馬志江,石樹(shù)中,楊福平
(浙江省工程地震研究所,杭州 310013)
溫州市及鄰區(qū)地震構(gòu)造條件分析
馬志江,石樹(shù)中,楊福平
(浙江省工程地震研究所,杭州 310013)
溫州市是浙南經(jīng)濟(jì)、文化中心,近年來(lái)大量重大工程項(xiàng)目陸續(xù)開(kāi)工建設(shè),對(duì)地震安全的需求不斷增加。對(duì)溫州及鄰區(qū)范圍內(nèi)地震活動(dòng)性、地質(zhì)構(gòu)造、地球物理場(chǎng)及地殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,綜合研究了該區(qū)地震構(gòu)造特征。研究表明:溫州及鄰區(qū)范圍內(nèi)不具備發(fā)生地表破裂型大震的構(gòu)造條件,但具備發(fā)生中等地震的構(gòu)造條件。
地震;活動(dòng)構(gòu)造;地震構(gòu)造;地球物理場(chǎng);溫州
溫州市是浙江省的地級(jí)市,為沿海港口城市,位于中國(guó)黃金海岸線中段,浙江東南部,東瀕東海,是我國(guó)第一批對(duì)外開(kāi)放的14個(gè)沿海城市之一,是浙南經(jīng)濟(jì)、文化中心。近年來(lái),溫州市的高層建筑逐年增多,一些關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重大建設(shè)工程如橋梁工程、城市交通樞紐等工程也在陸續(xù)開(kāi)工建設(shè)。個(gè)別工程雖然開(kāi)展過(guò)地震安全性評(píng)價(jià)工作,但沒(méi)有系統(tǒng)而全面地對(duì)溫州市及鄰區(qū)的地震構(gòu)造條件進(jìn)行分析,本文對(duì)溫州市及鄰區(qū)范圍內(nèi)地震活動(dòng)、地質(zhì)構(gòu)造、地球物理場(chǎng)及地殼結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行了分析,研究表明:溫州及鄰區(qū)范圍內(nèi)不具備發(fā)生地表破裂型大震的構(gòu)造條件,但具備發(fā)生中等地震的構(gòu)造條件。
根據(jù)地震史料記載和地震臺(tái)站記錄[1-4],溫州市及鄰區(qū)范圍(以下簡(jiǎn)稱研究區(qū))為 119.10°~122.20°E, 26.65°~29.35°N,這一范圍基本上可把對(duì)溫州市產(chǎn)生影響的地震及重要構(gòu)造帶包括在內(nèi)。研究區(qū)內(nèi)首次記載的破壞性地震是1813年10月17日的溫州43/4級(jí)地震,從1813年至2014年12月31日研究區(qū)內(nèi)共發(fā)生M≥4.7級(jí)地震4次(表1),最大地震為1926年浙江平陽(yáng)以東海域51/4級(jí)和1960年浙閩交界以東海域5級(jí)地震。
表1 研究區(qū)M≥4.7地震目錄Table 1 Earthquake catalog with M≥4.7 in study area
1970年至2014年12月31日,華東地震臺(tái)網(wǎng)記錄到研究區(qū)內(nèi)發(fā)生M≥1.0級(jí)地震2 471次(見(jiàn)表2),這些地震絕大多數(shù)發(fā)生在溫州珊溪水庫(kù)地區(qū),屬于水庫(kù)誘發(fā)地震,其中有21次M≥4.0地震,最大的水庫(kù)誘發(fā)地震為2006年2月9日的4.6級(jí)地震;構(gòu)造地震發(fā)生次數(shù)少,僅有104次,且震級(jí)均小于4級(jí),但這些小震基本沿一些區(qū)域性斷層附近分布。
表2 研究區(qū)1970年以來(lái)地震的震級(jí)-頻次分布Table 2 Magnitude-frequency distribution in study area since 1970
