石 偉 張東凱 武立華 高 亮(黑龍江省地震局,中國哈爾濱 150090)
嫩江斷裂地質(zhì)構(gòu)造背景及地震活動性分析
石 偉 張東凱 武立華 高 亮
(黑龍江省地震局,中國哈爾濱 150090)
嫩江斷裂位于黑龍江省西部,大體沿嫩江分布,該斷裂控制了大興安嶺山地與松遼盆地的形成與發(fā)展。由于它在地表出露較少,屬于隱伏斷裂。從遙感解譯看,嫩江斷裂具有分段性。在1:50萬TM衛(wèi)片7、4、1波段組合的鑲嵌圖上,泰來-齊齊哈爾一段有兩條明顯的線性影像顯現(xiàn):西側(cè)斷裂的線性影像從泰來縣大興鎮(zhèn)以北沿嫩江河谷分布,呈北東向,具有明顯的紅、綠色調(diào)界面;東側(cè)斷裂為明顯的粉紅色和暗綠色色調(diào)界面。從地貌特征看,泡沼界線清晰:西側(cè)為規(guī)格較小的泡沼,東側(cè)為規(guī)模相對大的連環(huán)湖,兩條線性構(gòu)造的間距30~l5 km。再往北東方向,從影像看齊齊哈爾市以北主要以色調(diào)標(biāo)志為界。訥河市以北以嫩江河道為標(biāo)志。 從鉆孔資料看,斷裂兩側(cè)沉降幅度有明顯差異。例如,在富拉爾基2號鉆孔所見地層厚度:第四系Q為158 m,第三系N大于74 m,白堊系K為440 m;而在其西面的龍江2號鉆孔所見地層厚度:第四系Q為80 m,直接與白堊系K接觸,缺失第三系N地層。反映前者沉降幅度大,后者沉降幅度小。之所以出現(xiàn)此種現(xiàn)象,是因為嫩江斷裂帶的西側(cè)斷裂在其間通過,對其沉積起了控制作用。重力場特征,在布格重力異常圖上由泰來-齊齊哈爾一段局部有20 km寬的正負(fù)相間的異常帶,呈串珠狀沿北東向分布。齊齊哈爾-訥河-嫩江一段為正異常帶,呈北東向延伸。在黑龍江省莫霍面等深度圖上,松遼平原中央幔凹區(qū)與龍江凸起的界線為北北東向梯級帶,也恰好為嫩江斷裂所在位置。另據(jù)廣角地震測深資料 ,斷裂兩側(cè)地殼結(jié)構(gòu)不同,波速度也不同。斷裂以西為3層地殼結(jié)構(gòu),其中,中地殼的深度為18~28 km,斷裂以東為2層結(jié)構(gòu),在25 km處分為上、下地殼。莫霍面以上斷裂兩側(cè)平均速度不一致,西側(cè)為6.4 km/s,東側(cè)為6.25 km/s。嫩江斷裂帶(南延與太行山前相連)控制大興安嶺褶隆帶與松遼盆地構(gòu)造發(fā)展的切殼斷裂,亦是區(qū)域重力場、磁場分界線,走向北東。斷裂帶分段特征明顯,斷裂構(gòu)造破碎帶的存在顯示出具有剪性特征,磁場圖反映較為明顯。中生代活動劇烈,新生代具有繼承性。大興安嶺褶隆帶第三紀(jì)以來的間歇性臺升即沿此帶進(jìn)行。斷裂帶南由吉林省入我省,經(jīng)泰來、甘南縣、嫩江縣至大子楊山附近,全長約540 km。次一級的北西向斷裂由北至南跨步式排列于西側(cè),展現(xiàn)多字形態(tài),多是活動斷裂。其中雅魯河與多倫河地區(qū)歷史上發(fā)生多次發(fā)生中強(qiáng)度地震。
嫩江斷裂b值分析所用地震目錄根據(jù)黑龍江省地震臺網(wǎng)監(jiān)測能力選取得出,震級監(jiān)測下限在2.5~3.0級間,在沿嫩江斷裂分布的四個地震臺站附近取2.5級的震級下限,其他地方取3.0級為下限。嫩江斷裂條帶選取根據(jù)嫩江斷裂帶分布特點與黑龍江省地震臺網(wǎng)監(jiān)測能力綜合考慮選取,選取情況為:沿嫩江斷裂左右兩側(cè)各選100 km,選取面積約為10萬km2。對1999年1月到2005年10月地震目錄逐年進(jìn)行b值空間掃描,取起始震級ML2.0,空間窗長1.5,空間步長0.5,時間窗長1.5年,步長1年進(jìn)行空間掃描。取b≤0.6作為異常閥值,滿足此判據(jù)的異常面積大于4平方度并持續(xù)1年以上,判定出現(xiàn)b值異常區(qū),b值異常區(qū)的顯著縮小或消失可認(rèn)為是中期異常向中短期異常的過渡,綜合分析,嫩江斷裂中段地震危險性相對較高。