华蓥山断裂南段地震构造环境浅析

华蓥山断裂南段地震构造环境浅析

陈旭

成都理工大学地球科学学院 四川成都 610059

摘要：华蓥山断裂南段位于四川盆地东缘，近年来中强震频发对当地居民的生产生活造成一定的影响。本文主要通过总结前人研究成果分析华蓥山断裂南段地震构造环境。

关键词：华蓥山断裂南段 地震 构造

0前言

华蓥山断裂位于四川盆地东缘，多隐伏于地下或地表断续出露。物探重磁资料表明沿此带为异常转换带和梯级带，断裂切穿玄武质层，表明其为基底断裂；从断裂带的平面展布形态，几何组合特征、地表背斜与断裂构造的规模、基底断裂特征、断裂活动性及其地震空间分布和地球物理场特征来分析，华蓥山断裂大致以合川和邻水为界，可分为南段、中段和北段（周荣军等，1997），并且在华蓥山断裂南段开展了活动断层调查，通过热释光测年、地球物理等手段结合地震资料分析表明华蓥山断裂南段现今仍具一定的活动性。

近年来，工业注水诱发地震在世界多个地区被观测到，王小龙等（2011）结合接收函数方法与双差定位法重新定位了2011年荣昌Ml5.1级地震发现震源深度与注水井深度吻合。另外，长宁6.0级地震被认为与该地长达40年的注水采盐活动高度相关，不仅震中与盐矿临近，且震源深度（4~5km）仅位于采盐溶腔下方不到2km（雷兴林等，2020）。2021年9月16号泸县发生6.0级地震，震源矩心深度3.5km，重新定位后的初始破裂深度5.1km接近，符合近三年四川盆地中强震活动深度较浅的特征，其成因被认为是四川盆地沉积盖层内NWW向隐伏逆冲断层在近NS向水平主压应力挤压作用下发生错动所致（易桂喜，2020）。

1 华蓥山断裂南段及其第四纪活动性

该段北起重庆合川，南至于宜宾南附近，全长大约250km左右，断裂走向N45°E±；主要由温塘峡背斜、沥鼻峡背斜、古佛山、螺观山等13条背斜组成，大致呈扫帚状展布。断裂规模不等，长约数公里至50余km，多隐伏于地下或地表断续出露。布格重力异常和航磁异常呈现明显的北东向梯度带；在荣昌、宜宾、高县及富顺等地断层破碎带中的断层泥、方解石7件年代学样品的热释光法测龄值在102200±6000—768700±61500年，SEM法鉴定结果为断裂晚更新世以来已无明显的活动性（周荣军等，1997）。此外，张乐天等（2012）利用大地电磁测探数据反演得出在华蓥山断裂下方存在一南东倾向的低阻体C2，延伸深度至少为30km左右，可能表明华蓥山断裂具有向北西方向推覆的性质。谢卓娟等利用地震资料对华蓥山中南段的b值进行了时空扫描，并结合地震构造背景以及活动断裂特征分析了泸县地震前b值的时空异常。结果显示泸县地震前b值呈现相对较低的特征，表明华蓥山断裂南段处于较高的应力状态。而震源区周围的b值则呈现增长—峰值—减少的异常特征，这反映了华蓥山南段孕震过程中应力的转变（Zhuojuan Xie et al,2022）。华蓥山断裂南段具有一定的活动性可能是现代构造应力与其本身的构造条件相互作用使得老构造在一定条件的作用下呈现的继承性活动。

2 华蓥山断裂南段分段特征及其活动性

断裂带地表构造两盘差异明显：北西盘主要由中、上侏罗统组成。构造形态为方向分散的低缓穹窿和短轴背斜为主；南东盘表现为往北东收敛的高陡帚状褶皱为主，其背斜北西翼陡，局部倒转，轴部局部出露寒武纪地层。断层多为与褶皱伴生的小型断层，常组合发育断层相关褶皱。其中发育的盲冲断层被认为可能还是发震断层（何登发，2007）。