圖1給出了研究區(qū)M≥4.7級(jí)歷史地震分布和自1970年以來(lái)研究區(qū)M≥1.0級(jí)地震分布。從圖中可以看出,研究區(qū)的地震空間分布是很不均勻的,大部分地震分布在研究區(qū)南部,中部、北部地震較少。研究區(qū)歷史地震及現(xiàn)今地震的活動(dòng)水平不高,地震活動(dòng)背景在5級(jí)左右。
研究區(qū)在大地構(gòu)造單元?jiǎng)澐稚蠈偃A南加里東褶皺帶(圖2)。該褶皺帶是由加里東運(yùn)動(dòng)時(shí)期的地槽褶皺回返而成,后與揚(yáng)子地臺(tái)拼合一起組成“新地臺(tái)”。華力西期和印支期,構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)穩(wěn)定,為緩慢的長(zhǎng)期隆起剝蝕區(qū),僅在一些低洼地區(qū)有沉積。印支運(yùn)動(dòng)后,其活動(dòng)性急劇增大,以斷塊運(yùn)動(dòng)為主,構(gòu)造格局有了很大變化。不同方向構(gòu)造盆地的發(fā)育和大規(guī)模火山活動(dòng),是燕山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的一大特色。
2.1.1 主要類型及特
研究區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)形式和類型多樣,其中主要有:
圖1 溫州市及鄰區(qū)范圍地震震中分布圖Fig.1 Epicenter distribution map of Wenzhou and its adjacent areas
圖2 研究區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)圖(矩形框?yàn)檠芯繀^(qū)范圍)Fig.2 The structure map of study area
(1)繼承性。喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)的早期,研究區(qū)內(nèi)地殼全面抬升,大陸部分大都處于上隆剝蝕狀態(tài),白堊紀(jì)斷陷盆地不斷萎縮、消亡,逐漸失去了盆地固有的形態(tài)特征。
從新近紀(jì)開(kāi)始的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng),繼承了喜馬拉雅早期的運(yùn)動(dòng)特征,大陸地殼繼續(xù)保持上升隆起,特別是研究區(qū)西南部的仙霞嶺、括蒼山、雁蕩山、洞宮山及鷲峰山等,地貌上山勢(shì)陡峻、深谷急流;由于地殼的不斷上隆,除在天臺(tái)等少數(shù)盆地內(nèi)有新近紀(jì)火山噴溢物沉積外,大多數(shù)白堊紀(jì)盆地均遭抬升剝蝕,范圍逐漸收縮,只有極薄的沖洪積層:區(qū)內(nèi)斷層新近紀(jì)以來(lái)表現(xiàn)有老斷層的繼承性活動(dòng),如北東-北北東向斷層和北西向斷層,都是在新構(gòu)造時(shí)期以前形成,新構(gòu)造時(shí)期有不同程度的復(fù)活,而新生的斷層在研究區(qū)內(nèi)極少見(jiàn)。
(2)振蕩性。研究區(qū)在總體上隆的背景下,還包含多次局部抬升、下降的振蕩性(間歇性)過(guò)程。
古近紀(jì)地殼全面抬升后,造成白堊紀(jì)斷陷湖盆干涸和消亡,同時(shí)使早期巖石遭受剝蝕。
