王尚彥

(貴州省地震局，貴陽(yáng) 550001)

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貴州的斷裂與地震

王尚彥

(貴州省地震局，貴陽(yáng) 550001)

貴州的地震明顯受(活動(dòng)性)斷裂控制和影響，地震的平面分布分區(qū)邊界受區(qū)域斷裂控制，地震多發(fā)生在斷裂附近或多組斷裂交匯區(qū)附近。1819年以來(lái)，貴州境內(nèi)發(fā)生的4次6級(jí)左右地震，震中都在多組斷裂交匯區(qū)附近。1875年6月8日發(fā)生的6.5級(jí)地震，震中在開遠(yuǎn)—平塘斷裂和埡都—紫云斷裂交匯區(qū)附近的床井背斜，地理位置位于羅甸縣西部，緊鄰?fù)兛h和紫云縣，即北緯25°18′，東經(jīng)106°36′。

活動(dòng)性斷裂；地震；貴州

地震是地球運(yùn)動(dòng)的一種形式，是一種地質(zhì)作用。天然地震的發(fā)生受地震地質(zhì)背景的控制和影響。一般認(rèn)為地震與斷裂、特別是活動(dòng)性斷裂有著成因上的密切聯(lián)系。唐山斷裂與1976年7月28日唐山7.8級(jí)地震地表主破裂帶位置一致，唐山地震是唐山斷層右旋水平錯(cuò)動(dòng)和向東逆沖的垂直活動(dòng)的結(jié)果，唐山斷層晚更新世以來(lái)累積垂直錯(cuò)距達(dá)15 m[1]。朱元清等[2]以布朗過(guò)程時(shí)間物理模型為基礎(chǔ)，以地震孕育過(guò)程為研究主線，計(jì)算了中國(guó)大陸地區(qū)主要活動(dòng)性斷層在不同預(yù)測(cè)時(shí)段內(nèi)的強(qiáng)震復(fù)發(fā)概率，對(duì)中國(guó)11條主要活動(dòng)斷裂帶的M>7.0地震復(fù)發(fā)概率預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，鮮水河斷裂帶、東昆侖斷裂帶、小江斷裂帶的強(qiáng)震復(fù)發(fā)概率值高于其他斷裂帶。韓渭賓等[3]研究了川滇地區(qū)強(qiáng)震活動(dòng)分布特征及其地質(zhì)構(gòu)造背景，提出川滇和川青塊體的強(qiáng)震主要分布在邊界斷裂帶上，塊體內(nèi)部的活斷層上也有一些強(qiáng)震或中強(qiáng)震發(fā)生。貴州的地震活動(dòng)與地質(zhì)構(gòu)造背景的關(guān)系，許多學(xué)者從不同的角度進(jìn)行了研究，代表性的成果主要有3個(gè)：一是貴州省地質(zhì)局于1980年編制的《貴州主要構(gòu)造體系與地震分布規(guī)律》，用地質(zhì)力學(xué)的觀點(diǎn)分析了貴州的構(gòu)造體系與主要活動(dòng)斷裂，并研究了貴州地震與構(gòu)造體系的關(guān)系；二是郭金城發(fā)表文章探討了貴州活動(dòng)性斷裂帶與地震的關(guān)系[4]；三是貴州省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究院2011年在研究貴州地殼穩(wěn)定性時(shí)，調(diào)查研究了貴州的活動(dòng)性斷裂與地震的關(guān)系[5]。本文在結(jié)合最新資料，著重分析研究了貴州斷裂構(gòu)造與地震活動(dòng)。

1 地質(zhì)構(gòu)造分區(qū)

1987年出版的《貴州省區(qū)域地質(zhì)志》，綜合了槽臺(tái)理論、地質(zhì)力學(xué)和板塊構(gòu)造觀點(diǎn)，對(duì)貴州省的大地構(gòu)造單元進(jìn)行了劃分，以銅仁—玉屏—三都一線為界劃分成2個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元，南東側(cè)為華南褶皺帶，北西側(cè)為揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)。2015年出版的《貴州省區(qū)域地質(zhì)志》，運(yùn)用板塊構(gòu)造觀點(diǎn)，對(duì)貴州省構(gòu)造單元進(jìn)行了新的劃分，提出貴州位于羌塘—揚(yáng)子—華南板塊(一級(jí)構(gòu)造單元)內(nèi)的揚(yáng)子陸塊(二級(jí)構(gòu)造單元)，大致沿印江—石阡—甕安—貴陽(yáng)—安順—普安一線，將貴州劃分為2個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元，北西為上揚(yáng)子地塊，南東為江南復(fù)合造山帶。

