宁夏吴忠地区位于银川盆地东南部，处于华北块体与青藏块体的交界区域，构造十分复杂，既有属于华北块体的剪切拉张构造，又有属于青藏块体向北推挤和挤出的逆冲-走滑断裂^[1-2]。这两组构造导致银川地堑南部地震活动频繁，断裂发育。吴忠地区隐伏着具有发生地震的活动断层，先后发生过多次地震，但震级较小，为宁夏境内中强地震和小震活动最为密集的区域^[3-4]。在吴忠地震区内，地震多集中在黄河沿岸及吴忠东南至黄河大断裂以西，震级在4.5级以下的地震有上百次，说明弱震活动较显著^[5]。1962年以来该区已发生5次重复性中强地震序列，其类型既有双震型，也有主余震型，且地震重复时间间隔逐渐缩短，表现出复杂性^[6]。

研究表明，地震的发生不但与地壳深部的构造活动有关，而且沿地壳浅部的活动断裂往往形成地震重灾带^[7-11]。因此，对城市地区开展活断层探测与地震危险性评价，了解活断层的性质与特点，发现潜在震源区，并采取有针对性的防震减灾措施，可以极大地减轻城市地震灾害。根据目标区北侧和东侧两个地震深反射剖面，并结合石油地震勘探成果和相关地质、水文工程地质等资料，初步确定目标区内存在需要探测的隐伏断层。为了探查目标区东部隐伏断层的位置、断层错断的层位与深度、断层性质、延伸特征，分析断层的可能活动性，得到该隐伏断裂的浅部特征，沿着可能存在该断裂的位置布设了几条高分辨率的浅层地震反射测线。本文对这些地震测线及其成果进行分析。

1 地震测线位置和工作方法 1.1 测线位置

目前对隐伏断层的探测主要采用反射地震勘探法^[12-15]。在测线布设过程中，主要考虑所要探测的构造走向以及测区的地理环境，使测线尽量垂直于断层走向或与断层走向成较大交角，以便使探测结果能够较准确地反映断裂构造的位置及性质。为了探明目标区东部崇兴断裂内部构造特征及近地表图像，确定断裂的位置、埋深及活动性，根据已有地质、物探资料和该断裂附近的地理环境及交通情况，横跨该断裂布设了3条高分辨率的浅层地震反射测线，测线位置如图 1所示。

1.2 地震数据采集和资料处理

地震数据采集采用法国舍赛尔公司生产的SN408遥测数字地震仪。为压制干扰，地震波的激发采用美国生产的M27型机械变频可控震源。施工过程中，为了获得能反映剖面浅部地质结构和构造的高分辨率地震反射剖面图像，在设计观测系统参数时，充分考虑了对近地表(深度50 m以内)结构和构造的成像需要，依据现场试验结果，数据采集时使用可控震源激发，连续线性扫描，扫描频率范围30~200 Hz，扫描长度8 s，记录长度2 s，采样间隔0.5 ms，仪器接收道数220，道间距2 m、3 m或4 m，覆盖次数22。为了压制干扰、提高资料的信噪比，每个接收点上采用3~4个60 Hz的地震检波器串点组合接收，详细参数见表 1。

数据处理使用Focus反射地震数据处理软件包。为了得到高信噪比和高分辨率的地震资料，使其能够较好地用于地震资料解释，本文采用水平多次叠加的方法，其流程和主要处理方法有数字滤波、反褶积、静校正、动校正、速度分析、叠加、偏移等。

2 浅层地震剖面与解释结果 2.1 跨崇兴断层布设的浅层地震测线WJQ

WJQ测线由西向东布置在固原市东吴家桥村附近的一条乡村路上，全长约3.1 km。图 2是该测线经过数据处理后的地震反射时间剖面。该剖面上反射信息丰富，反射能量较强，波组清晰，垂直分辨率较高。根据反射波组特征，解释了8组反射震相(T₀₁、T₀₂、T_Q、T₁~T₅)。200 ms以浅的反射震相T₀₁、T₀₂横向变化不大，基本呈水平展布，局部略有起伏。其中，T₀₁界面反射能量较强，同相轴连续性好；界面T₀₂反射能量很弱，同相轴连续性较差。反射震相T_Q~T₅反射能量强，同相轴基本上连续性较好。然而，在剖面桩号1 173 m附近，T_Q~T₅反射同相轴连续性中断，显示出明显的错断现象，认为此处为断层反映，在此处解释了1个正断层，标识为F_P1，断层F_P1视倾向西，倾角较陡，向上错断T_Q为5~7 m，可分辨的上断点埋深123~128 m。

