龍門山中央斷裂南段鹽井
—五龍斷裂的淺層地球物理方法探測①

李大虎， 廖　華， 梁明劍， 王明明， 王世元， 楊歧焱， 顧勤平

(1.四川省地震局，四川 成都 610041； 2.中國地震局地球物理研究所， 北京 100083；

3.河北省地震局，河北 石家莊 050021； 4.江蘇省地震局，江蘇 南京 210014)

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龍門山中央斷裂南段鹽井
—五龍斷裂的淺層地球物理方法探測①

李大虎1，2， 廖華1， 梁明劍1， 王明明1， 王世元1， 楊歧焱3， 顧勤平4

(1.四川省地震局，四川 成都 610041； 2.中國地震局地球物理研究所， 北京 100083；

3.河北省地震局，河北 石家莊 050021； 4.江蘇省地震局，江蘇 南京 210014)

摘要：在2008年5月12日汶川MS8.0地震和2013年4月20日蘆山MS7.0地震中，龍門山中央斷裂南段的鹽井—五龍斷裂均未發現地表破裂現象，加之該斷裂淺層地球物理資料極度匱乏，在一定程度上限制了對龍門山斷裂帶南段地震危險性的評價和發震能力的評估。針對龍門山中央斷裂南段的鹽井-五龍斷裂經過區段的主要鄉(鎮)所在地多為寬度不大于300 m的山間峽谷地區，且探測場區存在交通條件不便、場地工作面狹窄等問題，在淺層地震反射波法探測工作中采用小道間距、小偏移距、多道短排列接收和共反射點多次覆蓋觀測的地震數據采集方式，并經數據處理后獲得地震反射剖面圖像。淺層地震探測定位結果結合高密度電阻率成像斷面、探槽開挖和鉆孔聯合剖面資料，共同揭示了NE向的鹽井—五龍斷裂在寶興縣五龍鄉東風村一帶精確的空間展布位置、產狀規模和近地表構造形態。探測結果表明鹽井—五龍斷裂于五龍鄉北東風村西河兩岸的T1階地處隱伏通過，性質為傾向NW的逆沖斷裂，近地表傾角50°~60°，上斷點埋深19 m。該斷裂斷錯寶興西河T2、T3階地，西河右岸T1階地斷裂通過處兩側基巖的斷距6~8 m，其破碎帶及其影響帶寬度約30 m。本文淺層地球物理探測成果可對判定鹽井—五龍斷裂的近地表構造活動提供可靠的地震學證據，也為地震重災區(寶興縣城)的災后工程選址重建、地震危險性評價和制定抗震防災規劃提供了科學的基礎資料。

