库赛湖-玛沁断裂带东段断层通道波的观测研究

　　1　引言

　　当断层带内地震波入射到低速介质与高速围岩之间的界面时,在界面内侧可以形成多次反射,经过相干叠加形成具有面波性质的波列,这个波列称为断层围陷波,或称断层通道波。围陷波的振幅和频率、特性与断层的几何参数和物理性质密切相关,因此,它能够揭示断层几何形态、速度结构和断层物性参数,进而为研究断裂的几何特征、地震破裂的物理过程等问题提供依据。

　　利用断层围陷波研究断层的细结构始于20世纪90年代,国外已经对多个断层进行了研究,取得了许多令人瞩目的成果[1-12]。尽管国内较早研究了槽波在煤田勘探中的应用,但对断层围陷波的应用则起步较晚,目前仅对昆仑山断裂带[13-16]、海原断裂带[17]和太行山汤西断裂带[18]以及龙门山断裂带[19]进行了围陷波的研究。

　　在国家自然科学基金委员会的资助下,中国地震局地球物理勘探中心于2004年5月对库赛湖-玛沁断裂带东段进行了围陷波的观测研究,以确定该断裂空间位置、几何形态和断裂内部细结构,为进一步深入研究阿尼玛卿缝合带东段深部结构构造和库赛湖-玛沁断裂带东段地震活动特征提供直接依据。

　　2　研究区构造简介

　　库赛湖-玛沁断裂带是一条规模宏大的断裂带,西起青海库赛湖西,往东经花石峡、玛沁、甘肃的玛曲,进入四川的若尔盖地块之北。断裂为近东西-北西西向展布,主要倾向北,个别地段南倾近直立,沿断裂带第三纪地层褶皱强烈,许多地段可见一系列老地层逆冲在新地层之上。在地貌上,断裂通过之处多为呈带状的一系列断陷槽地、湖泊、山垭等负地形。在构造上,库赛湖-玛沁断裂带与阿尼玛卿缝合带密切相关,库赛湖-玛沁断裂中、东段属阿尼玛卿缝合带的一部分,研究区位于库赛湖-玛沁断裂的东段(图1中虚线方框所示),位于盆山接触部位。研究区其北侧是西秦岭褶皱带,其南是松潘-甘孜微块体的若尔盖盆地。库赛湖-玛沁断裂带西段于2001年发生了8. 1级大震,地表破裂带长达350 km。断裂带中段于1937、1963、1971年分别发生了7. 5级、7. 0级、6. 8级强震,产生近300 km长的地表破裂带。断裂带东段虽有中小地震发生,但历史上未见7级以上地震。然而,库赛湖-玛沁断裂带是一条非常强烈的活动断裂带,其东段的内部结构、活动特征和大地震危险性与其中、西段一样值得深入的研究。

　　3　野外观测

　　在研究区内的库赛湖-玛沁断裂带东段建立通道波观测系统(图2)。由于观测区为沼泽地,第4纪覆盖较厚,库赛湖-玛沁断裂带在观测区内多呈隐伏状态。在不同区段布设3条测线(L1、L2、L3),两个炮点(Sp1、Sp2)。其中Sp1和L1布设在山前,以控制可能出现的山前断裂; Sp2、L3、L2沿河布设,以控制沿河发育的断裂。测线L1、L2横跨断裂布设,