這兩種劃分方案的邊界與地震關(guān)系密切。1987年劃分的揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)和華南褶皺帶構(gòu)造邊界線，實(shí)質(zhì)上就是松桃—獨(dú)山斷裂，這條斷裂與貴州地震平面分布的遵義—貴陽(yáng)分區(qū)和銅仁—榕江分區(qū)的分界線基本一致(見圖1)。2015年劃分的上揚(yáng)子地塊和江南復(fù)合造山帶界線，實(shí)質(zhì)上是木黃—貴陽(yáng)—普安斷裂(見圖2)。

1—威寧—晴隆分區(qū)；2—遵義—貴陽(yáng)分區(qū)；3—銅仁—榕江分區(qū)；4—活動(dòng)性斷層(資料來(lái)源《貴州主要構(gòu)造體系與地震分布規(guī)律》)；5—區(qū)域性(隱伏)斷裂(①埡都—紫云斷裂，②松桃—獨(dú)山斷裂，③木黃—貴陽(yáng)—普安斷裂；④開遠(yuǎn)—平塘斷裂)，⑤黔中斷裂)圖1 貴州斷裂與地震分布圖Fig.1 Dustruvution of faults and earthquakes in Guizhou

1—三疊系；2—二疊系；3—石炭系；4—泥盆系；5—志留系；6—奧陶系；7—寒武系；8—地層界線；9—斷層；10—活動(dòng)性斷層；11—震中；12—縣城；13—居民點(diǎn)圖2 1819年9月4日貴定地震震中區(qū)地質(zhì)圖Fig.2 The geological sketch of epicenter area of Guiding earthquake on September 4, 1819

2 活動(dòng)性斷裂

晚第四紀(jì)以來(lái)，貴州在近東西向壓應(yīng)力作用下，地殼總體以隆升為主，形成了一些活動(dòng)性斷層(見圖1)。1978年貴州省地質(zhì)局編印的《貴州主要構(gòu)造體系與地震分布規(guī)律》描述了59條主要活動(dòng)性斷層。2011年盧定彪等編著的《貴州省活動(dòng)構(gòu)造特征及地殼穩(wěn)定性評(píng)價(jià)》識(shí)別描述了137條主要活動(dòng)性斷層。

這些活動(dòng)性斷層地貌表象明顯，主要呈現(xiàn)山間盆地直線型邊界、直線型溝谷、斷層三角面和斷層崖等。活動(dòng)性斷層經(jīng)過(guò)處，對(duì)水系的發(fā)育和展布有明顯的控制作用，主要表現(xiàn)是水系不正常的繞流匯流、多條水系突然同步轉(zhuǎn)彎、分流點(diǎn)和匯流點(diǎn)的線性分布、水系或沖溝突然終止或錯(cuò)開、河流直角交匯、河流沿?cái)鄬影l(fā)育呈折線彎曲和斷層兩側(cè)河谷地貌聚變等。溫泉多沿活動(dòng)性斷裂帶展布。

這些活動(dòng)性斷層中，以北北東—北東東向?yàn)橹?，其次是北西向和近南北向的，也有少量近東西向的。

活動(dòng)性斷層受先期斷層影響和控制，具有繼承和多期活動(dòng)性。貴州省境內(nèi)發(fā)現(xiàn)和識(shí)別出來(lái)的活動(dòng)性斷層，絕大部分是燕山期形成的斷裂的再次活動(dòng)，具有明顯的繼承性。燕山期形成的構(gòu)造形跡(褶皺和斷裂等)，又受燕山期前形成的深大斷裂影響和控制。這些深大斷裂，重力異常可以反映出來(lái)。重力異常分布特征受莫霍面深度的影響明顯。

