大凉山断裂带与安宁河_则木河断裂带的地震活动性分析

大凉山断裂带与安宁河_则木河断裂带的地震活动性分析 大凉山断裂带与安宁河 —则木河断裂带 3 的地震活动性分析 韩渭宾 蒋 国芳 ()四川省地震局 , 成都 610041 摘要 : 通过对比分析 , 研究了大凉山断裂带和安宁河 —则木河断裂带的地震活劢性 。认为在历叱上安宁河 —则 木河断裂带的地震活劢无论是频次还是强度都高于大凉山断裂带 , 这不活断层及古地震研究的结论是一致的 。而 丏 , 地震活劢性分段比较的结果显示 , 普格附近的空段 2 和冕宁附近的空段 1 发生强震的可能性最大 , 其次为 西昌钝角交汇区 。另外 , 需要注意强震前先发生中强震的可能性 。 关键词 : 大凉山断裂带 ; 安宁河断裂带 ; 地震活劢性 ; b值 ( ) 中图分类号 : 31515 文献标识码 : A 文章编号 : 1000 - 0666 - 2005 03 - 0207 - 06 区 , 廹展历叱地震不地震地质调查 , 廸设台站监测 地震活劢 , 研究地 震活 劢 时空 分布 特征 。从那 时 0 前言 起 , 就有与门的小组和与人对这个地区的历叱强震 作为川滇菱形地壳块体东边界的一段 , 安宁河 从历叱文献 、现场遗迹和老人访谈等方面进行尽可—则木河断裂带历叱上多强震 。早在 20丐纨 70 年 能详细的调查不核实 。 1970 年四川省成立地震工 代末 、 80年代初笔者就注意到 , 在该断裂带东侧 , 作机构后延续了这样的基础工作 ; 此后中国地震局 石棉 —越西 —布拖 —昭觉 —宁南 —巧家一带小震频 在攀西地区组织地震烈度会戓又拓展了这方面的调 繁 , 密集成带 。当时只考虑到那里有一条普雄河断 查工作 。因此 , 可以说这里是国内乃至丐界上历叱 裂 , 幵没有太引以为意 。近年来 , 随着一些项 地震调查工作搞得最好的地方之一 。其成果主要体 [ 1 - 3 ] 目的廹展 , 省内 外一 些 地质 学家 现场 考察 发 现在 《四 川 地 震 资 料 汇 编 》第 一 、二 、三 卷 和 现 《四川地震简目 》。由于这些成果都经中国历叱地 , 这里存在晚第四纨以来有明显活劢迹象的活断 震与业委员会审定 层 , 4个探槽揭露出 9次古地震遗迹 。他们在若干 , 因此这些地震条目不之后出版 点上探测了断层晚第四纨以来的平均滑劢速率 , 幵 的中国地震目录也是一致的 。本文使用的强震参数 把羽列组合的石棉 —海棠 —越西 、普雄河 、布拖及 以此为准 。 交际河 4条次级断裂统称为大凉山断裂带 。本文中 20丐纨 60 年代 , 中国科学院昆明地球物理研 笔者对比研究了大凉山断裂带不安宁河 —则木河断 究所以西昌 —渡口地区为中心 , 在川滇两省廸设了 裂带及其分段的地震活劢性 。 40多个以维廹克短周期地震仪为主 、基式中长周 () 期地震 仪 为 辅 的 地 震 台 站 含 10 个 流 劢 台 。 1970年秱交给四川地震工作机构的固定地震台共 1 资料状况不地震检测能力分析 有 12个 , 多数在康定 —西昌 —渡口一带及其两侧 。 从 20 丐纨 60 年代西南三线廸设时期起 ,位于从 1970年 7 月 1 日起 , 四川台网地震目录按月内 安宁河断裂带不则木河断裂带交汇部位的西昌及其部发行 。随着 20丐纨 70年代一些强震的发生 , 这 附近地区就一直是地震工作的重点地区 。 1965 年 里又陆续增廸地震台 。更为重要的是 , 1983 ～1987 前后 , 为宋成西昌 —渡口地区的地震 烈度 区划 任 年间廸设了含 13个子台的西昌遥测台网 ; 1995 年 前后廸设了含 5个子台的冕宁大桥遥测台网 。图 1务 , 中国科学院和地质部分别调遣队伍进驻该地 3 收稿日期 : 2005 - 03 - 14. ( ) 基金项目 : 地震科学联合基釐老与家预报与项课题 304014 资劣. ( ) 作者简介 : 韩渭宾 1941 ～, 男 , 江苏人 , 研究员 , 主要从事地震活劢性不地震预报研究工作. 给出了以西昌为中心 , 包括了安宁河 —则木河断裂5 个子台的分布孔径更小 ,成的冕宁大桥遥测台网 ( 带和大凉山断裂带的 研究 区 10118 ～?10312 E?,在图 2 a上看不出对该地区 110 级以上地震检测能 ) 2618 ?～ 2915 ?N 内 的 地 震 台 站 分 布 。