新近紀(jì)的上新世早、中期殘積和湖積層發(fā)育,晚期地殼再度抬升;早更新世早期由于地形高差超過(guò)1 000 m,在盆地邊緣和山麓地帶堆積了河流相沉積物,至早更新世中期新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)從普遍抬升逐漸變?yōu)樯笛a(bǔ)償,侵蝕、堆積又趨活躍。此后又經(jīng)歷了一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的抬升時(shí)期,使原來(lái)半封閉的金衢盆地被切開(kāi)。中更新世,盆地由抬升轉(zhuǎn)為下降,新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)繼續(xù)振蕩性下降和海平面上升,海域不斷擴(kuò)大,海進(jìn)波及到椒黃和溫瑞盆地。中更新世末,地殼再度抬升,但幅度不大。晚更新世研究區(qū)丘陵地區(qū)曾經(jīng)歷了兩個(gè)侵蝕期和兩個(gè)堆積區(qū)。全新世,由于侵蝕基準(zhǔn)面的振蕩性變化,其間經(jīng)歷了幾次隆起和堆積過(guò)程,在河流中下游地段,形成了三級(jí)堆積階地,接近谷口的河谷地段,海退形成谷地,海進(jìn)則淪為溺谷,在溺谷以上地段河流沉積的韻律性突出。同時(shí),三級(jí)跌水(瀑布)也較發(fā)育。
(3)不均一性。研究區(qū)的不同地區(qū),新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的不均一性表現(xiàn)明顯,其中主要有以下幾個(gè)方面:
①上升運(yùn)動(dòng)。研究區(qū)大陸部分的中部及西南部的仙霞嶺-洞宮山、括蒼山之間,新構(gòu)造時(shí)期上升500 m以上,上升幅度較大,為中等隆起區(qū),許多山峰海拔高度在千米以上,其中黃茅尖達(dá)1 921 m;而在研究區(qū)北部及沿海一帶上升幅度較小,多為200 m左右弱隆起區(qū),低山、丘陵的高度多為400~800 m。
②下降運(yùn)動(dòng)。研究區(qū)內(nèi)下降運(yùn)動(dòng)較弱,其幅度較小,在山間盆地內(nèi)只有個(gè)別的小型盆地為第四紀(jì)斷陷盆地,如碧湖盆地。大部分白堊紀(jì)紅層盆地的第四紀(jì)沉積物極薄,一般5~15 m,局部近山麓處可達(dá)27~40 m的沖洪積層;在沿海一帶椒江-黃巖盆地第四系厚50~250 m,溫州-瑞安盆地第四系厚50~170 m,都屬拗陷型構(gòu)造盆地[6]。
③掀斜運(yùn)動(dòng)。研究區(qū)新構(gòu)造時(shí)期具有掀斜運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),除研究區(qū)西北部受黃山隆起的影響,形成由西北向東南的掀斜外,其它地區(qū)由于中部及西南部隆起幅度較大,常形成向北和向沿海一帶的掀斜。
2.1.2 新構(gòu)造分區(qū)
根據(jù)隆升和沉降運(yùn)動(dòng)造成的大陸和海底地貌差異、局部隆起和下沉幅度和差異,研究區(qū)劃分三個(gè)新構(gòu)造區(qū)(圖2):閩東北-浙中中低山隆起區(qū)(Ⅰ)、浙閩沿海低山隆起區(qū)(Ⅱ)及東海大陸架盆地沉降區(qū)(Ⅲ)。
(1)閩東北-浙中中低山隆起區(qū)(Ⅰ)。該區(qū)前震旦系基底零星分布,燕山構(gòu)造層(三疊系至古近系、新近系)比較發(fā)育,斷層以北東向?yàn)橹?。新?gòu)造運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為向北東方向的掀斜隆起,發(fā)育形成以仙霞嶺至?xí)綖橹黧w的北東向斷續(xù)山鏈,地面高程由1 741 m(大龍山)逐漸下降到760 m以下,其間夾有高程300~500 m的山間盆地,地貌上這一帶呈左行排列的盆嶺結(jié)構(gòu)。
