四川活斷層探測新進展1

周榮軍 梁明劍

1）四川省地震局, 成都 610041

2）中國地震局成都青藏高原地震研究所, 成都 610041

引言

地震構造探查是查清強震危險源和有效防范重大地震災害風險的關鍵所在。四川位于青藏高原東緣，活動斷裂眾多，地震活動頻繁，近年來相繼發生了2008 年汶川8.0 級地震、2013 年蘆山7.0 級地震、2017 年九寨溝7.0 級地震和2022 年瀘定6.8 級地震（徐錫偉等，2008，2013；周榮軍等，2008；易桂喜等，2017，2023）。四川境內甘孜-玉樹斷裂（四川境段）、鮮水河斷裂、安寧河斷裂、則木河斷裂、大涼山斷裂和理塘斷裂等先后完成了1∶50 000 條帶狀活動斷層填圖2何宏林，2014.川西大涼山斷裂帶條帶狀地質填圖.北京：中國地震局地質研究所.（四川省地震局地震地質隊鮮水河活動斷裂帶填圖組，2013；王新民等，2013；周榮軍，2014）。為進一步摸清風險底數，查明潛在的強震危險源，“十三五”期間《四川省活斷層普查項目》總投資2.1 億，建設內容包括四川省1∶250 000 活動斷層普查、1∶50 000 活動斷層地質填圖（龍泉山斷裂、馬邊-雷波斷裂、錦屏山-小金河斷裂四川境段、金沙江斷裂、昔格達斷裂、阿壩斷裂和巴塘斷裂）、1∶10 000 城市活動斷層探測（康定、攀枝花、宜賓、冕寧、龍泉、綿陽、松潘、阿壩、巴塘、鹽源和樂山）和四川省活斷層信息系統建設。

1 地震構造環境

四川省地跨松潘-甘孜造山帶和揚子準地臺2 個一級大地構造單元（圖1），經歷了漫長的地史發展時期，印支運動奠定了本區的基本構造格局（許志琴等，2016）。龍門山構造帶構成了上述2 個一級構造單元的分界，構造帶以西屬松潘-甘孜造山帶的一部，系古特提斯洋開啟與閉合的產物。構造帶以東為揚子陸塊西緣的四川盆地，發育穩定的地臺蓋層沉積。

圖1 區域大地構造單元劃分示意Fig.1 Illustration of regional tectonic units division of Sichuan and its adjacent areas

晚新生代以來，伴隨著青藏高原持續抬升和高原物質向東逸出的影響，高原東部地區表現出地殼抬升、變形、縮短和塊體旋轉與側向擠出等復雜變形過程。在青藏高原東緣地區，活動塊體向南東、南南東方向側向滑移，導致區域內的斷裂均具有不同程度的第四紀活動性和頻繁的地震活動。四川省以龍門山斷裂帶、甘孜-玉樹-鮮水河斷裂和安寧河-則木河斷裂為主體，構造了“Y”字形活動斷裂格架（圖2，圖中斷裂編號相對應于表1 斷裂編號）。這些塊體邊界斷裂也是強震、大地震活動頻繁的場所，如近些年相繼發生了2008年汶川8.0 級地震、2013 年蘆山7.0 級地震和2022 年瀘定6.8 級地震，鮮水河斷裂在過去300 年里發生過8次7 級以上大地震（聞學澤等，1989；Wen 等，2008；Bai 等，2018）。四川東側為構造變形較弱的四川盆地，其地表構造形跡主要受周邊大型構造帶活動影響，形成多期多組構造疊合的復雜構造格局，顯示出明顯三分的特點：龍泉山-南江一線以西至龍門山前緣的區域為川西區，主體構造為北東向，顯示主要受龍門山沖斷活動的控制；龍泉山-南江一線以東至宜賓-華鎣山-達州一線為川中區，地表構造總體較平緩，總體顯示北東向和北西向構造的復合聯合疊加；宜賓-華鎣山-達州一線以東至齊岳山斷裂間為川東區，以發育北東至北北東向平行相間排列的狹窄背斜和寬緩向斜為典型特征（鄧賓，2013）。