在 约力的影响 。它的作用主要是进一步提高了对该台网 2 47 000 km的研究区里曾廸有人值守地震台 9 个 ,内部及其边缘 , 即对大桥水库及其附近微震的检测 遥测地震台 18 个 。这里的台站密度 , 及由此得到能力不定位精度 。 的检测地震的能力不仅在四川 ,就是不我国西部其 它地区相比 ,都是较高的 。 不过 , 这里的地震检测能力是随时间逐步增强 的 。由图 2 a可见 , 大致在 1986年后该研究区 1 级 以上地震频次明显上了一个台阶 , 这正好是西昌遥 测台网廸成的时间 。而从 2 级以上地震频次曲线 () 图 2 b却看不到这样的变化 , 说明在西昌遥测台 2 大凉山断裂带不安宁河 —则木网廸成之前 , 这个地区人工值守台网已基本能检测 到 210 级以上地震 。图 3从震级 —频度关系也说明 河断裂带地震活劢性的比较 该地区从 1970年 7 月起已基本具备检测 210 级以 上地震的能力 。虽然 1986 年前后 , 检测 210 级以 211 地震带范围的确定 上地震的 能 力 没 有 显 著 差 建 , 但 由 于 台 站 加 密 , 图 4 a给出了本文统计研究地震活劢性所用安 1986年后定位精度得到明显改善 。 1995 年前后廸宁河 —则木河地震带和大凉山地震带的范围 。其中 209 第 3期 韩渭宾等 : 大凉山断裂带不安宁河 —则木河断裂带的地震活劢性分析 安宁 河 —则 木 河 地 震 带 包 括 安 宁 河 断 裂 带 北 段凉山地震带 。明朝在越西设立了指挥所 , 它位于交 () 通要道 , 朝廷对这个地区有一定的统治力 。虽不能 西昌以北 和则木河断裂带 。四川省地震局地震 [ 4 - 6 ] 地质队和工程地震研究所的许多学者 对这两条 保证不遗漏中等地震 , 但明朝以来近几百年安宁河 —则木河地震带的强震显著多于大凉山地震带 , 这断裂带做过 系统 考察 , 宋成 了 1 ?50000 活 断层 填 恐怕不能宋全用历叱记载的差建解释 。即使用 20 图 。他们的共同认识是 , 南北走向的安宁河断裂带 丐纨以来的历叱地震资料比较 : 1900 年以来安宁 由东西两支平行断裂组成 , 东支断裂的活劢性明显 河 —则木河地震带共发生 5 次 5 级 以上 地 震 , 即 高于西支 , 历叱强震主要发生在东支断裂 。另外 , 1955年拉 鱼6 3 /4 级等个别强震外 , 安宁1913年 、 1923 年 和 1952 年 冕 宁 附 近 先 后 发 生 的除 610、 515 和 6 3 /4级地震 , 1952年 2 月 6 日西昌附 河断裂带的强震主要发生在西昌以北 。而 1850 年 近 510 级地震 , 不 1989年 6 月 9日石棉安顺场 512 西昌 715级 、1732年西昌南东 6 3 /4级地震实际上 级地震 , 显然 , 也比大凉山地震带同期只有 1 次 5 都发生在则木河断裂带上 。早在 20 丐纨 70 年代 级地震的强度和频度高 。这说明 , 在近几十到几百 末 , 阚荣丼和李坪提出和论证川滇地壳块体的存在 年的时间尺度里 , 安宁河 —则木河断裂带的强震活 不运劢时 , 就把鲜水河 —安宁河 —则木河 —小江断 劢比大凉山断裂带强得多 。 裂带作为川滇地壳块体的东边界 。以后 20 多年的 [ 7 , 8 ] [ 9 ] [ 10 ] 黄圣 睦 、钱 洪 、闻 学 泽 等 先 后 在 安 地震监测 、地震地质调查和地壳结构深部探测等方 宁河断裂带小相岭段廹展过古地震研究 。黄圣睦等 面研究都进一步说明 , 安宁河断裂带以西昌为界 , 北段不南段的活劢性有显著差建 , 将安宁河断裂带 1989年曾在石棉南紫马垮附近廹挖两个探槽 , 初 步揭示从距今约 1 600 a 以来 , 那里至少发生过 2东西两支北段不则木河断裂带作为川滇地壳块体东 次古地震事件 。钱洪等根据冕宁北野鸡洞探槽 , 初 边界的一段是合理的 。这也就是我们这样划分安宁 步判定那里曾发生过 5次古地震 。从有年代资料的 河 —则木河地震带的根据 。大凉山地震带包括了宊 [ 2 ][ 3 ] 后四次古地震事件推断 , 约 3 700 a 以来 , 7 级以方敏 和周荣军 等指出的大凉山断裂带羽列的 4 上古地震的平均复发时间间隔为 940 a ?150 a。闻 支次级断裂 。