3 斷裂與地震

從貴州斷裂構(gòu)造、特別是活動(dòng)性斷裂構(gòu)造與已經(jīng)記錄到的地震的分布特征來(lái)看，斷裂與地震關(guān)系還是比較密切的。代表性的是位于貴州西南部的北西向埡都—紫云斷裂帶(圖1中①)。埡都—紫云斷裂帶是在古生代裂陷槽的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一條多期活動(dòng)的隱伏深斷裂帶[6]。該斷裂帶經(jīng)赫章埡都、納雍坐拱、紫云及羅甸云干等地，走向北西，斜貫全省，長(zhǎng)度超過(guò)350 km；北西延入四川省，是四川菱形地塊的西南界及北西向鮮水河斷裂帶，是中國(guó)西部的一條重要斷裂帶。斷裂主要表現(xiàn)為構(gòu)造變形景觀的分區(qū)邊界，也是晚古生代沉積巖相急劇相變地帶。斷裂的南西側(cè)為北西向褶皺帶，而北東側(cè)褶皺軸向多為北東、南北向，兩者大角度相交。晚古生代時(shí)南西側(cè)(尤其是南段之石炭紀(jì)、二疊紀(jì)地層)為斜坡-盆地相，而北東側(cè)主要為臺(tái)地相。該隱伏斷裂帶對(duì)地表北東向斷裂有限制作用，尚有規(guī)模不大的同走向斷層，它們切割上白堊統(tǒng)，紫云東南還見上白堊統(tǒng)組成向斜，走向亦為北西向。斷裂帶控制了黔西北云貴橋—蟒洞地區(qū)鉛鋅礦床(點(diǎn))分布產(chǎn)出。在重力及航磁異常圖上，該隱伏斷裂帶表現(xiàn)為明顯的重力梯度帶和航磁異常帶，地震剖面資料反映隱伏斷裂明顯。該隱伏深大斷裂發(fā)育或始于加里東期(廣西運(yùn)動(dòng))，晚古生代的同沉積活動(dòng)南側(cè)下陷，燕山運(yùn)動(dòng)時(shí)制約兩側(cè)發(fā)生不同的構(gòu)造變形組合，喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)時(shí)再次復(fù)活[7]。埡都—紫云斷裂帶走向上可分為3段，具有由西北段(威寧段)的4條深斷層轉(zhuǎn)換為中段(關(guān)嶺段)2條深斷層，至東南段(紫云段)時(shí)演變?yōu)?條深斷層的構(gòu)造變換特征，且斷層的主體傾向亦由南西傾變換為北東傾[8]。中三疊世晚期，隨著右江盆地的關(guān)閉，該斷裂帶受到擠壓變形，在中晚侏羅世時(shí)期，受到華南地塊的推擠，斷裂帶遭受斜向左旋走滑變形[9]。埡都—紫云斷裂帶是右江地震帶北西段的主要斷裂帶，對(duì)貴州地震的分布有明顯的控制作用，主要表現(xiàn)在：斷裂南西側(cè)(威寧—晴隆地震分區(qū))地震的強(qiáng)度和頻度都非常高，北東側(cè)(遵義—貴陽(yáng)地震分區(qū))相對(duì)較少，是貴州兩個(gè)地震分區(qū)的分界線(見圖1)；該斷裂與其他斷裂(石門斷裂，木黃—貴陽(yáng)—普安斷裂，開遠(yuǎn)—平塘斷裂)交匯區(qū)為中強(qiáng)地震多發(fā)區(qū)(見圖1)。貴州的另一條近北東向隱伏深斷裂松桃—獨(dú)山斷裂(帶)(圖1中②)是遵義—貴陽(yáng)地震分區(qū)和銅仁—榕江地震分區(qū)的分界斷裂(帶)[10]。

貴州的地震主要沿(活動(dòng)性)斷裂及其附近或多組斷裂交匯部位分布。地震沿?cái)嗔鸭捌涓浇植嫉默F(xiàn)象在近南北向的石門斷裂和北東向的開遠(yuǎn)—平塘斷裂(帶)比較明顯(見圖1)。威寧縣中西部地震相對(duì)集中，主要原因是其位于南北地震帶南段的東緣，是北西向、近南北向和北東向幾組斷裂的交匯部位(見圖1)。晴隆、鎮(zhèn)寧和貞豐交界區(qū)域也是一個(gè)地震相對(duì)集中區(qū)，1495—1759年，晴隆縣境內(nèi)發(fā)生4.7級(jí)以上地震8次，這個(gè)區(qū)域是北西向、北東向斷裂的交匯部位(見圖1)。貴州有文字記錄的最早的地震是1308年發(fā)生在石阡縣的地震。1819年以來(lái)，貴州發(fā)生過(guò)4次6級(jí)左右地震，本文對(duì)其構(gòu)造背景，特別是斷裂背景做簡(jiǎn)要分析。

①1819年9月14日貴定6級(jí)地震：1819年9月14日上午，在貴定縣發(fā)生了6級(jí)地震(日本定為7.2級(jí)地震)，下午又發(fā)生了5.7級(jí)地震。震中位于南北向的隔槽式向斜核部，處于南北向斷裂和近東西向(區(qū)域上總體北東向)斷裂的交匯部位。這個(gè)區(qū)域，還存在北西向和北東向斷裂(見圖2)。