關鍵詞：龍門山中央斷裂南段； 鹽井—五龍斷裂； 淺層地震反射波法； 高密度電阻率成像

0引言

2008年5月12日汶川MS8.0大地震發生在龍門山構造帶中北段，地表破裂自初始破裂點映秀南西開始沿龍門山斷裂帶中央及前山斷裂呈NE向單側擴展，北川-映秀斷裂的北中段全部破裂貫通，茶壩—林庵寺斷裂的南西段也發生了地表破裂，而龍門山斷裂帶南段在本次地震中并未參與活動。2013年4月20日8時2分46秒四川省雅安市蘆山縣發生MS7.0地震，震中位置(30.3° N，103.0° E)恰好位于汶川地震未引起破裂的龍門山斷裂南段附近(圖1)。4·20蘆山地震發生后，作者參與了四川省地震局蘆山地震現場應急科考工作，對位于龍門山斷裂帶南段的前山斷裂及中央斷裂都進行了野外調查追索，均未發現地震地表破裂現象[1]。不到5 年的時間里，沿龍門山斷裂帶相繼發生汶川8.0 級和蘆山7.0 級地震，是余震還是被“傳染”[2]?龍門山斷裂帶南段還會不會有7 級或更大地震？其潛在的地震危險性已經引起了國內外地震學者們的強烈關注[3-7]。由于目前地震學家們對龍門山斷裂前山斷裂南段的雙石—大川斷裂(SDF)進行探槽開挖及年代學研究，均顯示該斷裂為全新世活動斷裂*①冉勇康.蘆山地震重災區活動斷裂探測項目成果報告.北京：中國地震局地質研究所，2013.[8]①，但對位于龍門山斷裂中央斷裂南段的鹽井—五龍斷裂(YWF)，由于其影像特征受到地層產狀干擾，加之區域內晚第四紀地層不發育，因此對鹽井—五龍斷裂晚第四紀地表是否活動及其活動的主干斷裂分布情況一直難以定論[9-13]，對該斷裂的具體展布位置、產狀規模和近地表構造形態更是知之甚少，僅憑目前單一的地面地震地質調查工作難以準確厘定其具體通過位置和展布形態。直到目前為止，還沒有專門針對龍門山斷裂南段的鹽井—五龍斷裂開展過淺層地球物理勘探工作，所以對于該斷裂的精確空間展布位置、產狀規模及近地表的構造形態均存在很大的疑問，這也就制約了對該斷裂最新活動性的評價和最大發震能力的評估。寶興縣城的避震規劃和重大工程項目選址等工作，同樣也會受到鹽井—五龍斷裂隱伏段和地震活動等因素的嚴重制約。

SDF：雙石—大川斷裂； YWF：鹽井—五龍斷裂； GLF：耿達—隴東斷裂圖1　龍門山構造帶南段斷裂分布圖Fig.1　Distribution of the southern segment of 　　　 Longmenshan fault zone

針對鹽井—五龍斷裂所經區段復雜的地質構造環境和特有的淺層地震地質條件，選擇何種地球物理探測方法以及如何實施才能達到較好的探測效果成為了需要解決的首要問題。淺層地震勘探是目前國內外為探測第四系覆蓋區隱伏斷層所采用的一種可信度較高且較為成熟的一種方法，在《中國地震活動斷層探測技術系統技術規程》(JSGC-04)中將該方法確定為斷層定位的控制性探測手段。其中反射波法地震勘探是利用反射剖面上豐富的反射波組特征判定斷層的存在并確定其產狀等基本參數的一種方法。與其他方法相比，該方法在斷層定位及幾何特征的判定上具有較高的精度，尤其是近些年來淺層地震反射波法在大震科學考察、城市活動斷層探測以及深部構造研究中均得到了廣泛的應用，并有效地解決了一些地質問題[14-24]。由于鹽井—五龍斷裂經過區段的的主要鄉(鎮)所在地多為寬度不大于300 m的峽谷，山勢較為陡峭、交通條件不便、場地工作面狹窄等因素均限制了可控震源車在此處開展工作，故本次探測研究工作首選淺層地震反射波法，通過采用人工震源單邊激發、小道間距、小偏移距、多道短排列接收以及多次覆蓋觀測相結合的地震數據采集技術，并經數據處理后獲得淺層地震反射剖面圖像，淺層地震探測定位結果結合高密度電阻率成像斷面、探槽開挖和鉆孔聯合剖面，共同揭示了NE向的鹽井—五龍斷裂在寶興縣五龍鄉東風村一帶精確的空間展布位置和近地表構造形態。探測結果也表明本次所采用的淺層地球物理探測方法所確定的鹽井—五龍斷裂的具體通過位置和相關參數均真實可靠。該探測成果不但可為研究鹽井—五龍斷裂近地表活動構造提供地震學證據，而且對龍門山斷裂帶南段地區現今的活動性和未來地震危險性評估以及今后工程選址工作中避開斷裂帶，減少未來可能造成的地震災害損失也具有重要的現實意義。