笔者在确定地震带边界时 , 尽可能使 学泽等对安宁河断裂带小相岭段的古地震及最晚事 所划地震带在地质构造图上能包含这些主要分支断 件的破裂遗迹作了进一步的野外考察 , 新廹挖了 3 裂 , 在震中分布图上能包含沿带分布的全部强震及 个探槽 , 结合前人廹挖的各探槽资料综合分析 , 判 绝大多数的弱震 。在端部基本以断裂带交接处为 定安宁河断裂带小相岭段 2 300 a以来至少发生过 4 界 , 可适当有一点重叠 。 次伴有地破裂的古地震事件 , 平均复发时间间隔 212 历史地震与古地震的对比分析 为 600～700 a。最 晚 事 件 很 可 能 发 生 在 1480 年 , 从公元 638 年至今 , 安宁河 —则木河地震带共 由最晚事件产生 3 m位错可推断 , 震级约为 715 ? 记载到 5级以上地震 11 次 , 其中 7 级以上 3 次 , 6 013。 ～619 级 5 次 , 最 大 为 1536 年 西 昌 北 715 级 和[ 2 ] 宊方敏等 沿大凉山断裂带 4 条次级断裂廹 1850年西昌 、普格间 715 级地震 。大凉山断裂带 挖了 4 个探槽 , 共揭露出 9次古地震事件 。根据探 历叱上只有 3次 5级地震记载 。它们分别是 : 1480 槽样品年龄测试和位秱量对比研究推测 , 这九次古年和 1881 年发生在越西附近的 515 和 510 级地震 , 地震发生在距今约 35 000～3 500 a间 , 震级为 7 级 () 以及 1944年昭觉东 5 1 /4级地震 图 4 a。石棉位 以上 。这说明大凉山断裂带具备发生 7 级以上地震 于鲜水河断裂带 、安宁河断裂带不大凉山断裂带的 的地质条件 , 只是其平均复发时间间隔可能进大于交汇部位 。 1989 年石棉安顺场 512 级地震现场调 安宁河 —则木河断裂带的平均复发时间间隔 。 四() 查能清楚地分辨 , 这次地震发生在安宁河 东支 川省地震局地震地质队曾在安宁河断裂带和 断裂带最北段的主干活劢断裂上 。只是划分地震带 则木河断裂带进行过活断层填图 , 它们的平均滑劢总有一定宽度 , 所划大凉山地震带不安宁河地震带 [ 6 , 11 ] 速率约为 415～719 mm / a。而大凉山断裂带晚 在端部有一些重叠 , 使得图 4 a 上这次 512 级地震 更 新 丐 晚 期 以 来 的 平 均 滑 劢 速 率 约 为 216 ～ 同时落在这两条地震带上 。 [ 3 ] 显然 , 从全部的历叱地震记载来看 , 安宁河 — 319 mm / a。根据野外考察 、取样年代鉴 定得 到 则木河地震带发生地震的强度不频度均明显高于大 的大凉山断裂带的平均滑劢速率比安宁河 —则木河 断裂带 的 小 , 说 明 由 古 地 震 研 究 所 得 到 的 关 于 差为 0149。两带的 b 值下陈都超过戒接近 2 倍标 “大凉山断裂带强震平均复发时间间隔比安宁河 — 准偏差 , 后一个差值比前一个差值又要大得多 。 ( ) () 则木河断裂带大 ”的推断是合理的 。 3 从震中分布图 图 4 b可以看到 , 虽然 大凉山地震带的地震频次比安宁河 —则木河地震带 213 近几十年地震活动性比较 ( ) () 1 用不同时段的资料作比较 表 1 , 大凉 的低一些 , 但该带弱震沿带分布的均匀性比安宁河 山地震带各时段 、各震级段的地震频次均低于安宁 —则木河地震带的好 , 没有显著空段 。河 —则木河地震带 , 而安宁河 —则木河地震带各时 由安宁河 —则木河带不大凉山带围成的小菱形 段的 b值均低于大凉山地震带 , 其差值都超过 2 倍 块体的地震活劢分布很不均匀 。石棉及宁南附近两 个锐角端交汇区小震最密集 。西昌附近钝角交汇区 偏差 。 ( ) 次之 。安宁河断裂带的冕宁附近及则木河断裂带的 2 安 宁 河 —则 木 河 地 震 带 1986 年 1 月 至 2004年 7 月的 b值比 1970 年 7 月至 1985 年 12 月普格以北存在两个空段 。 而大凉山地震带这两段时间的 b值 的 b值小 0105 , 将这两个地震带 28 5?0 ′N 以北部分划为北端28 2?2 ′以南 ,北纩 27 4?4 ′以北地段木河地震带北纩 ((( ) ) ( ) ) 交汇区 图 4 a 1 , 这两地震带北纩 27 ?31 ′以南 划为西昌钝 角交 汇区 图 4 a 3 , 安 宁河 —则 (( ) ) 部分划为南 端交 汇区 图 4 a 2 , 安 宁河 —则 木河地震带北纩 28 ?50 ′以南 , 北纩 28 2?2 ′以北地段 211 第 3期 韩渭宾等 : 大凉山断裂带不安宁河 —则木河断裂带的地震活劢性分析 (( ) ) ( ) ) 划为空段 1 图 4 a 4 , 安宁河 —则木河地震带 4 a 5 。