陳 偉，黃宗林，方 燁，林 琛

（福建省地震局，福州 350003）

0 引言

永安—晉江斷裂帶始于福建清流西北，沿永安、安溪、泉州、晉江一線展布，東南段延伸入臺灣海峽，長約300 km，寬5～26 km，斷裂帶總體走向北西320°，傾向南西或北東，傾角60°～85°，單條斷裂一般長3～15 km，最長達(dá)32 km（圖1）。斷裂在地貌上控制了東南段晉江河谷和泉州盆地的發(fā)育。

圖1 永安—晉江斷裂帶構(gòu)造部位Fig.1 Structural position of Yong′an-Jinjiang fault zone

斷裂帶橫貫福建中部，位于菲律賓海板塊向歐亞大陸板塊俯沖碰撞的犄角轉(zhuǎn)換部位形成的“臺灣動力觸角”軸線上[1]，該軸線以北主要受菲律賓海板塊通過琉球島弧向歐亞大陸板塊俯沖的影響，以南主要受菲律賓海板塊通過臺灣島弧向歐亞大陸碰撞擠壓的影響，地震和構(gòu)造具有“南強(qiáng)北弱”特征。

本文通過致災(zāi)因子風(fēng)險調(diào)查，結(jié)合地震活動性分析，判定致災(zāi)因子及其最大潛在震級，合理劃分地震風(fēng)險源，明確地震風(fēng)險隱患底數(shù)。

1 地質(zhì)構(gòu)造背景

斷裂帶大地構(gòu)造位于華南新元古代—早古生代造山帶，大致以政和—海豐斷裂帶為界，斷裂部西北側(cè)屬于華夏地塊，東南部屬于東南沿海中生代巖漿帶[2]（見圖1）。

1.1 新構(gòu)造與地貌

為調(diào)查斷裂活動性，需先開展新構(gòu)造研究，斷裂帶新構(gòu)造主要位于武夷—戴云隆升區(qū)，大致以長樂—詔安斷裂帶和政和—海豐斷裂帶為界，自東向西分為斷塊差異上升區(qū)（Ⅰ）、斷塊掀斜隆升區(qū)（Ⅱ）和斷陷上升區(qū)（Ⅲ）三個次級新構(gòu)造分區(qū)（圖2）。

圖2 永安—晉江斷裂帶新構(gòu)造與地貌圖Fig.2 Neotectonics and geomorphology map of Yong′an-Jinjiang fault zone

調(diào)查區(qū)東南段位于斷塊差異上升區(qū)，以間歇性差異隆升活動為主，地貌上以沖海積平原、紅土臺地為主。中更新世以來，地殼緩慢抬升形成三級侵蝕臺面（T1B=10～25 m、T2B=30～35 m、T3B=50～60 m）；第四紀(jì)晚期以來，地殼仍處于間歇性抬升，發(fā)育三級階地和不同高程（300 m、100 m、50 m、30 m、15 m）的海蝕遺跡。

調(diào)查區(qū)中段位于斷塊掀斜隆升區(qū)，以西翹東斜的掀斜式差異隆升為主，地貌上以強(qiáng)烈切割的構(gòu)造侵蝕中—低山、侵蝕剝蝕丘陵為主，河流深切呈狹谷型，形成三級夷平面，自西向東傾斜。高夷平面海拔1000～1100 m，為中新世末形成；中夷平面海拔800～900 m，為上新世末形成；低夷平面海拔500～600 m，為第四紀(jì)早期形成[1]。

調(diào)查區(qū)西北段位于斷陷上升區(qū)，以間歇性斷陷隆升活動為主，地貌上以侵蝕剝蝕低山、丘陵和斷陷紅盆組成的盆嶺相間為主。第三紀(jì)至第四紀(jì)早期，晚白堊世斷陷紅盆普遍抬升成山，丹霞地貌發(fā)育，基本缺失沉積；中更新世以來，剝蝕丘陵發(fā)育，河流寬谷和盆谷內(nèi)普遍分布高度不等的三級階地。