1測區地震構造環境和物探測線布設

鹽井—五龍斷裂位于龍門山斷裂帶中央斷裂南段，北東起自“彭灌雜巖”東側向南西經鹽井、昂州河、漸轉向NW延伸，是金湯弧形滑脫一推覆帶與龍門山逆沖推覆帶及康滇基底隆起帶之間的邊界斷裂[25]。該斷裂北西盤出露地層有志留系茂縣群、泥盆系危關組和前寒武系雜巖，其中志留系茂縣群分布最廣，巖石組合為一套千枚巖和大理巖，泥盆系危關組為一套淺變質巖系。在鹽井、五龍一帶茂縣群逆沖推覆于二疊系陽新組、峨眉山玄武巖、吳家坪組和三疊系飛仙關組、須家河組等不同地層之上。斷裂帶中構造變形特別強烈，見片理、片麻理、千枚理、褶辟理、節理等韌性到脆性變形[26]，該斷裂由多條近于平行的次級斷裂組成，總體走向40°，傾向NW，長約160 km[圖2(a)]。根據野外現場地震地質調查工作發現，斷裂在寶興境內的五龍鄉具有較好的斷錯地貌現象，主要表現為較為連續的、寬約40 m的斷層槽谷[圖2(b)]。在1∶20萬地質圖上，沿中央斷裂南段發育一系列近于平行的支斷層，由于這些斷層基本順層產出，影像特征往往受地層產狀干擾，加之區域內晚第四紀地層不發育，因此單一的地面地震地質調查工作難以準確厘定其具體通過位置和展布形態，尤其是寶興河西河兩岸Ⅰ級階地上被第四紀沉積物所覆蓋的斷裂隱伏段，其準確的展布位置則需要通過地球物理探測手段來確定。

由于淺層地震反射波法開展的前提是測區場地介質具備一定的波阻抗差異，寶興縣西河兩岸的T1階地上覆第四紀沖洪積的砂卵石層與下伏基巖之間具備較強的波阻抗差異，可以形成有效的波阻抗反射界面，從而有利于斷層的追蹤和識別，滿足開展淺層地震反射波法探測的前提條件，因此選擇在寶興縣五龍鄉東風村西河兩岸的T1階地上開展地震反射波的數據采集工作。先在跨鹽井—五龍斷裂的可能通過位置均布設淺層地震反射測線(Ⅰ、Ⅲ)，然后在局部地段(西河左岸)進行加密探測(地震測線Ⅱ)，根據淺層地震剖面結果并結合高密度電阻率成像斷面，綜合解譯了寶興縣五龍鄉東風村一帶鹽井—五龍斷裂的具體通過位置和近地表構造形態。測線布置情況如圖2(b)所示。

2地震數據采集和資料處理

圖2　測區地震構造環境與物探測線布設示意圖Fig.2　 Seismic tectonic environment and the geophysical survey line diagram in the survey area

為了得到高質量的地震反射記錄，根據測區場地條件與探測目的合理選擇地震波的激發震源是本次探測工作的重要環節之一。只有在震源激發的地震波信號具有足夠的能量和較寬頻帶范圍的前提下，才能使數據采集處理和分析解釋具有實際意義， 因此選擇合適的激發震源是實現淺層地震勘探目標的必要條件[20]。由于探測場區位于寶興縣城北側五龍鄉東風村，居住人口眾多,建筑物也較為密集，因此該處不具備使用爆破震源的條件。同時測區地理位置上處于龍門山南段高山峽谷地區，山勢較為陡峭、交通條件不便、場地范圍狹窄等因素均限制了可控震源在此處開展工作。根據對不同震源特征的已有研究表明，采用小能量激發能相對增強高頻波的能量[27]。因此綜合以上各因素，在本次探測工作中選取了攜帶較為方便、適合龍門山斷裂帶南段高山峽谷地區作業的人工夯擊震源。反射波地震數據采集儀器采用的是美國Geometries公司的NZXP數字地震儀，配以分布式Geode地震采集站，24-bit A/D轉換，動態范圍144 dB，通頻帶1.75 Hz～20 kHz。寬頻帶范圍以及可選濾波器能記錄到不同頻譜范圍的地震信號，其各項指標均能滿足淺層探測的要求。由于龍門山斷裂帶南段地區河谷地帶Ⅰ級階地上覆卵石層會造成地震波高頻信號的迅速衰減，若采集時采用檢波器組合的方式來壓制面波會嚴重損失掉地震記錄中的高頻成分信息，從而不利于提高地震勘探的分辨率。據已有工程鉆探資料顯示，本次探測場地中的寶興河Ⅰ級階地基巖面埋深較淺(深度50 m 以內)，恰恰需要盡可能地保留地震記錄中的高頻成分，因此主要采用40 Hz的單個檢波器采集縱波反射信息，目的是盡可能地采集從低頻到高頻的地震信息，這對于拓寬地震記錄的頻帶、有效提高地震記錄的分辨率是有益的。