②1875年6月8日羅甸6.5級(jí)地震：文字記載的歷史資料表明，1875年6月8日發(fā)生的地震波及到貴州、廣西、湖南和云南所轄的2省會(huì)城市和30余縣。這次地震的震級(jí)，絕大部分研究者認(rèn)為是6.5級(jí)，但對(duì)這次地震的震中位置有不同的認(rèn)識(shí)。1979年廣西地震局編寫的《廣西地震志》中提出1875年6月8日地震震中在廣西西北部；1986年廣西地震辦公室進(jìn)一步調(diào)查，提出這次地震參考經(jīng)緯度為北緯25°20′，東經(jīng)106°28′，震級(jí)為6.5；廣西壯族自治區(qū)地方志編篡委員會(huì)1990年編輯的《廣西通志》提出，1875年6月8日南寧府發(fā)生一次強(qiáng)烈地震，宏觀震中在廣西樂(lè)業(yè)與貴州羅甸之間，震級(jí)6.5，參考震中經(jīng)緯度為北緯25°00′,東經(jīng)106°30′；陳仁法等在《華南地震》發(fā)表題為《1875年桂西黔南地震考》的文章[11]，提出1875年6月8日6.5級(jí)地震震中位置在羅甸北西，根據(jù)插圖標(biāo)示的震中位置得出參考經(jīng)緯度為北緯25°35′，東經(jīng)106°28′；1990年由中國(guó)地圖出版社出版的《中國(guó)歷史地震圖集(清時(shí)期)》[12]將這次地震命名為“1875年6月8日貴州貞豐東南地震”，參考經(jīng)緯度為北緯25°12′，東經(jīng)106°18′；1988年編輯的《中國(guó)地震歷史資料匯編》將該地震震中位置定在貴州羅甸和廣西樂(lè)業(yè)間，震級(jí)6.5級(jí)，參考經(jīng)緯度為北緯25°00′，東經(jīng)106°30′；1999年編輯的《中國(guó)強(qiáng)地震目錄》將這次地震震中定為廣西凌云北，震級(jí)6.5級(jí)，參考經(jīng)緯度為北緯25°00′，東經(jīng)106°24′；2009年羅遠(yuǎn)模等在《貴州地質(zhì)》發(fā)表《1875年6月8日貴州羅甸地震再考證》[13]一文，將這次地震命名為“1875年6月8日貴州羅甸地震”，參考經(jīng)緯度為北緯25°35′，東經(jīng)106°28′，震級(jí)6.5級(jí)。這次地震震中的具體位置，雖然提出了多個(gè)地方，但集中在貴州的羅甸、望謨和廣西的樂(lè)業(yè)3個(gè)縣范圍內(nèi)。筆者在研究貴州地震與斷裂構(gòu)造關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，前人提出的這次地震震中區(qū)正好處于區(qū)域的北東向開遠(yuǎn)—平塘斷裂(帶)和北西向埡都—紫云斷裂(帶)交匯區(qū)。開遠(yuǎn)—平塘斷裂經(jīng)過(guò)望謨的桑郎，羅甸的羅悃、羅甸縣城和沫陽(yáng)，埡都—紫云斷裂經(jīng)過(guò)紫云縣的大營(yíng)延伸到羅甸縣的羅悃附近交與開遠(yuǎn)—平塘斷裂。這兩條斷裂交匯處為床井背斜。如果按照1875年6月8日6.5級(jí)地震發(fā)生在這兩個(gè)區(qū)域性(隱伏)斷裂交匯處附近這一推斷，這次地震的震中位置應(yīng)該在床井背斜核部，地理位置在羅甸縣西部羅悃鎮(zhèn)附近，緊鄰?fù)兛h和紫云縣(見圖3)，經(jīng)緯度為北緯25°20′，東經(jīng)106°34′。

1—三疊系；2—二疊系；3—石炭系；4—泥盆系；5—地層界線；6—斷層；7—活動(dòng)性斷層；8—區(qū)域性(隱伏)斷裂(①埡都—紫云斷裂，②開遠(yuǎn)—平塘斷裂)；9—巖漿巖(輝綠巖)；10—省界；11—居民點(diǎn)；12—縣城；13—震中圖3 1875年6月8日羅甸地震震中區(qū)地質(zhì)圖Fig.3 The geological sketch of epicenter area of Luodian earthquake on June 8, 1875