1.2 地層與侵入巖

調(diào)查區(qū)第四紀(jì)地層主要分布于東南沿海地區(qū)，自上到下依次為全新統(tǒng)長樂組、全新統(tǒng)東山組、上更新統(tǒng)龍海組、中更新統(tǒng)同安組，總體上屬海灣沖淤積－濱海相，一般厚度10～20 多米，最大近36 m[1]；中、西部的山間盆地和河流兩側(cè)零星分布沖洪積相，更新統(tǒng)組成Ⅱ級階地，全新統(tǒng)組成I級階地及漫灘。

前第四紀(jì)地層自上而下有：新近系佛曇組沉積—基性火山巖系地層、下白堊統(tǒng)上部—上白堊統(tǒng)紫紅色陸相沉積—火山巖系地層、上侏羅統(tǒng)—下白堊統(tǒng)下部沉積—中酸性火山巖系地層、上三疊統(tǒng)—中侏羅統(tǒng)細(xì)粒陸屑沉積層、上泥盆統(tǒng)—中三疊統(tǒng)濱淺海相—海陸交互相沉積層、新元古界—下古生界高綠片巖—高綠片巖相變質(zhì)巖。總體規(guī)律為，調(diào)查區(qū)西北部主要為變質(zhì)巖老地層，中部主要為沉積巖，東部廣泛分布上侏羅統(tǒng)—下白堊統(tǒng)上部南園組火山巖，此外，白堊紀(jì)紅盆主要分布于西北部以及沿北西主干斷裂呈串珠狀展布，新近紀(jì)—第四紀(jì)早期玄武巖零星出露于西北部明溪—寧化一帶，最新噴溢時代可達(dá)中更新世[3-6]。

調(diào)查區(qū)侵入巖以燕山期和加里東期花崗巖類為主，前者廣泛分布于調(diào)查區(qū)全段，后者僅在西北部出露。

1.3 地質(zhì)構(gòu)造演化

調(diào)查區(qū)經(jīng)歷了揚子—加里東、華力西—印支、燕山、喜馬拉雅四個構(gòu)造演化旋回，區(qū)內(nèi)構(gòu)造總體呈現(xiàn)由活躍到穩(wěn)定、活動帶逐漸向東南變遷的演化趨勢。

揚子—加里東旋回，隨華夏古陸裂解，本區(qū)中西部拉張斷陷，接受巨厚沉積，加里東運動褶皺隆起，產(chǎn)生區(qū)域變質(zhì)作用，造成中西部加里東期混合花崗巖廣泛分布。

華力西—印支旋回，受海侵影響，西北部形成陸表海盆沉積，印支早期基底隆升形成伸展滑脫，晚期水平擠壓形成寬緩褶皺，本斷裂帶也在印支期形成，成為福建中部最早的北西向基底斷裂之一。

燕山旋回，區(qū)內(nèi)構(gòu)造運動由古特提斯構(gòu)造域轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)太平洋構(gòu)造域，本斷裂帶表現(xiàn)為橫張調(diào)整性運動，斷裂東南部與北東向斷裂共同形成大規(guī)模斷陷和大面積火山噴發(fā)帶，西北部以沉積為主，沿斷裂帶形成軸向北西的白堊紀(jì)串珠狀紅盆。

喜馬拉雅旋回，進(jìn)入相對穩(wěn)定時期，古近紀(jì)地殼繼續(xù)隆升，造成沉積缺失，新近紀(jì)以來，區(qū)內(nèi)斷裂繼承性運動，西部斷裂交匯部位出現(xiàn)玄武巖噴溢，第四紀(jì)以來，斷裂活動控制地貌發(fā)育，沿北西向斷裂形成一級河流，并控制東南部泉州斷陷盆地發(fā)育。

2 致災(zāi)因子風(fēng)險調(diào)查

為摸清永安—晉江斷裂帶致災(zāi)因子，對調(diào)查區(qū)內(nèi)50條次級斷裂、9條主要線性構(gòu)造開展地震構(gòu)造調(diào)查，兼顧兩組斷裂交匯部位的斷裂交切關(guān)系以及區(qū)內(nèi)5級以上中強(qiáng)地震的發(fā)震構(gòu)造，逐條排查鑒定各次級斷裂的活動性。沿斷裂帶基巖出露區(qū)共追蹤到431個地質(zhì)調(diào)查點，在斷裂東南段隱伏區(qū)垂直斷裂布設(shè)9 條淺層地震勘探測線、5 條地質(zhì)雷達(dá)測線，淺層地震勘探測線總長度2103 m，地質(zhì)雷達(dá)測線總長度1510 m（見圖3）。