為了獲得能反映剖面淺部地質結構和斷裂構造的淺層地震反射剖面，實現對鹽井—五龍斷裂具體展布位置的準確定位，在選擇觀測系統和確定相關采集參數時，需要考慮對近地表(深度50 m 以內) 地質結構和斷裂構造的成像需要。在地震記錄窗口的選擇上，首先要保證基巖反射波的有效發育，擴展排列試驗最小偏移距取為0 m，根據有效波發育時窗、面波特征以及現場工作條件等確定道間距、炮間距、偏移距和接收道數等參數，最終使得有效反射波落在最佳的觀測窗口內，獲得較高信噪比的地震記錄。圖3是西河左岸測區地震測線擴展排列試驗記錄。由圖中可以看出，記錄存在較強的面波干擾且來自淺部的有效信號被震源附近強烈的干擾波覆蓋，但位于100 ms以內遠離震源的接收道可連續追蹤基巖反射信息。已有研究表明采用小道間距、小偏移距和短排列接收的工作方法對縮短干擾噪聲的影響半徑、保護地震信號的高頻成分、提高地震記錄的分辨率是十分有利的[28-29]，結合本次測區具體場地條件和現場地震記錄特點，故本次探測工作采取小道間距、小偏移距、多道短排列接收和共反射點多次覆蓋觀測的工作方式，以達到對斷裂構造進行精確定位的目的。此次反射波法地震勘探的具體工作參數設計如下：采樣率0.25、記錄長度0.50 s，道間距1～2 m，炮間距2 m，偏移距20 m，觀測排列采用單邊24道接收，多次覆蓋觀測系統，覆蓋次數為12次，最終獲得了高頻高信噪比的優質淺層地震反射資料。

圖3　Ⅰ測線擴展排列試驗Fig.3　Seismic records of expanding spread experiment　　　 on survey line Ⅰ

資料處理采用中國地震局統一采購的活斷層探測專用的GRISYS地震反射處理軟件，處理模塊主要包括靜校正、頻率帶通濾波、二維傾角濾波、正常時差校正(NMO)、共深度點(CDP)疊加、反褶積、時變譜白化(RETWHI)和疊后偏移。針對龍門山南段鹽井—五龍斷裂通過地段的地質構造環境、工程地質條件和現場地震記錄特點的不同，特設計了以下數據處理流程：(1)數據解編及格式轉換→(2)振幅補償→(3)疊前去噪→(4)帶通濾波→(5)抽CDP道集→(6) 建立速度模型及速度分析→(7)NMO動校正→(8)疊加→(9)疊后反濾波→(10)疊后隨機噪音衰減。

