地震反射法在玉溪盆地普渡河断裂探测中的应用

何正勤 沈 坤 鲁来玉 胡 刚 叶太兰 李桂银

1）中国地震局地球物理研究所，北京 100081

2）云南省玉溪市防震减灾局，云南玉溪 653100

在国家公益性行业科研专项的支持下，由中国地震局组织、启动了中国地震科学台阵探测项目，首先在我国西南地区的南北地震带南段开展以大型地震台阵观测为主的综合地球物理探测工作，并将分区逐步在整个中国大陆开展流动地震台阵探测，以全面认识中国大陆地震孕育的深部构造背景环境和大陆岩石圈的动力学结构，为我国的防震减灾事业和地球科学研究工作提供技术支持和基础资料。

玉溪盆地的浅层地震探测工作是中国地震科学台阵探测-南北地震带南段项目中“典型地区‘标准’结构模型建立”专题研究内容的一部分。选择在玉溪盆地开展综合地球物理探测，将玉溪地区作为“典型地区”建立“标准”结构模型，是由于玉溪盆地位于南北地震带南段，地处川滇菱形地块东南端，是云南地区地震活动频度高、强度大的高潜在危险区。因此探测该地区的浅层速度结构、揭示玉溪盆地内隐伏断裂的展布情况对于研究南北地震带南段的深浅构造关系和防震减灾都具有重要意义。

玉溪盆地是一个发育于普渡河断裂带南端的一个较大沉积盆地，区内沉积覆盖层厚度变化较大，盆地东部及周边仅约100 m，而在盆地西北部飞井水库以东区域却厚达800 m以上。其中上新统为湖相、沼泽相和冲积相沉积，厚度在700 m以上。有关地质资料表明：普渡河断裂滇中南北向断裂系中的一条主干断裂，北起四川宁南，向南大致沿普渡河河谷延伸，切过东川断块，经滇池穿过玉溪盆地西侧到峨山一带终止于北西向曲江断裂带上。其南段隐伏于玉溪盆地西部边缘，呈北北东向10°～20°展布，向南东陡倾，全长约25 km。主要活动时代为上新世，以正断为主，在第四纪则具有左旋剪切兼正断性质。

普渡河断裂在玉溪盆地的走向主要是由钻孔资料根据沉积层厚度推断的，到目前为止还没有专门针对该断裂在隐伏区开展过地球物理勘探工作。由于其可能通过的盆地中西部区域，沉积层厚度大都超过500 m，人口众多、建筑物稠密，不具备使用爆破震源的条件。为了压制干扰噪声，选用美国生产的出力32吨的AHV-Ⅳ型可控震源激发地震波。这样不但解决了地震勘探的抗干扰问题，而且也保证有足够的激发能量来满足大于500 m探测深度的要求。数据采集使用德国DMT公司制造的Summit型数字地震仪。地震波接收使用徐水魁星物探设备公司生产的DX-60型60 Hz高频垂直检波器，每个测点采用四只检波器点组合方式接收。共在玉溪盆地内沿与普渡河断裂推断位置大致垂直的方向共布设了7条测线（总长约20.3 km），受地形和道路条件的限制，根据实际情况分12个测段实施完成。

在玉溪盆地开展的地震勘探工作初步确定了普渡河断裂在玉溪盆地西部的展布情况。在完成的7条测线中共发现7处断点异常，根据断点异常的特征及其分布位置，连接为Fw和Fe两条断裂。Fw位于玉溪盆地西侧的蔡官营西-黑村-飞井水库东侧一线，断裂走向约NE20°，倾向东，倾角75°～80°，断裂性质为正断裂，断裂规模由南的40 m向北变大至280 m。根据资料分析，该断裂错断了新近系上新统中部地层。Fe断裂分布在蔡官营东-马桥中学西-龙池村东一线，区内控制长度达15 km之多。断裂性质为正断裂。南段走向为NE 25°左右，北段断裂近于南北向，整条断裂倾向东，倾角80°～85°，断裂规模与西支断裂相当，明显呈现南段小，中、北段大的特征，南段断距仅40～50 m，而中、北段最大达到300 m左右，错断了新近系上新统底部地层。

探测结果表明，普渡河断裂在玉溪盆地应至少由Fe和Fw两条北北东向的断裂组成，垂向上呈台阶状特征，活动规模上具南弱北强特征，活动时代上具东先西后特征，即该断裂具有由东往西迁移活动的特征。因此认为玉溪盆地主要由Fe和Fw两条断裂控制形成，上新世早期Fe断裂形成玉溪盆地西断东超的箕状盆地雏形，到上新世中期，Fe断裂活动逐渐停止，Fw断裂活动进一步往西扩大了玉溪盆地的范围。到上新世末，Fw断裂活动逐渐停止，伴随玉溪盆地的持续下降，坳陷范围有所扩大，形成现今玉溪盆地两断一坳的构造格局。