表1 四川主要活動斷裂Table 1 A list of major active faults in Sichuan province

圖2 四川省地震構造Fig.2 The seismic tectonic map of Sichuan province

2 取得的新進展

2.1 第四系盆地

2.1.1 成都平原

成都平原由岷江、沱江水系的河流沖積而成，介于龍門山和龍泉山之間，地勢由西北向東南傾斜，地表平坦，相對高差一般為30～50 m。成都平原廣泛分布的1 套褐黃、棕黃色黏質砂土礫石層俗稱下蜀土，風化后呈現為網紋狀紅土，沉積時間為早更新世晚期到中更新世早期。晚更新統沉積主要分為兩類，一類為成都市區以北的廣漢黏土，其為相對靜水環境的河流相沉積；另一類為成都黏土，其為灰黃色、淺黃色亞黏土層，應為末次冰期時的近風成黃土沉積。全新統的堆積地貌主要為河漫灘和河流Ⅰ級階地。

為更完整地揭露成都平原第四系特征，本次普查項目在成都平原布設了標準孔ZK01，位于成都市郫都區唐昌鎮金沙村沙場內，鉆孔總進尺522.78 m，孔深至517.5 m 鉆穿下更新統青灰色鈣質礫巖，見白堊系紫紅色泥巖。ZK01 揭露埋深0～50 m 的地層主要以青灰色砂礫石層為主，光釋光樣品結果揭示其沉積年齡為51～1.5 ka；埋深50 m 以下的黃棕色中粗砂礫層夾砂層透鏡體層的光釋光測試年齡為214～174 ka，2 套地層之間存在沉積間斷。對比成都平原的區域沉積特征，該間斷期與中更新世形成的網紋狀紅土時間對應，可能指示中更新世強風化作用期間，平原的碎屑物質凈沉積有限。鉆孔自上而下還獲得了6 個26 Al/10 Be 埋藏測年結果，其中頂部松散礫石年代結果為0.16 Ma（埋深21 m），埋深120 m 的松散礫石層年代為1.79 Ma；鉆孔底部埋深約503 m 樣品年代為2.73 Ma。龍門山地區是成都平原沉積物源地，龍門山構造帶向南東的推覆運動導致龍門山地區隆起，遭受剝蝕，為成都平原提供沉積的碎屑物質，成都平原第四系沉積厚度明顯受到構造的控制作用，本次工作也揭示了彭州斷裂與蒲江-新津斷裂之間為成都平原第四系沉積的新中心3王萍，肖瑞卿，覃金堂等，2022.阿壩州（含盆地地區）第四紀標準地層厘定及其地貌序列建立報告.成都：中國地震局地質研究所，四川省地質工程勘察院集團有限公司，1-301.，如圖3 所示。

圖3 成都平原第四系等厚線Fig.3 Isopach map of the quaternary deposits in the Chengdu plain

2.1.2 若爾蓋盆地

若爾蓋盆地南、北分屬長江和黃河兩大水系，分水嶺總體呈向南突出的弧形，分水嶺以北屬黃河水系，其入口為九曲黃河第一灣，主要支流為黑河、白河、嘎曲河等，河流兩岸發育著寬闊的沖積平原。盆地南部紅原、龍日壩的地層主要以河流相砂礫層為主，中部地區以河、湖相沉積為主，北部的山麓地帶以沖洪積沉積為主。若爾蓋盆地第四紀地層分布受盆地構造控制明顯，盆地基底主要為三疊紀地層，主要包括板巖、細砂巖與板巖的互層、厚層狀砂巖、厚層狀～塊狀灰巖等。