3地震反射剖面解譯與斷裂定位

測線Ⅰ位于寶興河西河左岸I級階地后緣，朝NW方向布設，反射數據經處理后獲得的疊加時間剖面[圖4(a)]信噪比較高。由于該測段范圍內的第四系全新統砂卵石層之下為泥盆系下統石英砂巖，該套地層與上覆砂卵石層具有較大的波阻抗差異，因此位于雙程反射時50 ms附近的P1反射波組在整條測線上均有發育，且能量較強，推測為基巖頂界面反射波。除CDP115處附近的同相軸出現了明顯錯斷和不連續的現象外，其他測段的反射波組能量均較強，同相軸連續未見波組異常特征，結合地表斷錯地貌現象和地震剖面同相軸數目的突然增減或消失及形態的扭曲錯斷等異常特征可以初步推斷出紅線標示處為鹽井-五龍斷裂的通過位置，該斷裂表現為逆斷性質，傾向NW，視傾角約50°～60°。

為了獲得豐富的近地表淺部地層的反射信息，進一步核實斷裂于西河左岸的精確展布位置和淺部斷錯情況，在西河左岸T1階地上布設了道間距為1 m的測線Ⅱ，該測線在測線Ⅰ原有位置向西平移了一段距離之后開始布設[見圖2(b)]。從圖4(b)中可以看出該剖面位于該測線CDP78處存在明顯的同相軸異常現象，主要表現為反射波同相軸自NW往SE存在多組明顯的逆沖波組并呈現出分叉、合并現象，符合斷裂構造較為典型的運動學和動力學特征，這與圖4(a)中紅線標示處的鹽井-五龍斷裂的通過位置相一致。通過改變觀測系統的對比試驗可見看出，采用2 m道距的觀測系統能夠獲得中部豐富的反射波信息，但其淺部反射信息會有所損失，而采用1 m道距的觀測系統能夠獲得淺部豐富的反射信息，彌補了2 m道間距觀測系統的不足。由此可見，為準確判定斷裂的展布位置、性質及其活動特征，應采用不同的道間距、排列長度和觀測系統，以便同時獲取中部和淺部的反射波信息，方便進行對比分析和確定斷裂特征。

圖4(c)為測線Ⅲ的反射波疊加時間剖面。該測線位于寶興河西河右岸T1階地上[圖2(b)]，朝SE方向布設。該淺層地震剖面揭示的地層反射波組具有較高的信噪比和分辨率，能夠被連續可靠追蹤，且界面起伏變化形態和斷裂構造特征也非常清楚。從圖4(c)中可以看出，位于雙程反射時60 ms附近的反射波組P1在整條測線上均有發育且能量較強，推測為厚層狀泥盆系砂巖頂面反射波，覆蓋層厚度自NW向SE逐漸增厚；剖面東西兩側的反射波組特征明顯不同，剖面東側同相軸連續性較好，未見波組異常特征，而反射波同相軸于地震剖面西側CDP10處發生突變，主要表現為自NW往SE存在明顯的逆沖波組并呈現出明顯的同相軸錯斷和不連續現象，斷面下方則表現出了一些不連續、無規律的斷層破碎帶弱反射特征，這些均符合斷裂構造較為典型的運動學和動力學特征，故將紅線標示處推斷為鹽井—五龍斷裂于西河右岸T1階地處的具體通過位置。需要說明的是，由于本次探測工作采取人工夯擊，震源激發能量有限，加之龍門山南段地區山間河谷地帶測區內的砂卵石層會造成地震波的迅速衰減，因此本次淺層地震反射波探測在有效深度內實現了對鹽井—五龍斷裂的探測定位，而未對基巖內部或更深層位的錯斷特征提供有效的反射信息。如何獲取鹽井—五龍斷裂更深層位的幾何形態及性質是今后探測定位工作中需要深入研究的問題。

