四川内江两日四震,有感地震至少六下,荣威资地震活动加剧了吗?

荣威资断裂带历史地震活动水平本身较低,2008年汶川大地震后到2014年,该地区的近震震级大于2的地震为年均12次,2015~2017年增大至263次,进入2018年以后该地区地震活动再次加剧,频次来到年均887次,成为四川盆地内除兴文珙县长宁地震区以外的第二大地震活动区,在2019年其频次高达1027次,这一年还发生了荣县4.9级震群,威远5.4级,资中5.2级地震,这三次地震成为该地区有地震监测以来历史前三强的地震,自2020年2月荣县4.4级地震后,该地区4级以上地震进入平静,但是3级以上的地震也是经常发生,直到2023年8月18~19日,内江市中区4.0和4.2级地震(USGS为mb4.6)再次打破该地区四级地震平静,疑开启新一轮中强地震活动。
荣威资地区本处于于川中隆起(荣威穹隆或威远穹隆)的东南部。该隆起也可称为威远背斜构造,构造总体上比较稳定,水平方向构造作用比较弱,主要为盆地底部基底的相对隆升,地表以舒缓褶皱构造为主,伴有逆冲断裂体系——东西向和北东向褶皱断裂构造,如大垭口断层、墨林场断层、东兴场断层、黄角坡断层、重滩断层、资中断层等,这些断层都是褶皱伴生断层,大部分断层处于隐伏或半隐伏状态仅少量断层出露地表。
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在地震序列分布图可见,中强地震分布在荣县威远间的荣威穹隆边界和资中南部和内江交界的李家场褶皱北部。而具体到2018~2021年近震震级大于1.8的地震重定位分布来看,该地区地震分布在以威远为中心的四周,其中东北侧和西南侧地震分布较多,地震发生多在距地表5公里的地壳,少数到10公里以下的基底层。
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其中两次5级以上地震,威远5.4级地震矩震级为5.1(USGS数据为5.0),断层破裂尺度为5.4km,震源深度为资中5.2级地震矩震级为5.0(USGS数据为5.2),断层破裂尺度为5.56km,两次地震震源深度为7~14km,威远地区花岗岩基底埋深3~4km,这表明这两次地震发生在切割基底的断裂上,可能是荣威隐伏基底大断裂北东断错动引发的逆冲型地震。此外针对2016年以来该地区26个震级大于3的地震的震源机制解的分析,推测荣县—威远—资中地区的主要发震构造可能是发育在威远背斜南翼的一系列倾向南东、走向北偏东的缓倾角盲冲断层。也就是说和龙门山断裂、龙泉山断裂、华蓥山基底断裂等构造相似,是四川盆地及其周边逆冲断裂体系的一部分。其构造应力归根结底来自于印度洋板块对欧亚板块的挤压,而带来的周边地块的挤出作用。该地区的地震活动虽然近年来非常频繁,但是受限于断层规模和应力削减(龙门山断裂等承受了大部分来自挤出作用的应力),荣威资地震活动区的强震能力上限不会大于6,发生强烈破坏性地震的可能性无限接近0。但是由于该地区属于历史弱震区,当地抗震设防烈度为6度,属于最低一档,很多农村和乡镇建筑容易在未来还有可能发生的中强地震中受损,酿成小震大灾,因此当地提升抗震设防烈度为7,加固巡查房屋质量也是必要的。图为荣县地震中受损的建筑。
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此外,荣威资地震活动区是四川盆地页岩气生产区之一。中国石油西南油气田公司于2009年12月在威远部署了国内第一口页岩气评价井,即威201井,2010年11月投产,初期日产2000立方米,2014年“威远—长宁页岩气示范区”建产,同年底开始规模化水压致裂。已有研究表明,包括盐矿开采和页岩气水压致裂在内的工业流体注入能显著改变当地的构造应力环境,在一定条件下,流体的注入可能使过去不活动的老断层重新活化或者不成熟断层发生破裂,从而激发大量地震。虽然荣威资地区的地震活动增加与页岩气规模开采时间准同步,表明其和页岩气开采有关系可能性很大,但该区域地震活动与页岩气开采到底存在怎样的具体关系以及在何种条件下可能导致老断层活化等问题必须在充分了解深部构造展布、生产井位分布、压裂时间进程及流体注入等相关信息的基础上,通过数字模拟试验等进行分析研究。
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