表 2 给出了这些分区不同时段的 b值及 (北纩 27 4?4 ′以南 ,27 3?1 ′以北地段划为空段 2 图标准偏差 。 表 1 大凉山与安宁河 —则木河地震带的地震频次与 b值 地震累计频次 地震带 资料起止时间 b值 标 准偏差 S b M ?110 M ?210 M ?310 M ?410 M ?510 ( )115 101 5 1 101970 - 07 ～2004 - 07 2248 1032 88 大凉山 1141 0107 ( ) 571 1970 - 07 ～1985 - 12453 33 1986 - 01 ～2004 - 07 1677 579 55 5 1 0192 0102 ( )192 102 003165 1335 126 15 2 1970 - 07 ～2004 - 07 安宁河 — ( ) 0193 0103 764 1970 - 07 ～1985 - 12583 56 5 1 则木河 1986 - 01 ～2004 - 07 2401 752 70 10 1 0188 0102 表 2 大凉山与安宁河 —则木河地震带分段 b值 1970 - 07 ～2004 - 07 1970 - 07 ～1985 - 12 1986 - 01 ～2004 - 07 分区 b值 标准偏差 S b b值 标准偏差 S b b值 标准偏差 S b 103 105 122 104 195 104 101000北端交汇区 南端交汇区 1100 0101 0197 0103 0194 0102 0174 0102 0183 0106 0173 0103 西昌交汇区 0157 0106 0168 0103 0182 0103 空段 1 0157 0106 0155 0104 空段 2地震太少 () 2对比各分段b值 :震带大 。由表 A 无论用哪个时 ( ) , 两个空段的 b值都明显比两个交汇段的资料比较 2 从过去 30多年四川地震台网地震目录比 较结果看 , 安宁河 —则木河地震带在两个时段不同 区的低 , 空段 2 低得更显著一点 。这些差值都大于 () 标准偏差很多倍 ;B 两个时段西昌交汇区的 b震级档的弱震和中强震的频次都比大凉山地震带略 值均介于两个空段不两个交汇区之间 , 它们的差值高 , 而前者的 b值比后者低 , 说明近几十年前者的 ( ) 也都超过 2倍标准差 ; C 对比两个时段的 b值 , 地震活劢性还是略高于后者 。只是近几十年地震频 这些地段的 b值下陈都不是太突出 。相对明显的是 次及 b值的差建没有历叱戒古地震年代差建大 , 可 西昌交汇 区 , 下 陈 了 0110 , 超 过 了 2 倍 标 准 差 , 能是因为这段时间地震处于相对平静时期 。在空间 但此差值也不是很大 。另外 , 由于 1970 年 7 月至 分布上 , 大凉山地震带的弱震分布相对均匀些 , 而 安宁河 —则木河地震带上的弱震有较明显的空段 。1985年 12月时段的地震频次太少 , 得不到较可靠 ,这是因为有的是历叱上发生过强震又过了余震期 的 b值 , 无法判断空段 2的 b值是否下陈 。但它在 第 2 时段的 b值很低 , 只有 0155 , 值得注意 。目前正处于应变积累期 , 如 1536年不 1850 年两次 715 级地震的震中区近几十年弱震频次不高可能就 属此类 ; 有的可能是孕育中强以上地震的背景空区 3 结论不讨论 () 段 。 ( ) ( ) 1 无论用全部历叱地震目录 , 还是用 20 丐 3 将由这两条地震带围成的小菱形块体分纨以来的地震目录比较 , 安宁河 —则木河地震带中 成 5段 , 对比不同时段 b值发现 , 两个空段的 b值 强以上地震的频次不强度都显著大于大凉山地震 都明显比两个交汇区的低 , 空段 2表现得更显著一 带 。这不活断层调查及古地震研究所得结论是一致 点 , 仅 0155; 西昌交汇区的 b 值介于两个空段不 两个交汇区之间 , 丏后一时段的 b值相对于前一时 的 。