4定位結果驗證

在分析和研究淺層地震探測定位成果的基礎上，為了驗證鹽井—五龍斷裂在寶興河西河兩岸I級階地處精確的空間展布位置，同時進一步揭示該斷裂的產狀規模和近地表構造形態，我們根據實際情況分別在寶興河西河兩岸的合適位置開展了高密度電阻率成像測試與探槽開挖工作(受測區地形和道路條件等因素的限制，西河左岸布設探槽，西河右岸實施高密度電阻率測試)，最后綜合利用高密度電阻率成像斷面和探槽開挖結果，并結合淺層地震剖面綜合判定鹽井—五龍斷裂的精確展布位置和近地表構造形態。

4.1西河左岸測線

我們在西河左岸探槽開挖結果(圖5)較好地揭示了鹽井—五龍斷裂的斷層破碎帶具體位置。鹽井—五龍斷裂在該處主要表現為寬約30 m的擠壓揉皺帶，帶內的千枚巖呈片理化并發育有擠壓透鏡體及多組斷面，其中有寬約2.5 m的基巖變形強烈，原巖結構已不清晰，并發育有斷層角礫，結合淺層地震反射剖面[圖4(a)]可綜合判斷鹽井—五龍斷裂于西河左岸的精確通過位置[圖6(a)]。

①褐灰色耕植土層，厚約10～15 cm；②褐灰色黏土層，夾有礫石，礫石礫徑1～3 cm；③黏土夾礫石層，灰白色，礫石礫徑3～5 cm；④褐灰色千枚巖，風化強烈，較為破碎；⑤褐黃色、灰褐色碎裂巖，原巖結構已不清晰，發育有透鏡體，較為破碎；⑥灰褐色千枚巖，弱風化；⑦斷層碎裂巖，呈斷層泥巖狀，原巖結構已不清晰，并夾有斷層角礫，礫徑2～5 cm圖5　西河左岸探槽剖面圖Fig.5　Trench profile of left bank of the Xihe River

圖6　鹽井—五龍斷裂的精確空間展布位置圖　　　(T1~T3：階地期次)Fig.6　The accurate distribution of YWF

4.2西河右岸測線

受龍門山測區地形和山間道路條件等因素的限制，考慮到寶興河西河右岸不利于布設探槽的實際情況，故在西河右岸補充開展了高密度電阻率成像測試工作。我們在與淺層地震測線重合的位置布設了電阻率成像測線[圖2(b)]，獲得了在地電測線控制地段、有效探測深度范圍內高密度電阻率法二維反演等值斷面圖，利用電阻率斷面中所出現的電性間斷面、異常區追索和判斷鹽井—五龍斷裂的通過位置與近地表構造形態。高密度電阻率成像測線(E0)位于寶興河西河右岸I級階地上，與地震測線Ⅲ相重合，并朝著SE方向布設。高密度電阻率數據采集過程中使用了銅電極，觀測裝置為Wennerα，電極間距為5 m，最大隔離系數為16。數據處理過程中采用Geogiga RTomo 軟件包對采集到的數據進行預處理，并選用最小二乘法進行視電阻率數據的反演計算，最終得到了E0測線的高密度電阻率法二維反演等值斷面圖(圖7)。

圖7　E0測線高密度電阻率法二維反演等值斷面圖Fig.7　High density resistivity two-dimension inversion isoline sectional drawing(E0)

