吉林松原5.7級地震震中附近的最新活動斷層探測結果

5月28日01時50分,在吉林松原市寧江區(北緯45.27度,東經124.71度)發生5.7級地震,震源深度13公里。

這次5.28地震的位置,在空間上非常接近,活斷層探測中獲得的扶余北斷裂的位置,扶余北斷層是北東向大型構造扶余肇東斷裂的一部分,是活斷層探測中確定的此次地震範圍內唯一的一條活動構造,也是一條接近松原市區的重要隱伏斷裂。

2016年沈軍教授團隊發表於地震工程學報的文章“松原市扶余北隱伏活動斷裂地震潛勢研究”,對這條斷層的空間展布、深度剖面結構和地震危險性進行了研究。

一、扶余肇東斷裂帶和扶余北斷裂的地震活動

1972年吉林省地震臺網開始組建,特別是2007年以來吉林省數字臺網相繼成立並開始觀測,地震監控能力逐年提高。

根據臺網監測得到的地震分佈,松原地區地震主要分佈在扶余肇東斷裂南段的查干花段和中段的東西向扶余北斷裂段,而北西向孤店斷裂規模較大但地震缺失,扶余北斷裂自1970年以來地震存在集中分佈的現象(圖1)。

吉林松原5.7級地震震中附近的最新活動斷層探測結果

活斷層探測得到的區域內主要斷裂和地震分佈圖

二.扶余北斷裂的活動性探測

扶余北斷裂位於扶余隆起的北部邊界,走向近東西,西起孫家圍子,向東延伸至大窪鎮附近,由於第二松花江流域地表流水侵蝕嚴重,該斷裂又接近松原市區,並沒有發現地震地表破裂和變形帶存在。

在松原市活斷層探測工作中,根據已有的白堊統青山口組界面、姚家組界面及嫩江組界面的三維地震勘探構造平面圖及由西向東橫穿扶余北斷裂的12條二維地震勘探剖面,確定扶余北斷裂的空間展布,在基岩面破裂長度約26 km(圖2)。

吉林松原5.7級地震震中附近的最新活動斷層探測結果

圖2 扶余北斷裂物探位置及典型二維剖面圖

(a-b為淺層人工地震剖面,c-e為二維石油物探勘探剖面,d中解釋斷層為扶余北斷裂)

石油二維剖面揭示斷層傾向南,視傾角較陡,約60°至80°,早期為正斷層,新構造運動以來表現為逆衝作用。斷裂兩側青山口組埋深梯度變化顯著,且控制性鑽孔得到的該地層巖芯中存在較多裂縫,表明扶余北斷裂可能曾有過強烈的地震活動。

為彌補石油資料在淺部的缺失,查明其變形幅度及深淺構造關係,又橫跨扶余北斷裂佈設了復興村和伯都—羅斯屯2條淺層人工地震測線(圖2)。剖面中TB5(青山口組底)強反射同相軸下方出現了明顯的波形紊亂、畸變和同軸錯斷現象,據此在剖面中部,雙程走時約1.00s處解譯出一個斷點FP2,斷層為逆斷層,傾向南,傾角近直立。TQ(第四系底界)至TB5(青山口組底)強反射同相軸雖較為連續但均出現了不同程度的彎曲變形,且隨深度增加彎曲變形的幅度也明顯增強。淺層人工地震勘探揭示扶余北斷裂新構造運動以來受持續的擠壓應力作用,致使斷層下盤不斷坳陷,上盤逐漸隆起,最終造成斷層兩側沉積地層的一定差異。

進而基於淺層地震的探測結果,佈置2個控制性鑽孔和12個聯排鑽孔對上斷點位置進行約束,證實受強烈的擠壓應力作用,扶余北斷裂中晚更新世地層存在擾動,並在推測上斷點位置形成陡坎,跨上斷點所取釋光樣品測年結果,證實扶余北斷裂存在晚更新世以來的地震活動。

三.結論

扶余北斷裂是活斷層探測中空間位置最接近此次5.7級地震的一條活動構造,具有晚更新世以來的活動,從斷層規模看,具有發生6級左右地震的潛在危險,雖然現在對於扶余北斷裂是否為本次5.28確切的發震斷層,還有待進一步研究,扶余北斷裂探測結果對於該區域地震地質研究仍具有關鍵意義,該區域活斷層探測結果,是北東向扶余肇東斷裂為此次地震主要發震斷層的重要佐證。


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