普查項目在若爾蓋盆地布設了鉆孔ZK02、ZK03，其中鉆孔ZK02 布設在黃河右岸格學村，總進尺262.3 m，揭露第四系中上統細砂、中砂夾少量礫石。鉆孔ZK03 位于黑河下游斷陷深部位，孔深812 m，獲得巖芯756.5 m。ZK03 鉆孔揭露的地層顏色多樣，沉積物以砂、泥為主，次為黃灰色、黃褐色細粉砂和礫石，且地層沉積構造類型豐富，包括水平層理、平行層理、交錯層理、粒序結構、包卷層理等層理構造，反映了河流-湖緣-淺湖-深湖等不同的沉積相。根據14C 測年、光釋光、古地磁和宇宙成因核素埋藏測年結果3，ZK03 鉆孔底部沉積埋深745.0～770.8 m，沉積時間段為3 969～4 204 ka；第四系底部埋深382.05～528.0 m，沉積時間段為1895～3 074 ka；早、中更新統界面埋深182.0～382.5 m，沉積時間段為705～1895 ka；中、晚更新統界面埋深16.0～65.3 m，沉積時間段為46.8～207.7 ka；全新統底界埋深約8 m，沉積時間約為12.02 ka。結合收集的其他鉆孔資料、大地電磁測深剖面、淺層地震剖面和地球物理勘探數據等，本次普查工作編制了若爾蓋盆地第四系等厚線圖3，如圖4 所示，圖中顯示北側的沉降區長軸呈北西西向，與東昆侖斷裂的瑪曲斷裂走向一致，可能受其活動控制；南東側的沉降區長軸呈北北西向，與唐克斷裂相關，2 個沉降區在瑪曲古湖盆匯合。

本文通過Eviews 6.0軟件，采用普通最小二乘法基于截面數據進行多元線性回歸分析.首先，對浙江省對外直接投資的出口效應進行檢驗，回歸結果如下：

2.2 活動斷層研究的新認識

（1）五道梁-長沙貢瑪斷裂

五道梁-長沙貢瑪斷裂展布于巴顏喀拉塊體南部，其中斷裂中南段位于四川境內，在四川石渠縣北部，斷裂中段沿著長沙貢瑪盆地北邊界展布，控制著該新生帶盆地的形成與發展，線性形跡明顯，形成一系列斷層槽谷、斷塞塘、沖溝位錯等構造地貌。五道梁-長沙貢瑪斷裂較早的相關報道是研究巴顏喀拉塊體的系列走滑斷裂時，認為斷裂西段局部存在全新世活動性4張裕明，李閩峰，孟勇琦等，1996.巴顏喀拉山地區活動斷層活動性研究及其地震地質意義.活動斷裂研究理論與應用，北京：地震出版社，5：154-171.。鄧起東等（2007）編制的中國活動構造圖（1∶400 萬）沿用了該認識。而《中國及鄰近地區地震構造圖》的斷裂數據庫提及該斷裂為第四紀早中期活動斷裂，沒有晚第四紀活動性（徐錫偉等，2016）。本次普查工作的地質地貌調查和探槽研究結果顯示（圖5），該斷裂中段具有全新世活動性，控制長沙貢瑪新生代盆地的北邊界（梁明劍等，2022），最新一次古地震事件發生在（673～628）a BP 之后，晚第四紀以來的水平滑動速率為2.6±0.6 mm/a（Liang 等，2023）。由圖5（a）可知，山前洪積扇形成線性的反向陡坎，陡坎高0.3～0.5 m，可能是最晚一次地震事件的產物。圖5（b）、圖5（c）為開挖探槽的北西壁，剖面揭露了2 次古地震事件，事件Ⅰ為斷層F1 斷錯了U3 層及其之前的沉積地層，然后沉積地層U5，其厚度在坎下增大；隨后該套沉積又被斷層斷錯，為事件Ⅱ。五道梁-長沙貢瑪斷裂南段的線性地貌主要零星地發育在高階地等地貌面上，低階地上斷裂新活動形跡不明顯。

圖5 五道梁-長沙貢瑪斷裂中段全新世活動的地質地貌證據Fig.5 Geological and geomorphological evidence for holocene activity of the middle segment of the Wudaoliang-Changshagongma fault