從圖7可以看出，近地表處視電阻率在597~1 355 Ω·m的相對高阻區為第四紀沖洪積砂卵石層的電性反映，視電阻率低于223 Ω·m的相對低阻區為厚層狀泥盆系砂巖所表現出來的電性特征。具體而言，地電斷面左側(即測線SW段)的基巖面埋深約19 m，地電斷面右側(即測線NE段)基巖面的起伏存在一定差異，不同測段的埋深從25~30 m不等，而在斷面橫坐標80 m附近則出現了明顯的電性異常區，推斷該電性異常區是由于鹽井—五龍斷裂在西河右岸Ⅰ級階地處通過所造成。根據鉆孔聯合剖面位于斷面橫坐標80 m的鉆孔結果揭示該 電性異常區內充填物質為黑色～灰黑色千枚巖夾有煤層(圖8)，其主要的形成原因可能是由于斷層帶附近的泥盆系砂巖在高溫高壓作用下變質而成，該填充物在有效探測深度范圍內(80 m)仍未被揭穿。依據視電阻率等值線的疏密形態及其數值的變化范圍可推斷出鹽井—五龍斷裂的破碎帶及影響帶寬度約30 m，由高低阻分布區界限的電性間斷面特征可以進一步推斷鹽井—五龍斷裂的近地表傾角約50°~60°，這與淺層地震剖面的解譯結果相吻合。鹽井—五龍斷裂自NW向SE逆沖，于西河右岸斷裂通過處兩側的基巖面存在不同程度的高差，據地電斷面可以看出斷裂通過處兩側基巖的斷距約6~8 m，這一結果已得到了鉆探聯合剖面的證實。綜合電阻率成像斷面和淺層地震反射剖面[圖4(c)]可判定鹽井—五龍斷裂于西河右岸的精確展布位置[圖6(b)]。

圖8　異常區的鉆孔探測照片Fig.8　Drilling exploration photo in anomaly area

4結論與討論

針對龍門山中央斷裂南段的鹽井—五龍斷裂經過區段的主要鄉(鎮)所在地多為寬度不大于300 m的山間峽谷地區，且探測場區存在交通條件不便、場地工作面狹窄等問題，故在本次淺層地震反射波法探測工作中采取了小道間距、小偏移距、多道短排列接收、共反射點多次覆蓋觀測的地震數據采集方式，并經數據處理后獲得地震反射剖面圖像。淺層地震探測定位結果經高密度電阻率成像斷面、探槽開挖和鉆孔聯合剖面驗證，共同揭示了NE向的鹽井—五龍斷裂在寶興縣五龍鄉東風村一帶的精確展布位置、產狀規模和近地表構造形態。經過本次探測定位工作確定了鹽井—五龍斷裂于五龍鄉北東風村西河兩岸的精確展布位置(圖9)，與根據斷錯地貌的地面地震地質調查結果相比稍有不同，達到了對鹽井—五龍斷裂進行精確定位的目的。鹽井—五龍斷裂于五龍鄉北東風村西河兩岸的T1階地處隱伏通過，性質為傾向NW的逆沖斷裂，近地表傾角約為50°~60°，斷裂斷錯寶興西河T2、T3階地，西河右岸T1階地斷裂通過處兩側基巖的斷距6~8 m，其破碎帶及其影響帶寬度約30 m。該探測成果不但對判定鹽井-五龍斷裂近地表構造活動提供了可靠的地震學證據，也為寶興縣城的地震危險性評價和制定抗震防災規劃提供了可靠的基礎資料，對龍門山中央斷裂南段現今的活動性和未來地震危險性評估以及工程選址工作中避開斷裂帶，減少未來可能造成的地震災害損失也具有重要的現實意義。

圖9　鹽井—五龍斷裂展布位置圖Fig.9　The distribution map of YWF

在城鎮防震減災工作中，活動斷裂探測定位及其地震危險性評價是制定抗震規劃、減輕地震災害損失的前提，選擇何種地球物理探測方法以及如何實施才能達到較好的探測定位效果就顯得非常重要。某一種淺層地球物理探測手段或單一的地震波場信息只能反映研究目標體(如斷裂帶)的某個側面，而不能反映其全部物理場信息，解決這一問題的有效方法需要通過聯合應用多種淺層地球物理探測方法，綜合解譯斷裂的通過位置和近地表構造形態、產狀等信息。淺層地震反射波法對具有一定波阻抗差異的地層介質反應敏感，能準確判定地層界面的起伏和斷錯位置，但對介質的孔隙度和含水狀況的變化反應較為遲鈍，而斷裂通過位置造成的巖體破碎和地層位錯往往伴隨著電阻率的顯著變化。因此，適時采用高密度電阻率成像可以很好地反映地下介質的含水狀況及橫向變化特征，在一定程度上彌補淺層地震反射波法的不足。開展電阻率層析成像和淺層地震反射波法地震勘探聯合探測，發揮各自的優勢，可以達到從不同角度查明斷裂的精確展布位置、幾何性質以及產狀特征的目的。本文通過對龍門山中央斷裂南段的鹽井-五龍斷裂的探測實踐表明，淺層地震反射波法結合高密度電阻率成像斷面較好地解決了鹽井-五龍斷裂的精確展布位置、產狀規模和近地表構造形態等問題，且本文淺層地球物理探測定位結果經探槽開挖和鉆探資料證實了所確定的鹽井-五龍斷裂的具體通過位置和基巖面埋深等參數準確可靠，在實際工作中取得了良好的效果，對今后龍門山斷裂帶南段地區即將開展的活斷層探測工作具有重要的參考價值。