2.2 跨崇兴断层布设的浅层地震测线SJDD

SJDD测线由西向东布置在吴忠市以北的世纪大道上，西端起于灵州路与滨河路交叉口以东第三个电线杆处，测线全长11.6 km。图 3是该测线经过数据处理后的地震反射时间剖面。从图可看出，整个剖面上地层界面反射信息十分丰富，界面反射波能量较强，反射同相轴能够得到较好追踪，震相特征明显。根据反射波震相特征和反射波组关系，解释了9组地层界面反射，分别为T₀₁、T₀₂、T_Q、T₁~T₅、T_N。地层界面T₀₁、T₀₂反射波能量较强，反射同相轴分段连续性好，反射界面横向起伏不大，基本呈水平展布。反射波组T_Q~T₅在剖面中具有相似的特征：剖面桩号2 748 m附近以西，反射界面自东向西以较大倾角向下倾斜，T_Q以下的界面反射斜角不整合于T_Q；在剖面桩号2 748 m以东，反射界面纵向成层性特征明显，总体显示为自西向东向下倾斜，具有分段连续的特征。由剖面反射波组特征分析，剖面上多处出现明显的同相轴错断扭曲现象，分析认为是断层的反映。据此在这条剖面上解释了4个断层，从西到东依次标识为F_P2、F_P3、F_P4和F_P5。F_P2位于剖面桩号2 748 m附近，视倾向西。从错断各层位的关系来看，T_Q以浅具有正断层特征，向上错断T₀₂为23~28 m，可分辨上断点埋深60~65 m；而T_Q以深，断点附近断层上盘界面显示出明显的挤压隆起特征，断层下盘界面以近水平状分层展布，具有压性错断性质，认为该断层为上正下逆断层。F_P3是位于剖面桩号5 057 m处的一个视倾向东的正断层，向上错断T₃为3~5 m，上断点埋深343~347 m。F_P4在剖面桩号6 836 m附近，也为视倾向东的正断层，向上错断T₁为3~8 m，可分辨上断点埋深175~181 m。F_P5位于剖面桩号9 708 m处，为西倾正断层，向上错断T₀₂为3~7 m，可分辨上断点埋深72~77 m。

2.3 跨崇兴断层布设的浅层地震测线WJZ

WJZ测线由西向东布置在王家嘴村附近的乡村路上，全长1.1 km。图 4是该测线经过数据处理后的地震反射时间剖面，剖面反射能量强，同相轴连续性好，横向上基本呈水平展布。根据该测线时间剖面反射地震震相特征，从上到下也可以识别出8组地层界面(T₀₁、T₀₂、T_Q、T₁~T₅)。根据该测线时间剖面反射波组特征和同相轴横向展布形态进行分析发现，在剖面桩号810 m附近，T₀₂及以下各反射同相轴次第错断或扭曲，认为此处为断层反映，据此解释了1个视倾向西的正断层，标识为F_P6，向上错断T₀₂为13~16 m，可分辨上断点埋深80~85 m。

2.4 崇兴断裂浅部构造特征

图 5是在WJZ跨浅层地震剖面解释断点F_P6的钻孔联合地质剖面，联合钻探结果揭示了2个倾向西北的正断层fa、fb，向上错断了埋深为44.67~50.10 m的砂粘土标志层B2。钻孔联合钻探和浅层地震探测结果揭示了目标区崇兴断层的存在，该断层倾向西北。受分辨率的限制，浅层地震探测结果揭示的上断点埋深要大于钻孔联合探测地质剖面得到的上断点埋深，而且浅层地震探测结果揭示的上断点在地面投影位置与钻孔联合探测地质剖面得到的上断点位置相比要靠近断层倾向一侧。钻孔联合探测地质剖面揭示，断裂由2条相距较近的分支断层组成。

WJQ测线上的断点F_P1、SJDD测线上的断点F_P5和WJZ测线上的断点F_P6，均为视倾向东的正断层，断层倾角陡立，与深地震反射探测东西线剖面的F_d2断点和南北线剖面北端的F_d1断点具有相似的地层错断特征，分析认为它们是同一条断层(即崇兴断层)在不同地震剖面上的显示，这些断点的推测连线构成一条走向北北东、倾向西西北的正断层，浅层反射地震测线控制的崇兴断层延伸长度约12 km。浅层反射地震剖面表明，该断层倾角较陡，近于直立，南部的WJQ测线上的断点F_P1揭示该断层可分辨上断点错断了第四系底界面T_Q，而向北的SJDD测线上的断点F_P5和WJZ测线上的断点F_P6揭示，该断层向上错断了第四系内部界面T₀₂，反映了该断层活动性具有北段相对强而南段相对弱的特点。

3 结语

本文在参考已有地质资料和钻孔数据的基础上，结合吴忠深地震反射2个探测剖面的成果，通过浅层地震反射剖面探测，获得宁夏吴忠地区东部崇兴断裂的构造特征、断裂位置、性质及其空间展布特征，并对实测断点进行分析解释。另外，结合地质钻孔资料对断裂的活动性进行研究。钻孔联合钻探和浅层地震探测结果揭示了目标区崇兴断层的存在，该断层为走向北北东、倾向西西北的正断层。浅层反射地震测线控制的崇兴断层延伸长度约12 km，断层倾角较陡，近于直立，南部的WJQ测线上的断点F_P1揭示该断层可分辨上断点错断了第四系底界面T_Q，而向北的SJDD测线上的断点F_P5和WJZ测线上的断点F_P6揭示，该断层向上错断了第四系内部界面T₀₂，反映该断层活动性具有北段相对强而南段相对弱的特点。

值得注意的是，由于地震波分辨率本身是有限的，而断层的断距从深到浅是变化的，通常情况下断层在深部断距较大，在浅部断距较小，因此，当断层的断距小于地震波的垂向分辨率时，地震剖面上就无法分辨断层的存在。故此，地震剖面上解释的断层上断点埋深会大于实际的断层上断点深度，断层存在向上延伸的可能性，解释断层的上断点在地面的投影位置与断层的实际上断点的地面投影位置也会有差异。

在区域构造上，研究区地处银川地堑南端，鄂尔多斯块体、阿拉善块体和青藏块体东北缘的交界区域，地质构造十分复杂。受反射地震探测方法、处理软件及处理手段的局限，地震测线的密度和已有资料的不足及研究水平限制，使得解释断点推测连线局限于反射地震探测结果的认识，断点的组合连接也许还有其他方式，这就需要更多地质资料的完善和佐证。