通過調(diào)查得知，斷裂壓扭性運動最早，主要分布于斷裂帶西北段，切過了中侏羅統(tǒng)及其之前的地層，說明活動時代處于印支期—燕山早期。印支期，受古特提斯構(gòu)造域南北向應(yīng)力場影響[7-8]，區(qū)內(nèi)北西向斷裂呈現(xiàn)右旋壓扭力學(xué)性質(zhì)，燕山早期，受古太平洋板塊俯沖形成的北北西向擠壓應(yīng)力場影響，區(qū)內(nèi)斷裂進(jìn)一步做右旋壓扭運動。

斷裂張扭性運動較晚，主要分布于中段和東南段，普遍切過上侏羅統(tǒng)—下白堊統(tǒng)地層，并控制白堊紀(jì)紅盆展布，說明活動時代始于燕山晚期，影響范圍從東南沿海延伸至斷裂帶中段。燕山晚期，古太平洋板塊俯沖角度增大并向東回卷形成弧后伸展環(huán)境[8-10]，斷裂力學(xué)性質(zhì)由壓扭性轉(zhuǎn)變?yōu)閺埿裕恢料柴R拉雅期，隨著太平洋板塊運動方向由北北西向轉(zhuǎn)變?yōu)楸蔽魑飨騕11-12]，斷裂性質(zhì)轉(zhuǎn)為左旋走滑；之后南海海盆擴(kuò)張，以及太平洋板塊和菲律賓海板塊快速向西俯沖等地質(zhì)事件，斷裂均做左旋走滑運動[11-12]。野外調(diào)查也驗證了中段和東南段斷裂明顯具有上述兩期活動特征，因此，燕山晚期至第四紀(jì)早期，中段和東南段斷裂總體呈現(xiàn)先張、后扭兩期活動特征。

第四紀(jì)晚期以來，斷裂活動漸趨穩(wěn)定，僅在東南段泉州盆地尚有活動，通過淺層地震勘探、跨斷層聯(lián)排鉆探和地層測年分析，揭露盆地內(nèi)的寺角斷裂在更新世晚期尚有活動[13]，表現(xiàn)為正斷傾滑特征，相應(yīng)的斷裂力學(xué)性質(zhì)為張性。

綜上所述，永安—晉江斷裂帶活動性分段可總體分為東南段、中段、西北段三段，其中，東南段斷裂最新活動時代可達(dá)晚更新世；中段次之，最新活動時代為第四紀(jì)早期；西北段均為前第四紀(jì)斷裂（表1、圖4）。

表1 永安—晉江斷裂帶活動性分段一覽表Table 1 List of active segments of Yong'an-Jinjiang fault zone

（接表1）

3 地震活動性

3.1 地震分布特征

調(diào)查區(qū)能確定的歷史破壞性地震有14次（見圖4），多集中在東南段，區(qū)內(nèi)最大地震是東南段1934年福建安溪53/4級地震，中段和西北段震中分列于斷裂帶兩側(cè)，與北西向斷裂沒有直接對應(yīng)關(guān)系。西北段4次歷史破壞性地震，總體呈北東東向排列。因此，與本斷裂相關(guān)的歷史破壞性地震分布呈現(xiàn)東南強(qiáng)、西北弱的特點。

現(xiàn)代地震，根據(jù)福建地震臺網(wǎng)監(jiān)測能力，調(diào)查區(qū)ML≥2.0 地震目錄基本完整，區(qū)內(nèi)共記錄到ML≥2.0 地 震735個，其 中2.0≤ML＜2.9 地 震639 次，3.0≤ML＜3.9 地 震91 次，4.0≤ML＜4.6 地 震3 次[1]，目錄中有震源深度參數(shù)的地震共362次，平均震源深度9.2 km，數(shù)字地震記錄210 次，平均震源深度10 km[1]，屬板內(nèi)淺源地震。震中分布在調(diào)查區(qū)中段較為密集，東南段和西北段相對稀疏，永安西南小陶附近成群出現(xiàn)（見圖4）。