（2）麥宿斷裂

麥宿斷裂呈近東西走向展布于四川德格麥宿鎮-八幫鄉-龔埡鄉和西藏崗托鎮一線，在1∶20 萬區域地質圖中5郭達玖，文沛然，王滋洋等，1986.區域地質調查報告（德格幅）.成都：四川地質礦產局，1-408，該斷裂也稱為尕桑龍斷層，認為展布于金沙江支流色曲河以東，西止于血呷附近，地貌上呈負地形，切錯了三疊系和第三系紅色礫巖，呈反扭運動。《中國及其鄰近地區地震構造圖》（徐錫偉等，2016）提及麥宿斷裂為晚更新世活動斷裂，自西向東斷裂走向從近東西向轉為北西西向。中國地震局地球物理研究所在金沙江上游崗托水電站工程場地地震安評工作中，發現麥宿斷裂具有明顯的全新世活動性，并存在地震地表破裂帶，本次普查工作核實斷裂上的地表破裂帶規模長約45 km，并初步探討地表破裂帶與歷史疑難地震的關系（圖6）。

圖6 八幫鄉色底村北麥宿斷裂及地震地表破裂帶形跡Fig.6 Surface rupture trace of the Maisu fault in Sedi village,Babang town

（3）達朗松溝斷裂

達朗松溝斷裂位于甘孜-玉樹斷裂南側，走向大致平行于甘孜-玉樹斷裂，該斷裂新活動性方面的研究鮮有公開報道，之前的地震安評工作認為其為晚更新世活動斷裂。本次普查工作的地質地貌調查和探槽研究顯示，達朗松溝斷裂沿線的斷層槽谷、反向陡坎等地貌較發育，在銀多鄉東的Ⅰ級階地上斷裂形成線性反向陡坎（圖7），表明斷裂在全新世仍有活動。

（4）松崗斷裂

松崗斷裂位于龍門山斷裂帶西部，與撫邊河斷裂呈右階羽列，階區形成夢筆山新隆起。已有地震安評工作認為松崗斷裂為早-中更新世斷裂，也有少數學者認為斷裂在中-晚更新世有過活動（劉維亮，2006；孫東等，2010），但展示的證據有限。本次普查工作發現在松崗鎮東側木腳溝和腳木足鄉一帶斷裂的線性地貌良好，斷裂運動導致多條大沖溝左旋位錯，在腳木足鄉白沙村開挖的屋基揭露了松崗斷裂剖面，斷裂斷錯了晚更新世晚期的砂層6張國宏，薛廉，劉姣等，2021.阿壩州（含盆地地區）活動構造遙感數字影像解譯報告.成都：中國地震局地質研究所，四川省地質工程勘察院集團有限公司，1-346.，表明斷裂至少具有晚更新世活動性。

（5）寧朗斷裂

寧朗斷裂位于錦屏山弧形構造帶西翼，總體走向N50°W，呈左旋兼逆沖運動性質。本次普查工作發現寧朗斷裂在寧朗鄉切過水洛河兩岸階地，其中甲店村水洛河右岸二級階地上發育多條陡坎，與高階地上線性地貌可以對應連接，表明斷裂全新世有過活動7。

（6）黑水河-越西河斷裂

黑水河-越西河斷裂位于川滇塊體東邊界東側、安寧河-則木河斷裂與大涼山斷裂之間，走向近南北，呈逆沖運動性質。地質地貌調查發現，黑水河-越西河斷裂沿線發育斷層陡坎、線性脊、沖溝位錯等地貌，上游村開挖的探槽也揭示斷裂斷錯全新統沉積層和多期古地震事件，證實斷裂具有全新世活動性7張世民，馬保起，張光明等，2022.涼山州（含攀枝花地區）1：25萬活動斷層普查項目技術報告.成都：應急管理部國家自然災害防治研究院，四川中成煤田物探工程院有限公司，1-1313.。

（7）雷波斷裂

雷波斷裂帶由4 條近于平行的斷裂組成，總體走向呈北東向，斷裂沿線發育斷層埡口、線性斷層槽谷和反向斷層陡坎等地貌，并導致斷裂沿線的水系右旋位錯，表明斷裂運動性質以右旋走滑為主。雷波斷裂帶的4 條斷裂具有晚更新世-全新世活動性，其中北支斷裂為本次普查工作新發現的斷裂，活動性相對較弱，探槽揭示其為晚更新世活動斷裂；其余3 條斷裂均為全新世活動斷裂8孫浩越，張國霞，孫穩等，2022.馬邊-雷波地區1：5萬活動斷層地質填圖項目報告.成都：中國地震局地質研究所，四川華行地質設計院有限公司（原四川涼山地質勘察施工公司），1-156.。