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Detection of the Yanjing-Wulong Fault in the Southern Segment of the Longmenshan Central Fault Zone by Using Shallow Geophysical Method

LI Da-hu1,2, LIAO Hua1， LIANG Ming-jian1, WANG Ming-ming1,WANG Shi-yuan1, YANG Qi-yan3, GU Qin-ping4

(1.EarthquakeAdministrationofSichuanProvince,Chengdu610041,Sichuan，China;2.InstituteofGeophysics,CEA,Beijing100083,China;3.EarthquakeAdministrationofHebeiProvince,Shijiazhuang050021,Hebei，China;4.EarthquakeAdministrationofJiangsuProvince,Nanjing210014,Jiangsu，China)

Abstract：During the Wenchuan MS8.0 earthquake on May 12, 2008 and the Lushan MS7.0 earthquake on April 20, 2013, surface rupture phenomena did not occur on the Yanjing-Wulong fault in the southern segment of the Longmenshan central fault zone. Moreover, shallow geophysical data for the Yanjing-Wulong fault are extremely scarce. The seismic hazard and the capacity for potential earthquakes were evaluated in the southern section of the Longmenshan fault zone to a certain extent. However, the major counties (towns) crossed by the Yanjing-Wulong fault are mostly located in valleys with widths less than 300 m. As a result, such detection areas are subject to inconvenient traffic conditions and narrow working spaces. Therefore, detection through shallow seismic reflection must be applied with small trail spacing, small displacement distance, reception of multiple short arrangements, multiple coverage observations of common reflection points, and data processing. In the present study, shallow seismic reflection is combined with high-density resistivity tomography, trench excavation, and drilling to reveal the size, spatial distribution, and near-surface structure of the NE-trending Yanjing-Wulong fault in the area of Dongfeng village, Wulong, Baoxing County. These detection results not only provide reliable seismological evidence for determining the near-surface activity of the Yanjing-Wulong fault but also offer scientific fundamental data for selecting sites for post-disaster reconstruction, earthquake risk assessment, and planning of earthquake resistance and hazardous prevention in the Baoxing County.

Key words：southern segment of the Longmenshan central fault zone; Yanjing-Wulong fault; shallow seismic reflection wave method; high-density electric resistivity tomography

DOI:10.3969/j.issn.1000-0844.2016.01.0026

中圖分類號:TU352.1

文獻標志碼：A

文章編號:1000-0844(2016)01-0026-10

作者簡介：李大虎(1982-)，男，在讀博士研究生，目前主要從事地震層析成像、地震活動斷層探測等工作。E-mail:lixiang2006@sina.com。通信作者：廖華(1961-)，副研究員，主要從事地殼形變監測等工作。E-mail:sc.liaohua@126.com。

基金項目：中國地震局地震科技星火計劃(XH15040Y)；中國地震局測震臺網青年骨干培養專項(20160520)；中國地震局“四川省蘆山‘4·20’7.0級強烈地震科學考察”項目

收稿日期：①2015-01-05