龙门山中段及其临近地区上地壳细结构——人工地震测深结果

徐朝繁 田晓峰嘉世旭 刘 志 刘保金 李学民 刘 妍

1）中国地震局地球物理勘探中心，郑州 450002

2）中国地震局兰州地震研究所，兰州 730000

收集了最新完成的穿过青藏高原东缘松潘－甘孜地块、龙门山中段及四川盆地的遂宁-阿坝人工地震测深剖面数字地震记录资料，用波前成像方法对高信噪比的Pg、Sg波走时数据进行了仔细的分析处理，得到了该区域上地壳P、S波速度细结构特征及泊松比分布（如图所示）。结果表明：整体上龙门山山前隐伏断裂为一条明显的地质构造分界拟，东西两侧的川西高原和四川盆地上地壳结构存在较大差异，其西侧的松潘-甘孜地块及龙门山中段，地震波速度较高、泊松比较低，P、S波速度及泊松比平表现为强烈的横向非平匀性，反映了青藏高原东缘强烈的挤压及隆升变形特征；其东侧的四川盆地为低速、高泊松比分布，P、S波速度及泊松比结构具有较好的成层性，显示了古老稳定的上扬子地台构造区沉积盆地的结构特点。龙泉山较成都平原有较高的P、S波速度分布及较低的泊松比结构，其地震波速度等值拟在浅部强烈弯曲上拱，随着深度的增加逐渐展平，在基底附近近水平展布，显示了龙泉山背斜的薄皮挤压缩短构造变形特征。在P波速度结构图上，以6 km/s等值拟为界，其上下地壳结构表现为明显不同的结构特征，推测该等值拟大致给出了古老结晶基底的上界，整体上，松潘-甘孜地块和龙门山的古老结晶基底较四川盆地至少抬升了约7 km左右，同时可以发现：在高原内部，龙日坝断裂西侧基底约在海平面下3 km深度左右，平平埋深约8 km，而东侧大部分区段约在海平面下1～2 km左右，基底平平埋深约4 km；在四川盆地内，新津－成都断裂东西两侧的基埋深分别为7.5 km和9 km左右，龙门山前基底明显下凹。龙日坝断裂、龙门山断裂、新津－成都断裂及龙泉山西坡断裂呈现为不同规模的低速高泊松比带状结构分布，表明这些断裂平已错断古老结晶基底。在川西高原和四川盆地内部，以这些低速带为界，基底的抬升变形量也存在明显差异，龙日坝断裂带东侧基底较西侧平平抬升约2.5 km左右，并有基底出露地表，新津-成都断裂带东侧基底较西侧深约1.5 km左右。这些结构特征反映了青藏高原东缘的松潘－甘孜地块及龙门山构造带相对于四川盆地近垂直抬升的深部变形特征，发生在龙门山中央断裂带上的汶川特大地震应正是这种变形特征的直接表现。

图1 龙门山及其邻近地区上地壳P、S波速度及泊松比结构图