(2)浙閩沿海低山隆起區(qū)(Ⅱ)。該區(qū)是研究區(qū)內(nèi)沿海地帶海拔500~600 m的低夷平面所在部位,其西界以高400 m左右的山麓夷平作用下的懸崖與高夷平面分開(kāi)。夷平面上覆蓋新近紀(jì)玄武巖,第四紀(jì)有過(guò)隆升運(yùn)動(dòng),現(xiàn)今在三門濱海殘留有40 m高的海蝕穴和20~30 m高的海蝕平臺(tái),以及海岸一帶還形成有大面積的全新世海積平原,說(shuō)明第四紀(jì)隆升具有間歇性特征。
(3)東海大陸架盆地沉降區(qū)(Ⅲ)。東海大陸架盆地是一個(gè)大型的新生代裂陷盆地[7],在地貌上屬于堆積陸架平原。該盆地在中新世時(shí)內(nèi)部差異沉降仍相當(dāng)明顯,沉積厚度差異較大。到上新世和第四紀(jì),整個(gè)盆地向東南傾斜下沉,上新統(tǒng)和第四系分布廣泛,但西薄東厚,一般800~1 200 m,新構(gòu)造活動(dòng)具西弱東強(qiáng)的特點(diǎn)。
2.1.3 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和地震的關(guān)系
研究區(qū)內(nèi)雖有多次中小地震發(fā)生,但其強(qiáng)度和頻度不大,和研究區(qū)北部的華北地區(qū)及南部的閩粵沿海地帶相比,地震活動(dòng)弱得多,這顯然與本區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度和方式密切相關(guān)。
(1)研究區(qū)內(nèi)的閩東北-浙中中低山隆起區(qū)、浙閩沿海低山隆起區(qū)均以繼承性的隆升為主,兩個(gè)新構(gòu)造單元之間屬漸變關(guān)系,它們之間的塊體差異運(yùn)動(dòng)相對(duì)較弱。
(2)新近紀(jì)以來(lái),本區(qū)的震蕩性運(yùn)動(dòng)突出,沒(méi)有新生的斷層形成,一些沿海地帶的盆地為拗陷型盆地,其邊界未發(fā)現(xiàn)控制性活動(dòng)斷層,進(jìn)入第四紀(jì)后巖漿活動(dòng)不發(fā)育。
總體而言,研究區(qū)地殼運(yùn)動(dòng)差異性不顯著,斷層第四紀(jì)活動(dòng)強(qiáng)度不大,地震活動(dòng)相對(duì)較弱,僅因受余姚-麗水?dāng)鄬印⒄汩}濱海斷層以及鎮(zhèn)海-溫州斷層的弱活動(dòng)控制,發(fā)生過(guò)4次43/4級(jí)~51/2級(jí)地震動(dòng)。
研究區(qū)內(nèi)主要斷層有北北東向、北東向、北西向及近東西向四組(圖3),均為前第四紀(jì)或早、中更新世斷層,未發(fā)現(xiàn)晚更新世以來(lái)活動(dòng)斷層(表 3)。
2.2.1 奉化-麗水?dāng)鄬?(F4)
該斷層整體走向?yàn)楸睎|45~60°,沿大碶盆地與寧波盆地東部邊界經(jīng)奉化、天臺(tái)、仙居盆地達(dá)麗水碧湖鎮(zhèn),過(guò)龍泉、慶元西進(jìn)入福建境內(nèi)。該斷層控制了舟山群島的西邊界,成為寧波盆地及大碶盆地的東南邊界,并控制了天臺(tái)盆地、仙居盆地等一系列盆地,斷層形成于加里東期、對(duì)晚侏羅世巖漿噴出與侵入有直接影響,燕山晚期活動(dòng)又相當(dāng)強(qiáng)烈。新近系玄武巖沿?cái)鄬诱共迹a(chǎn)狀也發(fā)生明顯變化。根據(jù)對(duì)該斷層開(kāi)展的野外地質(zhì)調(diào)查,在天臺(tái)盆地、麗水盆地及景寧一帶,斷層泥熱釋光測(cè)年在21~24萬(wàn)年之間。綜合分析,該斷層為最新活動(dòng)時(shí)代在中更新世。沿?cái)鄬影l(fā)生過(guò)一些現(xiàn)代小地震。
圖3 溫州市及鄰區(qū)地震構(gòu)造圖Fig.3 Seismic structural map of Wenzhou and its adjacent areas
表3 溫州市及鄰區(qū)主要斷層一覽表Table 3 The main fault list of Wenzhou and its adjacent areas