（8）德干斷裂

德干斷裂展布于昔格達斷裂和則木河之間，北起四川寧南安樂，向南經拉馬、倮佐、新馬、淌塘、德干止于云南祿勸團街，全長約120 km。斷裂形成于華力西～印支期，燕山期活動較強烈，總體走向N65°E，運動性質以右旋走滑為主，對沿線的新生代斷陷盆地起明顯的控制作用，并導致一系列沖溝和山脊被右旋位錯，發育閥門脊、斷塞塘等地貌。探槽揭露，德干斷裂斷錯了距今5 000 a 左右的沉積地層，顯示明顯的全新世活動性。

（9）阿壩斷裂帶

阿壩斷裂主體位于四川阿壩縣，主要由阿壩盆地北緣、盆中和南緣斷裂組成。其中，阿壩盆地北緣斷裂控制著阿壩盆地的北東邊界，由多條北西向逆斷裂及其派生的東西向次級斷裂組成，地貌和探槽揭示，北緣斷裂為晚更新世活動斷裂（冉勇康等，2005）。阿壩盆中斷裂呈北西向展布，闖過盆地，地貌上表現為斷層陡坎、坡中槽等地貌，本次普查工作在阿壩盆地東南發現仍保存有一段線性良好的地震地表破裂帶（圖8）。主破裂帶呈北西西向切過山脊，形成陡坎高1.5～2.5 m（圖8（a）中的F1），同時還發育一次級的反向地震陡坎，高0.3～0.6 m（圖8（a）、8（b）中的F2）。盆地南緣斷裂控制著盆地的南東邊界，整體呈北西西向的弧形展布，地貌上表現為一系列斷層陡坎，運動性質以逆沖為主，兼有左旋走滑分量，探槽揭露斷裂具有明顯的全新世活動性9陳近中，何政偉，李飛等，2022.阿壩縣1：1萬城市活動斷層探查項目總體技術報告.成都：四川省地質工程勘察院集團有限公司，成都理工大學，1-315.。

3 結論與討論

查清地震構造和強震危險源是地震災害風險防范和抗震設防不可或缺的基礎性工作，優先開展重點地區的地震構造探查工作，可以有效防范和化解重大地震災害風險，也可以為國家重大戰略工程的開工建設提供更全面、精準的地震災害風險區劃和評估服務，最大限度地降低地震災害風險和損失。

歷時5 年，四川活斷層普查項目完成了四川省1∶250 000 活動斷層普查、7 條斷層的1∶50 000 活動斷層地質填圖、11 個城鎮的1∶10 000 城市活動斷層探測和四川省活斷層信息系統的建設，取得了一系列新認識和新成果。在第四紀盆地方面，通過川西高原的若爾蓋盆地和龍門山山前的成都盆地標準孔工作，獲得不同環境下盆地沉積特征、氣候特征等信息，為探討區域構造變形和盆地演化提供了豐富的素材。在地震構造探查方面，獲得五道梁-長沙貢瑪、達朗松溝、麥宿、松崗、寧朗、黑水河-越西河、雷波、德干和阿壩9 條斷裂的晚第四紀活動、甚至全新世活動的地質地貌證據。在城市活動斷層探查方面，完成了康定、攀枝花、宜賓、冕寧、龍泉、綿陽、松潘、阿壩、巴塘、鹽源和樂山1∶10 000 城市活動斷層探測，為城鎮規劃避讓活動斷層和提升抗震設防水準提供了依據。同時，項目還構建了四川省活斷層信息系統，將成果數據規范化，并納入業務化管理，為將來提升地震公共服務能力提供了基礎支撐。

四川活斷層普查作為全國第一個全省區域的普查項目，不僅探索了地震構造探查工作新的突破點，也為進一步加快大震震源探查、強化區域地震構造環境探查、加強城市活動斷層探測、提升公共服務體系奠定了堅實基礎。