地震反射法在玉溪盆地普渡河斷裂探測中的應用

何正勤 沈 坤 魯來玉 胡 剛 葉太蘭 李桂銀

1）中國地震局地球物理研究所，北京 100081

2）云南省玉溪市防震減災局，云南玉溪 653100

在國家公益性行業科研專項的支持下，由中國地震局組織、啟動了中國地震科學臺陣探測項目，首先在我國西南地區的南北地震帶南段開展以大型地震臺陣觀測為主的綜合地球物理探測工作，并將分區逐步在整個中國大陸開展流動地震臺陣探測，以全面認識中國大陸地震孕育的深部構造背景環境和大陸巖石圈的動力學結構，為我國的防震減災事業和地球科學研究工作提供技術支持和基礎資料。

玉溪盆地的淺層地震探測工作是中國地震科學臺陣探測-南北地震帶南段項目中“典型地區‘標準’結構模型建立”專題研究內容的一部分。選擇在玉溪盆地開展綜合地球物理探測，將玉溪地區作為“典型地區”建立“標準”結構模型，是由于玉溪盆地位于南北地震帶南段，地處川滇菱形地塊東南端，是云南地區地震活動頻度高、強度大的高潛在危險區。因此探測該地區的淺層速度結構、揭示玉溪盆地內隱伏斷裂的展布情況對于研究南北地震帶南段的深淺構造關系和防震減災都具有重要意義。

玉溪盆地是一個發育于普渡河斷裂帶南端的一個較大沉積盆地，區內沉積覆蓋層厚度變化較大，盆地東部及周邊僅約100 m，而在盆地西北部飛井水庫以東區域卻厚達800 m以上。其中上新統為湖相、沼澤相和沖積相沉積，厚度在700 m以上。有關地質資料表明：普渡河斷裂滇中南北向斷裂系中的一條主干斷裂，北起四川寧南，向南大致沿普渡河河谷延伸，切過東川斷塊，經滇池穿過玉溪盆地西側到峨山一帶終止于北西向曲江斷裂帶上。其南段隱伏于玉溪盆地西部邊緣，呈北北東向10°～20°展布，向南東陡傾，全長約25 km。主要活動時代為上新世，以正斷為主，在第四紀則具有左旋剪切兼正斷性質。

普渡河斷裂在玉溪盆地的走向主要是由鉆孔資料根據沉積層厚度推斷的，到目前為止還沒有專門針對該斷裂在隱伏區開展過地球物理勘探工作。由于其可能通過的盆地中西部區域，沉積層厚度大都超過500 m，人口眾多、建筑物稠密，不具備使用爆破震源的條件。為了壓制干擾噪聲，選用美國生產的出力32噸的AHV-Ⅳ型可控震源激發地震波。這樣不但解決了地震勘探的抗干擾問題，而且也保證有足夠的激發能量來滿足大于500 m探測深度的要求。數據采集使用德國DMT公司制造的Summit型數字地震儀。地震波接收使用徐水魁星物探設備公司生產的DX-60型60 Hz高頻垂直檢波器，每個測點采用四只檢波器點組合方式接收。共在玉溪盆地內沿與普渡河斷裂推斷位置大致垂直的方向共布設了7條測線（總長約20.3 km），受地形和道路條件的限制，根據實際情況分12個測段實施完成。

在玉溪盆地開展的地震勘探工作初步確定了普渡河斷裂在玉溪盆地西部的展布情況。在完成的7條測線中共發現7處斷點異常，根據斷點異常的特征及其分布位置，連接為Fw和Fe兩條斷裂。Fw位于玉溪盆地西側的蔡官營西-黑村-飛井水庫東側一線，斷裂走向約NE20°，傾向東，傾角75°～80°，斷裂性質為正斷裂，斷裂規模由南的40 m向北變大至280 m。根據資料分析，該斷裂錯斷了新近系上新統中部地層。Fe斷裂分布在蔡官營東-馬橋中學西-龍池村東一線，區內控制長度達15 km之多。斷裂性質為正斷裂。南段走向為NE 25°左右，北段斷裂近于南北向，整條斷裂傾向東，傾角80°～85°，斷裂規模與西支斷裂相當，明顯呈現南段小，中、北段大的特征，南段斷距僅40～50 m，而中、北段最大達到300 m左右，錯斷了新近系上新統底部地層。

探測結果表明，普渡河斷裂在玉溪盆地應至少由Fe和Fw兩條北北東向的斷裂組成，垂向上呈臺階狀特征，活動規模上具南弱北強特征，活動時代上具東先西后特征，即該斷裂具有由東往西遷移活動的特征。因此認為玉溪盆地主要由Fe和Fw兩條斷裂控制形成，上新世早期Fe斷裂形成玉溪盆地西斷東超的箕狀盆地雛形，到上新世中期，Fe斷裂活動逐漸停止，Fw斷裂活動進一步往西擴大了玉溪盆地的范圍。到上新世末，Fw斷裂活動逐漸停止，伴隨玉溪盆地的持續下降，坳陷范圍有所擴大，形成現今玉溪盆地兩斷一坳的構造格局。