注:斷層活動(dòng)時(shí)代確定主要依據(jù)我單位多年來(lái)在浙江地區(qū)開(kāi)展的大量地震地質(zhì)工作的成果。
2.2.2 鎮(zhèn)海-溫州斷層(F5)
該斷層北起鎮(zhèn)海,往南經(jīng)奉化、寧海、臨海一帶,經(jīng)溫州入福建,總體走向20°~30°,由數(shù)條20°~30°左行斜裂逆沖走滑斷層構(gòu)成斷層主體。布格重力異常和航磁異常在斷層兩側(cè)有明顯的變化。區(qū)域上斷層控制了寧溪-三門、寧海、寧波等白堊紀(jì)盆地的生成發(fā)展,切割了裘村、西店等燕山期巖體,沿?cái)鄬蛹皟蓚?cè)分布有新近紀(jì)玄武巖及基性、超基性巖筒。南溪一帶有溫泉及線性陡崖深谷。斷層在長(zhǎng)潭水庫(kù)以南進(jìn)入雁蕩山地區(qū)后地表顯示不明顯,主要由于不同地質(zhì)時(shí)期、不同方向斷層持續(xù)活動(dòng)以及火山活動(dòng)、盆地的形成發(fā)展等構(gòu)造作用使得這一地區(qū)北北東向的鎮(zhèn)海-溫州斷層的地表形跡被改造,因此地表不發(fā)育①浙江省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局.中華人民共和國(guó)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報(bào)告(1:25萬(wàn)溫州幅),1999.。在研究區(qū)外的寧波大碶盆地西緣,根據(jù)物探和鉆探資料結(jié)果,為晚更新世活動(dòng)斷層[9]。在研究區(qū)內(nèi),野外地質(zhì)調(diào)查、淺層地震勘探等證據(jù)認(rèn)為斷層的最新活動(dòng)時(shí)代為早第四紀(jì)。
2.2.3 岱山-黃巖斷層(F6)
該斷層北起岱山島北端,斜貫岱山島、舟山本島后,基本沿北北東走向經(jīng)象山、三門灣、樂(lè)清灣、溫州沿海一帶展布,總體走向20°~30°。重力上表現(xiàn)為一條成北東向延伸的重力梯級(jí)帶。區(qū)域上該斷層地表出露明顯,地貌上沿?cái)鄬佣嘁怨鹊氐蓉?fù)地形出現(xiàn),并控制第四系盆地發(fā)育,在研究區(qū)北部外圍的舟山本島十字路附近,推測(cè)最新活動(dòng)時(shí)代在晚更新世早期[10];在溫州一帶,地表出露不佳,根據(jù)地球物理場(chǎng)資料,推測(cè)斷層隱伏于樂(lè)清灣沿海至溫州黃華鎮(zhèn)沿海一帶,從斷層在樂(lè)清灣北部的基巖區(qū)的線性溝谷或線性山體地貌表現(xiàn),分析該斷層在溫州一帶的最新活動(dòng)時(shí)代為早第四紀(jì)。
2.2.4 溫州-泰順斷層(F7)
該斷層北起樂(lè)清、溫嶺,向西南至溫州,繼續(xù)往南西經(jīng)泰順南,一直延入福建,總體走向50°,溫州一帶斷層?xùn)|北起自四都鎮(zhèn)東北,經(jīng)白石鎮(zhèn)、梧鋌鎮(zhèn)、麗岙鎮(zhèn)北終止于陶峰鎮(zhèn)西北。沿?cái)鄬?,在烏牛?zhèn)、陶山鎮(zhèn)張染村、河山頭村等多處出露斷層剖面,破碎帶寬度1~5 m,斷面上發(fā)育斷層泥;在樂(lè)清市虹橋信岙村附近,斷層發(fā)育于侏羅系黃褐色、褐色火山凝灰?guī)r中,走向30°,傾向北西,傾角75°,斷層破碎帶寬4 m,以角礫巖和碎裂巖為主,呈淺黃綠色、黃褐色,弱膠結(jié),上覆40~120 cm左右的晚第四系崩坡積物,未受到擾動(dòng)。沿?cái)嗝婵梢?jiàn)少量斷層泥,ESR測(cè)年結(jié)果為(463±46)ka B.P.。綜合在溫州一帶開(kāi)展的野外地質(zhì)調(diào)查,依據(jù)地質(zhì)地貌、斷層物質(zhì)特征及測(cè)年資料等資料,認(rèn)為該斷層的最新活動(dòng)時(shí)代屬中更新世。