1—第四系；2—第三系；3—侏羅系；4—三疊系；5—二疊系；6—石炭系；7—泥盆系；8—志留系；9—奧陶系；10—寒武系；11—地層界線；12—不整合地層界線；13—斷層；14—活動(dòng)性斷層；15—省界；16—居民點(diǎn)；17—縣城；18—震中圖4 1948年10月9—10日威寧地震震中區(qū)地質(zhì)圖Fig.4 The geological sketch of epicenter area of Weining earthquake on October 9 and 10, 1948

④2015年3月30日劍河5.5級(jí)地震：2015年3月30日在劍河縣發(fā)生了5.5級(jí)地震，這是1949年以來(lái)震中在貴州境內(nèi)的震級(jí)最大的一次地震。這次地震發(fā)生在華南褶皺帶，震中附近100 km2范圍內(nèi)出露地層主要為元古界板溪群的番召組和清水江組，巖石主要為板巖和千枚巖。震中處于北北東向的建威堡向斜核部，震中地區(qū)100 km2范圍內(nèi)至少有4條明顯的近北東向的較大的活動(dòng)性斷層存在(見圖5)，自北西到南東依次為邦洞斷層、南加斷層、啟蒙斷層和大稼斷層。北北東向的郎洞斷層和寨蒿斷層也通過(guò)震中附近。遙感解譯結(jié)果顯示，震中區(qū)有多條北東向和北西向斷裂交匯(見圖5)。

1—寒武系；2—震旦系；3—板溪群清水江組第三段；4—板溪群清水江組第三段下亞段；5—板溪群清水江組第二段；6—板溪群清水江組第一段；7—板溪群清水江組第一段至第二段；8—板溪群番召組第二段；9—地層界線；10—巖相分界線；11—實(shí)測(cè)(活動(dòng)性)斷層；12—衛(wèi)星圖片解譯斷裂(線型)構(gòu)造；13—震中；14—河流；15—居民地圖5 2015年3月30日劍河地震震中區(qū)地質(zhì)圖Fig.5 The geological sketch of epicenter area of Jianhe earthquake on March 30, 2015

4 結(jié)論

貴州的地震活動(dòng)受地質(zhì)背景，特別是(活動(dòng)性)斷裂控制和影響。貴州地震的平面分布分區(qū)(威寧—晴隆分區(qū)、遵義—貴陽(yáng)分區(qū)和銅仁—榕江分區(qū))邊界受區(qū)域斷裂(埡都—紫云斷裂，松桃—獨(dú)山斷裂)控制。貴州地震多發(fā)生在斷裂附近或多組斷裂交匯區(qū)附近。1819年以來(lái)，貴州境內(nèi)發(fā)生的4次6級(jí)左右地震，震中都在多組斷裂交匯區(qū)附近。1875年6月8日發(fā)生的6.5級(jí)地震，震中可能在開遠(yuǎn)—平塘斷裂和埡都—紫云斷裂交匯區(qū)附近的床井背斜，地理位置位于羅甸縣西部，緊鄰?fù)兛h和紫云縣，經(jīng)緯度為東經(jīng)106°36′，北緯25°18′。需要說(shuō)明的是，地震的活動(dòng)和地質(zhì)構(gòu)造特征不會(huì)按行政區(qū)域劃分，這里只談貴州是為了論述方便。

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FAULTS AND EARTHQUAKES IN GUIZHOU

WANG Shang-yan

(Earthquake Administration of Guizhou Province, Guizhou 550001, China)

Earthquakes in Guizhou were controlled and affected by (active) faults. The regional faults controlled the earthquake partition boundaries. Earthquakes usually occurred near faults or intersection area of many faults. Epicenters of the four earthquakes,M6 or so, since 1819, were in intersection area of many faults. TheM6.5 earthquake that occurred on Jun. 8th, 1875, its epicenter was located at the Chuangjing anticline, intersection area of Kaiyuan-Pingtang fault and Yadu-Ziyun fault. The epicenter is located at the west of Luodian County, and is nealy Wangmo County and Ziyun County. Its longitude and latitude is 106°36′E and 25°18′N.

active fault; earthquake; Guizhou

1006-6616(2016)03-0430-09

2016-03-13

貴州省科技計(jì)劃項(xiàng)目“貴州破壞性地震調(diào)查研究”(黔科合SY字[2013]3106號(hào))

王尚彥(1961-)，男，貴州省地震局研究員，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)、地震地質(zhì)研究工作。E-mail：gzsdzjwsy@163.com

P315.2

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