圖4 永安—晉江斷裂帶地震構(gòu)造圖Fig.4 Seismotectonic map of Yong′an-Jinjiang fault zone

3.2 構(gòu)造應(yīng)力場

本文重新整理了前人資料[14-15]以及近年來與中國地震局地球物理研究所合作的福建地區(qū)的地震安全性評價資料，繪制出調(diào)查區(qū)及周邊25個現(xiàn)代地震的震源機(jī)制解，得出調(diào)查區(qū)地震主要以走滑性質(zhì)為主，主壓應(yīng)力軸總體方向為NW－SE 方向，大致以永安－晉江斷裂帶為軸線，北側(cè)向北偏移，南側(cè)向南偏移（圖5），該結(jié)果與前人提出的構(gòu)造應(yīng)力場自泉州灣向兩側(cè)呈扇形散開一致[16]。因此認(rèn)為調(diào)查區(qū)的地震動力來源主要來自菲律賓海板塊向歐亞大陸板塊碰撞形成的從臺灣海峽指向福建大陸的北西向主壓應(yīng)力，本斷裂正好位于板塊應(yīng)力楔入點形成的“臺灣動力觸角”延伸線上。在這種應(yīng)力場下，北西向斷裂易做走滑運動。

圖5 調(diào)查區(qū)及周邊震源機(jī)制解Fig.5 Focal mechanisms of the investigated area and its surrounding areas

4 致災(zāi)因子判定

地震構(gòu)造致災(zāi)因子，主要指曾發(fā)生和可能發(fā)生破壞性地震、造成地震災(zāi)害的發(fā)震構(gòu)造因子。因此，探明發(fā)震構(gòu)造，是判定致災(zāi)因子的關(guān)鍵，是致災(zāi)因子風(fēng)險調(diào)查的重要目標(biāo)。

大量調(diào)查表明，第四紀(jì)早期斷裂已具備發(fā)生破壞性地震的可能，晚更新世以來的活動斷裂更是存在中強(qiáng)以上地震風(fēng)險。考慮到區(qū)內(nèi)第四紀(jì)以來斷裂與地震具有相關(guān)性，且調(diào)查區(qū)所處華南沿海地震帶的相對活躍地帶，歷史上發(fā)生過多次中等—中強(qiáng)以上破壞性地震，因此，將區(qū)內(nèi)第四紀(jì)以來有活動過、與破壞性地震具有相關(guān)性的斷裂判定為發(fā)震構(gòu)造?，F(xiàn)將各段發(fā)震構(gòu)造判定如下：

（1）調(diào)查區(qū)東南段：斷裂活動時代較新，但單條次級斷裂延伸較短，破壞性地震難以與單條斷裂直接對應(yīng)，一般受距離相近、性質(zhì)相同的同一組斷裂共同控制。泉州盆地的清源山山前斷裂（f4）、寺角斷裂（f5）、烏石山斷裂（f6）可歸為同一組斷裂，其最新活動段位于寺角斷裂，活動時代為晚更新世，盆地內(nèi)及其附近發(fā)生過多次4～5 級地震，因此，將該組斷裂判為發(fā)震構(gòu)造；盆地南側(cè)官前主干斷裂（f7）、小盈嶺斷裂（f10），附近發(fā)生過晉江安海1538年、1691年兩次43/4級地震，布格重力異常北西向拐折特征明顯，且在橫切官前斷裂的探槽內(nèi)揭露出斷裂上覆地層時代較新，為晚更新世[17]，從安全角度考慮，將其判為發(fā)震構(gòu)造；北側(cè)洛陽江斷裂（f3），附近發(fā)生過1607年泉州灣51/4級中強(qiáng)地震和1596年惠安西南43/4級地震，也判為發(fā)震構(gòu)造。綜上所述，該段存在6條北西向發(fā)震構(gòu)造。

（2）調(diào)查區(qū)中段：斷裂活動時代次之，破壞性地震分散。其主干部位的下鎮(zhèn)—鎮(zhèn)西斷裂（f14）、參內(nèi)斷裂（f15）南側(cè)發(fā)生過1934年安溪53/4級地震的相關(guān)性，應(yīng)判為發(fā)震構(gòu)造；另見主干部位一都斷裂（f22）、后溪斷裂（f23）、鳳山斷裂（f27），布格重力異常北西向拐折和串珠狀特征明顯，且近年來還發(fā)生2007年8月永春4.6 級地震，也判為發(fā)震構(gòu)造。由此，該段也判定出5條北西向發(fā)震構(gòu)造。