泸县6.0级地震发生在螺观山断褶带的黄泥垭断层与古佛山断褶带的堆金湾断层之间。黄泥垭断层位于螺观山背斜近核部南东翼，与背斜平行展布，发育在下侏罗统珍珠冲组（J1z）和上三叠统须家河组（T3xj）之间，走向NE，倾向NW，倾角较陡54~57°。断层上盘岩性为须家河组浅灰色、灰色中-厚层状长石石英砂岩夹少量泥岩，断层下盘岩性为珍珠冲组泥岩。与其相伴出露的还有油房头断层，这与贾小乐（2016）研究的螺观山背斜H1H1’浅表地质剖面与地震剖面揭示的一致；剖面结果显示螺观山背斜构造特征复杂，在背斜轴部由浅到深的第一个滑脱层与第二个滑脱层之间的地层呈现断层相关褶皱特征，向两翼则呈现地层角度较缓，向深部地层逐渐平缓。

堆金湾断层发育于古佛山断褶带轴部，断层产状为318°∠75°，断层走向NE，为逆冲断层。从贾小乐（2016）研究的P1P1’浅表地质剖面与地震剖面可知：古佛山背斜受控于深部寒武系滑脱层、志留系页岩滑脱层和三叠系嘉陵江组膏岩滑脱层。古佛山背斜轴部形成断层传播褶皱，并且存在盲冲断层；地层由轴部向两翼角度变缓。P2P2’对P1P1’的科学性进行了验证，结果显示古佛山背斜两翼地层角度较为平缓。泸县6.0级地震发生于喻家寺向斜核部，地震剖面结果却显示向斜地层角度较为平缓，而该处较为平缓的地层构造是否能在应力作用下发生错动有待考究。

无独有偶，在同样具有油气开采背景的洛杉矶。美国地质调查局研究发现在上新世晚期处于休眠状态的威尔明顿盲冲断层居然是活动断层，并且在经过三维建模计算得出这条断层可能与其他断层联系产生M

w＞7的地震，其同样呈现断层传播褶皱特征以及以中小震为主的特征。此外，谢卓娟等对华蓥山中南段的b值研究结果表明华蓥山中段可能处于应力积累和集中阶段，正在孕育中强地震。若排除人类活动的影响，种种迹象表明华蓥山断裂南段可能存在活动性。

3.结论

华蓥山断裂南段受区域构造应力作用可能存在活动性，综合南段地震活动性较强、晚更新世早期有过活动的特点，该基底断裂南段具有发生6.5级地震的背景。鉴于b值研究结果，对于华蓥山南段来说应当注意靠近华蓥山断裂中段应力聚集的部分。

参考文献

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[2]王小龙,马胜利,雷兴林,郭欣,王强,余国政,勾宪斌,桑原保人,今西和俊,蒋霞东.重庆荣昌诱发地震区精细速度结构及2010年M_L5.1地震序列精确定位[J].地震地质,2012,34(02):348-358

[3] 雷兴林,苏金蓉,王志伟.四川盆地南部持续增长的地震活动及其与工业注水活动的关联[J].中国科学:地球科学,2020,50(11):1505-1532+1-8

[4] 易桂喜,赵敏,龙锋,梁明剑,王明明,周荣军,王思维.2021年9月16日四川泸县M_S6.0地震序列特征及孕震构造环境[J].地球物理学报,2021,64(12):4449-4461

[5] 张乐天,金胜,魏文博,叶高峰,段书新,董浩,张帆,谢成良.青藏高原东缘及四川盆地的壳幔导电性结构研究[J].地球物理学报,2012,55(12):4126-4137

[6]Zhuojuan Xie et al,doi:10.1080/19475705.2022.2059019

[7]何登发, John Suppe. 三角剪切断层传播褶皱作用理论与应用[J]. 地学前缘, 2007, 14(4):8

[8]贾小乐. 川东南构造几何学与运动学特征及其与雪峰山西段的构造关系探讨[D].中国地质大学(北京),2016