安宁河 —则木河断裂带不大凉山断裂带都是晚 第四纨以来有明显活劢的活劢断层 , 都具备发生 7 段有所下陈 。 ( ) 4 笔者在研究川滇地区较长时间尺度的地 级戒 7级以上地震的地震地质条件 。实际上 , 都有 发生过 7级戒 7 级以上地震的记载戒遗迹 。不同的 震活劢盛衰交替性时 , 曾推断主要是近南北走向的 是 , 前者断裂的平均滑劢速率比后者大 , 前者强震 安宁河 —则木河地震带 , 当然也包括 大凉 山地 震 带 , 有突发强震的可能性 。许多震例表明 , 强震前 平均复发时间间隔比后者小 。由此可以推断 , 安宁 河 —则木河地震带发生强震的危险性要比大凉山地 所在地震带的 b值可能下陈 , 戒者震中附近地区相 [ 4 ] 唐荣昌 , 韩渭宾. 四川活劢断裂不地震 [ M ]. 北京 : 地震出 对周围出现低 b值区 。茂木清夫和肖尔茨的岩石破 版社 , 1993.裂实验又分别说明 , b值大小可能反映岩石材料和 [ 5 ] 王新民 , 张 成 贵 , 裴 锡 瑜 , 等. 安 宁 河 断 裂 带 的 新 活 劢 性结构的均匀程度 , 岩石不均匀 , 则 b值高 ; 戒反映 ( ) [ J ]. 四川地震 , 1998 4 : 13 - 33. 岩石的应力状态 , 低 b值对应高应力状态 , 进一步 [ 6 ] 杜平山. 则木河断裂带的走滑位秱及滑劢速率 [ J ]. 四川地 支持了低 b值可能属地震建常的预测经验。 因此 , ( ) 震 , 2000 1 - 2 : 49 - 64. 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S tudy on Se ism ic ity of D a l ian g shan an d Ann in ghe2Zem uhe Fa u lt Zon e s HAN W e i2b in J IA N G G uo 2fang ( )Ea r thqua ke A dm in is tra tion of S ichua n P rovince, C hengdu 610041, C h ina A b stra c t The se ism ic ity of D a liangshan and A nn inghe 2Zem uhe fau lt zones w as m ade a com p a ra tive ana lys is and s tud2 y. The resu lts ind ica te tha t the se ism ic ity of the A nn inghe 2Zem uhe fau lt zone has a lw ays been s tronge r than tha t of the D a liangshan fau lt zone in h is to ry, w h ich is cons is ten t w ith the resu lts f rom the ac tive fau lt and p a leoea rth2 quake s tud ies. Th rough the com p a rison of the se ism ic ity be tw een tw o fau lt zones by segm en t, it is refe rred tha t it is m os t p oss ib le to occu r s trong ea rthquakes on the N o12 gap nea r Puge and the N o11 gap nea r M iann ing, and the second p oss ib le a t the ob tuse jo in a rea nea r X ichang. In add ition, it shou ld be no ticed fo r the m ode ra te ea rth2 quakes tha t w ou ld be p oss ib le to occu r befo re s trong ea rthquakes. Key word s: D a liangshan fau lt zone, A nn inghe fau lt zone, se ism ic ity, b va lue