（3）調(diào)查區(qū)西北段：北西向斷裂活動時代較老，破壞性地震分列于斷裂帶兩側(cè)，與北西向斷裂關(guān)系不大。其中，1997年永安小陶5.2 級地震，調(diào)查表明其等震線長軸呈北東向展布，發(fā)震構(gòu)造為北東向萬安—古田斷裂[18-19]；西北部4 次歷史破壞性地震，大致呈北東東向展布，發(fā)震構(gòu)造是北東東向明溪—寧化斷裂帶[20]，通過調(diào)查，該斷裂帶主要以左旋走滑兼逆斷性質(zhì)為主，最新活動時代為中更新世。因且，該段發(fā)震構(gòu)造為北東向萬安—古田斷裂和北東東向明溪—寧化斷裂帶。

5 地震風(fēng)險隱患底數(shù)

5.1 最大潛在震級確定

（1）活動構(gòu)造，采用地震強(qiáng)度—地表破裂長度、地震強(qiáng)度—破裂面積的經(jīng)驗關(guān)系進(jìn)行評估，根據(jù)WC 經(jīng)驗關(guān)系中的地表破裂長度與地震強(qiáng)度的統(tǒng)計關(guān)系式[21]：

區(qū)內(nèi)活動構(gòu)造為寺角斷裂（f5），分別取斷裂活動段破裂長度和全段長度代入計算，根據(jù)泉州盆地深地震反射探測結(jié)果，斷裂向地殼深部連續(xù)延伸最大深度約12 km，總體傾角約60°[13]，求出斷裂破裂面積代入上式可得，寺角斷裂最大計算震級均在6.1～6.5 級之間（表2）?？紤]到斷裂附近發(fā)生過多次4～5級地震，最大震級為51/4級，結(jié)合閩東南陸域晚更新世活動斷裂最大發(fā)生過6.5 級強(qiáng)震的實際情況，綜合最大計算震級和構(gòu)造類比法，判定寺角斷裂最大潛在震級為6.5級。

表2 寺角斷裂最大計算震級一覽表Table 2 List of maximum calculated magnitudes of Sijiao fault

（2）第四紀(jì)早期發(fā)震構(gòu)造，相對于活動構(gòu)造，該類屬于發(fā)生中強(qiáng)地震危險性相對較低的一般發(fā)震構(gòu)造。根據(jù)上一節(jié)致災(zāi)因子判定結(jié)果，調(diào)查區(qū)該類發(fā)震構(gòu)造涵蓋了本斷裂帶的9條第四紀(jì)早期斷裂、以及永安小陶5.2 級地震所屬的萬安—古田斷裂、西北段4個中強(qiáng)地震所屬的明溪—寧化斷裂帶。

根據(jù)文學(xué)澤的研究，這類斷裂可以由地震強(qiáng)度—地表位移的下限值進(jìn)行估計；根據(jù)入倉—三宅經(jīng)驗關(guān)系估計，震級小于MS5.3地震的發(fā)生不可能伴有地表斷層的同震錯動；根據(jù)WC 經(jīng)驗關(guān)系估計，震級小于MS5.6的地震一般不伴有地表斷層的同震位錯；綜合以上兩種方法，該類發(fā)震構(gòu)造一般取平均值MS5.5作為最大潛在震級。

此外，考慮到下鎮(zhèn)—鎮(zhèn)西斷裂（f14）、參內(nèi)斷裂（f15）附近最大震級為53/4級，明溪—寧化斷裂帶最大震級為51/2級，根據(jù)歷史地震重演法，將這3 條發(fā)震構(gòu)造的最大潛在震級提升為6.0級。

（3）非致災(zāi)因子，主要指經(jīng)過調(diào)查，與破壞性地震的孕育和發(fā)生基本無關(guān)的第四紀(jì)早期或前第四紀(jì)斷裂，其所在區(qū)域最多發(fā)生5 級以內(nèi)的彌散地震，因此判定其最大潛在震級定為5.0級。

