现宁朗断裂在宁朗乡切过水洛河两岸阶地，其中甲店村水洛河右岸二级阶地上发育多条陡坎，与高阶地上线性地貌可以对应连接，表明断裂全新世有过活动7。

（6）黑水河-越西河断裂

黑水河-越西河断裂位于川滇块体东边界东侧、安宁河-则木河断裂与大凉山断裂之间，走向近南北，呈逆冲运动性质。地质地貌调查发现，黑水河-越西河断裂沿线发育断层陡坎、线性脊、冲沟位错等地貌，上游村开挖的探槽也揭示断裂断错全新统沉积层和多期古地震事件，证实断裂具有全新世活动性7张世民，马保起，张光明等，2022.凉山州（含攀枝花地区）1：25万活动断层普查项目技术报告.成都：应急管理部国家自然灾害防治研究院，四川中成煤田物探工程院有限公司，1-1313.。

（7）雷波断裂

雷波断裂带由4 条近于平行的断裂组成，总体走向呈北东向，断裂沿线发育断层垭口、线性断层槽谷和反向断层陡坎等地貌，并导致断裂沿线的水系右旋位错，表明断裂运动性质以右旋走滑为主。雷波断裂带的4 条断裂具有晚更新世-全新世活动性，其中北支断裂为本次普查工作新发现的断裂，活动性相对较弱，探槽揭示其为晚更新世活动断裂；其余3 条断裂均为全新世活动断裂8孙浩越，张国霞，孙稳等，2022.马边-雷波地区1：5万活动断层地质填图项目报告.成都：中国地震局地质研究所，四川华行地质设计院有限公司（原四川凉山地质勘察施工公司），1-156.。

（8）德干断裂

德干断裂展布于昔格达断裂和则木河之间，北起四川宁南安乐，向南经拉马、倮佐、新马、淌塘、德干止于云南禄劝团街，全长约120 km。断裂形成于华力西～印支期，燕山期活动较强烈，总体走向N65°E，运动性质以右旋走滑为主，对沿线的新生代断陷盆地起明显的控制作用，并导致一系列冲沟和山脊被右旋位错，发育阀门脊、断塞塘等地貌。探槽揭露，德干断裂断错了距今5 000 a 左右的沉积地层，显示明显的全新世活动性。

（9）阿坝断裂带

阿坝断裂主体位于四川阿坝县，主要由阿坝盆地北缘、盆中和南缘断裂组成。其中，阿坝盆地北缘断裂控制着阿坝盆地的北东边界，由多条北西向逆断裂及其派生的东西向次级断裂组成，地貌和探槽揭示，北缘断裂为晚更新世活动断裂（冉勇康等，2005）。阿坝盆中断裂呈北西向展布，闯过盆地，地貌上表现为断层陡坎、坡中槽等地貌，本次普查工作在阿坝盆地东南发现仍保存有一段线性良好的地震地表破裂带（图8）。主破裂带呈北西西向切过山脊，形成陡坎高1.5～2.5 m（图8（a）中的F1），同时还发育一次级的反向地震陡坎，高0.3～0.6 m（图8（a）、8（b）中的F2）。盆地南缘断裂控制着盆地的南东边界，整体呈北西西向的弧形展布，地貌上表现为一系列断层陡坎，运动性质以逆冲为主，兼有左旋走滑分量，探槽揭露断裂具有明显的全新世活动性9陈近中，何政伟，李飞等，2022.阿坝县1：1万城市活动断层探查项目总体技术报告.成都：四川省地质工程勘察院集团有限公司，成都理工大学，1-315.。

3 结论与讨论

查清地震构造和强震危险源是地震灾害风险防范和抗震设防不可或缺的基础性工作，优先开展重点地区的地震构造探查工作，可以有效防范和化解重大地震灾害风险，也可以为国家重大战略工程的开工建设提供更全面、精准的地震灾害风险区划和评估服务，最大限度地降低地震灾害风险和损失。

历时5 年，四川活断层普查项目完成了四川省1∶250 000 活动断层普查、7 条断层的1∶50 000 活动断层地质填图、11 个城镇的1∶10 000 城市活动断层探测和四川省活断层信息系统的建设，取得了一系列新认识和新成果。在第四纪盆地方面，通过川西高原的若尔盖盆地和龙门山山前的成都盆地标准孔工作，获得不同环境下盆地沉积特征、气候特征等信息，为探讨区域构造变形和盆地演化提供了丰富的素材。在地震构造探查方面，获得五道梁-长沙贡玛、达朗松沟、麦宿、松岗、宁朗、黑水河-越西河、雷波、德干和阿坝9 条断裂的晚第四纪活动、甚至全新世活动的地质地貌证据。在城市活动断层探查方面，完成了康定、攀枝花、宜宾、冕宁、龙泉、绵阳、松潘、阿坝、巴塘、盐源和乐山1∶10 000 城市活动断层探测，为城镇规划避让活动断层和提升抗震设防水准提供了依据。同时，项目还构建了四川省活断层信息系统，将成果数据规范化，并纳入业务化管理，为将来提升地震公共服务能力提供了基础支撑。

四川活断层普查作为全国第一个全省区域的普查项目，不仅探索了地震构造探查工作新的突破点，也为进一步加快大震震源探查、强化区域地震构造环境探查、加强城市活动断层探测、提升公共服务体系奠定了坚实基础。