2.2.5 淳安-永嘉斷層(F11)
該斷層斜貫浙江中部,斷層西北起自淳安西,往東南經(jīng)蘭溪、金華至永嘉南,總體走向310°左右,傾向北東或南西,傾角36~82°。該斷層形成于燕山期,由一系列走向北西的斷層組成約3~4 km寬的斷層帶。在溫州北部一帶,斷層沿線線性地貌表現(xiàn)較好,形成明顯的溝谷、埡口地貌,斷層溝谷兩側(cè)山脊線高差最大可達(dá)80~100 m。綜合地質(zhì)地貌特征,認(rèn)為淳安-永嘉斷層在溫州一帶的最新活動(dòng)時(shí)代為早第四紀(jì)。
從溫州市及鄰區(qū)主要斷層與地震分布的空間位置關(guān)系可以看出,研究區(qū)的43/4級(jí)以上地震大多發(fā)生在規(guī)模較大的北東向和北東東向斷層帶附近,有的發(fā)生在斷層帶交會(huì)區(qū)。例如,1813年溫州43/4級(jí)地震發(fā)生在北東向溫州-泰順斷層帶與北西向淳安-永嘉斷層帶交會(huì)區(qū)附近,1866年云和鶴溪43/4級(jí)地震發(fā)生在北東向的余姚-麗水?dāng)鄬訋c北西向的景寧-蒼南斷層帶交會(huì)區(qū)。此外一些早第四紀(jì)斷層附近也有現(xiàn)代小震分布 (如奉化-麗水?dāng)鄬?、浙閩濱海斷層)。
據(jù)1:50萬(wàn)布格重力異常圖(圖4),研究區(qū)重力場(chǎng)有如下四方面特征:
(1)分區(qū)明顯。以近海岸展布的北北東向零值線為界,其西北側(cè)的大陸部分為負(fù)異常區(qū),異常值(0~-60)×10-5m/s2, 東南側(cè)為正異常區(qū), 異常值(0~40)×10-5m/s2。 反映了大陸與東海海域地形、地勢(shì)的變化和地殼結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的差異以及地殼和巖層厚度、上地幔密度的不同。
圖4 溫州市及鄰區(qū)布格重力異常等值線圖Fig.4 The Bouguer gravity anomaly contour map of Wenzhou and its adjacent areas
(2)等值線走向變化大。研究區(qū)東南沿海地區(qū)等值線為北北東走向,形成了等值線呈北北東向的重力梯度帶;青田至龍泉等值線呈近東西走向并局部封閉,形成負(fù)值較大的異常區(qū)。東陽(yáng)至龍游等值線呈北東東向,在其北部金華等地展布有近南北向零值線,形成異常的高值區(qū);海域內(nèi)等值線總體表現(xiàn)為北東走向,有的形成了圈閉。
一般說(shuō)來(lái),在重力異常高值區(qū)多對(duì)應(yīng)古老巖層的隆起及盆地分布,如金衢盆地;而重力異常低負(fù)地區(qū)通常對(duì)應(yīng)古老巖層的拗陷部分或密度值較低的酸性巖漿的分布,如在青田-壽寧西北一帶廣泛分布從古生代到新生代不同時(shí)期的花崗巖體,且其延深較大。
(3)梯度異常差異顯著。青田-溫州以南形成顯著的重力梯度帶,梯度值為-10×10-5m·s-2/km,而其它地區(qū)等值線較稀疏,梯度值要小得多。
溫州以南沿海岸展布的北北東重力梯度帶,與莫霍面、巖石圈地幔中的低速層頂界向西北方向傾伏的階梯狀變化呈對(duì)應(yīng)關(guān)系。在東海海域中,重力場(chǎng)為北北東向梯度帶,其西側(cè)為東海陸架盆地的東緣,東海陸架盆地內(nèi)為新生代時(shí)期的巨厚沉積。
(4)畸變帶突出。從溫州向東至海域,重力異常等值線由北北東方向急轉(zhuǎn)為東南方向,后又轉(zhuǎn)為北北東向,形成了北西方向的畸變帶,此帶內(nèi)等值線變化梯度較大,可能與北西向斷層帶的展布有關(guān)。
據(jù)1:50萬(wàn)航磁異常圖(圖5),研究區(qū)內(nèi)航磁具有如下特征:
圖5 溫州市及鄰區(qū)航磁異常圖Fig.5 The aeromagnetic anomaly map of Wenzhou and its adjacent areas
研究區(qū)內(nèi)的大陸及東海海域磁異常帶總體走向?yàn)楸睎|、北北東向,同時(shí)存在著北西向扭曲、錯(cuò)移。因此形成了磁異常的東西分帶和南北分塊的特征。研究區(qū)內(nèi),從西向東分為浙閩大陸磁場(chǎng)變化區(qū)、沿海磁力高帶。
浙閩大陸磁場(chǎng)變化區(qū)主要為北東向、北北東向和北西向斷層,以及燕山期花崗巖、火山巖的反映。以零值線和局部100 nT左右等值線不大的閉合圈為特征,總體呈北東或北北東向、團(tuán)塊狀展布。
沿海及東海陸架西緣為磁力高帶,總體呈北北東向,沿陸緣展布,異常值大于100 nT,主要是侏羅-白堊紀(jì)花崗巖、火山巖的條帶狀展布
總之,區(qū)內(nèi)磁異常在總體上具有北東、北北東的帶狀特征,同時(shí)以陸緣北北東向磁力高帶為界,其兩側(cè)多有團(tuán)塊狀磁異常區(qū)分布。
根據(jù)重、磁資料以及人工地震爆破資料[8],經(jīng)計(jì)算得出地殼等厚度線圖(圖6)。從圖6中可以看出,研究區(qū)地殼厚度具以下三方面特征:
(1)地殼厚度從西向東逐漸減小。在壽寧西北地殼厚度大于34 km,是區(qū)內(nèi)地殼最厚的地區(qū),由此向東至沿海一帶為30 km,東海西緣為28 km,東海中部為26 km,它們均屬大陸型地殼。
(2)地殼厚度梯度變化較大。以壽寧西北-溫州一線為界,其東南部地殼等厚線呈北北東向展布,特別是沿海一帶地殼厚度變化梯度較大,而在西北部地殼厚度變化梯度較小。
(3)地殼厚度形態(tài)變化差異明顯。研究區(qū)內(nèi)壽寧西北附近34 km等厚線呈北東向橢圓狀并半封閉,在青田附近,32 km等厚線由北北東向北西向彎轉(zhuǎn)。地殼等厚線形態(tài)變化特征說(shuō)明地殼厚度除與地殼結(jié)構(gòu)有關(guān)外,還與地殼的物質(zhì)組成如巖漿巖分布和新生代沉積盆地等有密切的聯(lián)系。
圖6 溫州市及鄰區(qū)地殼等厚度線圖Fig.6 The crustal thickness line map of Wenzhou and its adjacent areas
(1)地震多發(fā)生在布格重力異?;儙Ш彤惓K區(qū)內(nèi),如溫州1813年10月17日43/4級(jí)地震和3次4.0~4.5級(jí)地震震中位于北西向畸變帶內(nèi);1866年9月21日43/4級(jí)地震和2次4.0~4.5級(jí)地震震中位于青田-壽寧西北異常塊體內(nèi)。
(2)地震多發(fā)生在高磁異常區(qū)邊緣,如溫州1813年43/4級(jí)地震;東海海域1926年51/4級(jí)地震和1960年5級(jí)地震,震中位于大于100 nT磁異常區(qū)的邊緣。
(3)地震多發(fā)生在地殼厚度變化較大的梯度帶內(nèi),從壽寧西部至溫州到東海海域,其南側(cè)地殼等厚線總體呈北北東走向,其梯度比北側(cè)大得多,一些中強(qiáng)地震多發(fā)生在南部地區(qū)。
溫州市及鄰區(qū)范圍內(nèi)有歷史記載以來(lái)未發(fā)生過(guò)6級(jí)及以上地震,最大地震震級(jí)為東海海域中的51/4級(jí)地震。根據(jù)對(duì)溫州市及鄰區(qū)范圍內(nèi)地震構(gòu)造、地球物理場(chǎng)及地殼結(jié)構(gòu)等方面的研究,對(duì)溫州市及鄰區(qū)地震構(gòu)造條件總結(jié)如下:
(1)新構(gòu)造時(shí)期,溫州市及鄰區(qū)的中低山區(qū)表現(xiàn)為整體間歇性掀斜抬升,沿海平原區(qū)整體沉降接受沉積,平原區(qū)與中低山區(qū)間發(fā)育的一些斷陷盆地(如嵊州盆地、天臺(tái)盆地、松陽(yáng)盆地等),但沉積厚度不大,這反映了差異運(yùn)動(dòng)幅度不大的特點(diǎn)。第四紀(jì)以來(lái)特別是晚更新世以來(lái)本區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)漸趨緩和,運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度相對(duì)較弱,區(qū)內(nèi)無(wú)全新世、晚更新世活動(dòng)斷層,大部分為前第四紀(jì)至早第四紀(jì)斷層,說(shuō)明本區(qū)不具備發(fā)生大地震的新構(gòu)造與地震構(gòu)造背景。
(2)地球物理場(chǎng)及地殼結(jié)構(gòu)研究表明,溫州市及鄰區(qū)范圍內(nèi)地殼運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較弱,相對(duì)較穩(wěn)定,構(gòu)造應(yīng)力作用較弱,不具備發(fā)生強(qiáng)烈地震的構(gòu)造條件,但研究區(qū)一些布格重力異?;儙Ш彤惓K區(qū)、高磁異常區(qū)邊緣、地殼厚度變化較大的梯度帶內(nèi)。這些地帶也是地球物理場(chǎng)及深部構(gòu)造異常的部位,是未來(lái)潛在發(fā)生5級(jí)左右破壞性地震的構(gòu)造部位。
綜上分析,溫州市及鄰區(qū)范圍內(nèi)不具備發(fā)生地表破裂型大震的構(gòu)造條件,但具備發(fā)生中等地震的構(gòu)造條件。
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Analysis of Seismic Tectonic Characteristics in Wenzhou and Its Adjacent Areas
MA Zhijiang, SHI Shuzhong, YANG Fuping
(The Engineering Seismology Institute of Zhejiang Province, Hangzhou 310013, China)
Based on seismic activity,geological structure,geophysical field and crustal structure, the paper analyzed the seismic tectonic characteristics of Wenzhou and its adjacent areas.The results show that:Wenzhou and its adjacent areas do not have the structural conditions of strong earthquakes,but have the structural conditions of moderate earthquakes.
Earthquake activity; Geological structure;Geophysical field
P315.2
A
1001-8662(2017)03-0025-10
10.13512/j.hndz.2017.03.004
馬志江,石樹(shù)中,楊福平.溫州市及鄰區(qū)地震構(gòu)造條件分析[J].華南地震,2017,37(3):25-34.[MA Zhijiang,SHI Shuzhong,YANG Fuping.
Analysis of Seismic Tectonic Characteristics in Wenzhou and Its Adjacent Areas[J].South China journal of seismology,2017,37(3):25-34.]
2016-04-15
馬志江(1977-),男,高級(jí)工程師,主要從事地震地質(zhì)及遙感解譯工作。
E-mail:934176052@qq.com.