下面列出調(diào)查區(qū)各致災(zāi)因子主要參數(shù)與發(fā)震能力（表3）。

表3 調(diào)查區(qū)致災(zāi)因子主要參數(shù)與發(fā)震能力一覽表Table 3 List of main parameters and seismogenic capacity of disaster causing factors in the investigated area

（接表3）

5.2 致災(zāi)因子風(fēng)險區(qū)劃

根據(jù)斷裂活動性分段和致災(zāi)因子最大潛在震級評價結(jié)果，開展致災(zāi)因子風(fēng)險區(qū)劃，劃分各致災(zāi)因子所在地震風(fēng)險源的邊界，厘定震級上限，劃分出7個地震風(fēng)險源和背景源（表4、圖6）。

圖6 調(diào)查區(qū)致災(zāi)因子風(fēng)險區(qū)劃圖Fig.6 Risk zoning map of disaster causing factors in the investigated area

表4 調(diào)查區(qū)地震風(fēng)險源和背景源一覽表Table 4 List of seismic risk sources and background sources in the investigated area

本區(qū)劃結(jié)果與現(xiàn)行第五代《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》的潛源劃分方案對比，特點是：①細(xì)化了各震級檔風(fēng)險源范圍，尤其是東南段活動斷裂所處的6.5 級風(fēng)險源范圍；②明確了5 級以上中強(qiáng)地震的發(fā)震構(gòu)造歸屬，劃分出明溪—寧化6.0 級風(fēng)險源和小陶5.5級風(fēng)險源。

6 結(jié)語

（1）通過致災(zāi)因子風(fēng)險調(diào)查，梳理出永安—晉江斷裂帶的次級斷裂50條，其中，晚更新世斷裂1條：寺角斷裂，第四紀(jì)早期斷裂12 條，其余為前第四紀(jì)斷裂。本斷裂自西北向東南活動性逐漸增強(qiáng)，其活動性可分為三段，西北段為前第四紀(jì)斷裂，中段最新活動時代為第四紀(jì)早期，東南段最新活動時代為晚更新世。

（2）斷裂帶西北段以壓扭性質(zhì)為主，活動時代處于印支期—燕山早期；中段和東南段以張扭性質(zhì)為主，始于燕山晚期，最新可延至第四紀(jì)早期，呈現(xiàn)先張、后扭兩期活動；晚更新世以來，斷裂僅在東南段泉州盆地尚有活動，表現(xiàn)為正斷傾滑性質(zhì)。

（3）斷裂帶歷史破壞性地震分布呈現(xiàn)東南強(qiáng)、西北弱的特點，現(xiàn)代地震分布呈現(xiàn)中部多、兩側(cè)少的特點，屬板內(nèi)淺源地震。區(qū)內(nèi)地震主要以走滑性質(zhì)為主，主壓應(yīng)力軸大致以永安－晉江斷裂帶為軸線向南北兩側(cè)呈扇形張開，說明本區(qū)地震孕育的主要動力來自臺灣海峽的北西向主壓應(yīng)力。

（4）綜合構(gòu)造活動性和地震研究，判定調(diào)查區(qū)內(nèi)致災(zāi)因子13 條，其中，東南段寺角活動斷裂的最大潛在震級為6.5 級，中段下鎮(zhèn)—鎮(zhèn)西斷裂、參內(nèi)斷裂、西北段明溪—寧化斷裂帶的最大潛在震級為6.0 級，其它致災(zāi)因子的最大潛在震級為5.5級。

（5）在摸清調(diào)查區(qū)致災(zāi)因子及其發(fā)震能力的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開展致災(zāi)因子風(fēng)險區(qū)劃，將調(diào)查區(qū)劃分出7個地震風(fēng)險源，其中，6.5級地震風(fēng)險源1個，6.0級地震風(fēng)險源2個，5.5級地震風(fēng)險源4個，背景源震級上限定為5.0級。

本文以永安—晉江斷裂帶活動性調(diào)查為基礎(chǔ)，提供一套應(yīng)用于地震構(gòu)造領(lǐng)域的致災(zāi)因子判定、風(fēng)險區(qū)劃的評估方法，為響應(yīng)國家自然災(zāi)害風(fēng)險普查、摸清風(fēng)險隱患底數(shù)提供一個思路，也為第六代地震動參數(shù)區(qū)劃圖編制提供基礎(chǔ)資料。