榮昌及鄰區上地殼三維地殼速度結構

李翠平 郭衛英 唐茂云

（中國重慶401147 重慶市地震局）

經中國地震臺網中心測定，北京時間2016年12月27日8時17分，重慶榮昌區發生MS4.9地震，震中位于四川盆地東緣華鎣山基底斷裂系中北段。該區域歷史地震活動性較弱，20世紀80 年代末，受天然氣田廢水回注影響，4.0 級地震頻發，截至2020 年12 月，已發生14 次MS≥4.0 地震。中等地震頻發，被認為是人為注水使得中等規模斷層再活動所致（Leiet al，2008；王小龍等，2015；王志偉等，2018）。

研究區2012 年以后相繼發生5 次4.0 級以上地震，特別是2016 年榮昌MS4.9 地震，對當地居民生活造成一定影響。關于此次MS4.9 地震發震斷層和孕震環境以及人為注水活動對震區地殼介質結構的影響，亟待研究。而至今尚無榮昌及周邊地區介質三維精細速度結構（高分辨率≤10 km）的研究成果，這為認識該區深部介質環境以及深部構造破裂過程的成因機制帶來困難。文中基于該區較豐富的地震序列，開展榮昌及周邊精細三維速度結構和地震重定位研究，為深入了解發震構造和注水活動影響范圍提供基礎信息。

采用雙差層析成像方法，在實際反演前，建立初始速度模型，利用檢測板方法（Zhao et al，1992），測試整個研究區內不同網格節點模型下的反演分辨率。根據檢測板測試結果，確定橫向網格間隔為5 km×5 km，深度間隔為3 km。在實際數據反演過程中，進行7 輪迭代，地震走時殘差均方根（RMS）由初始299 ms 降為26 ms，重定位前地震走時殘差均方根主要分布在200—800 ms，重新定位后顯著降低，主要集中在0—150 ms，定位精度明顯提高。

P 波速度結構顯示，榮昌及周邊上地殼為典型薄皮構造，可分為變形強烈的沉積蓋層和結晶基底，深度12 km 為其分界層，與榮昌地震反射剖面結果一致（王贊軍等，2018）。7 —13 km 深度層顯示，華鎣山基底斷裂東西兩側的川中臺拱和川東陷褶束分別表現為低速區和高速區，與4 km 以內深度層高、低速區分布存在明顯差別。榮昌及周邊淺表層P 波速度結構橫向差異變化較大，1 km 和4 km 深度層顯示，在螺觀山背斜軸部的螺4 和螺2注水井附近為高速區，下滲深度分別為1—3 km 和3—7 km，其中螺2 井的高速體沿螺觀山北翼隱伏斷層傾向分布，可能表明，該斷層是廢水下滲的主要斷裂通道，下滲深度達7 km，造成該斷層兩側較大的速度差異。2016 年12 月27 日MS4.9 和2016 年12 月28 日MS4.0 地震即分布在該速度過渡帶上。

重定位結果顯示，地震主要分布在變形強烈的螺觀山背斜軸部，呈明顯的NE 向帶狀分布，震源優勢深度為0—6 km。深度剖面顯示，該區域以廣順橫斷層為界，南側地震呈傾向SE 的條帶狀分布，結合震源機制解和區域地震構造環境，認為廣順橫斷層南側MS4.0以上地震的發震斷層應為螺觀山南翼隱伏斷層，而該斷層北側的地震活動可能與螺觀山北翼隱伏斷層有關。