筠连-长宁地震区位于四川盆地南侧的东部弱升区内，是川东盆岭区和滇东-黔西中等掀升区的交界部位^[1]。区内分布有古生界奥陶系和二叠系地层及中生界三叠系、侏罗系、白垩系地层，新生界第四系地层则主要沿现代河流分布。褶皱构造主要有建武向斜、双河背斜、筠连鼻状背斜、巡司场鼻状背斜、乐义背斜等，断层有芭蕉湾断层、巡司场断层、天台寺断层、扎子坳断层和大地湾-瓦房头断层等，主要发育在褶皱轴部附近，走向严格受褶皱轴向的控制，与背斜构造具有共生的特点。

四川盆地是我国具有代表性的中、新生代沉积盆地，盆地内的地震活动性相对四川西部活动构造区明显减弱，筠连-长宁地震区位于四川盆地扬子陆块四川台拗的川东陷褶束内，是一个相对稳定的地块，新构造和现代构造活动较弱，晚第四纪断裂活动不明显，但第四纪活动性较弱的断裂也可能发生中等强度的破坏性地震^[2]。截至2019-07-30，筠连-长宁地震区共记录到M≥4.7地震11次(包括余震)，其中6.0~6.9级地震1次，5.0~5.9级地震6次，4.7~4.9级地震4次，最大为2019-06-17宜宾长宁双河6.0级地震，中强地震主要发生在双河背斜、长宁背斜、乐义背斜核部或陡翼附近。

2016-08~09宜宾市筠连与珙县交界处曾频繁出现小震活动，2016-12-28以来再次频繁出现小震活动，最大为2017-01-28筠连4.9级地震，震源深度11 km，震中烈度为Ⅵ度。扎子坳断层位于震中附近，断层NW侧(上盘)的震害程度明显大于SE侧(下盘)，地震的余震也主要沿扎子坳断层的上盘成丛、成带分布(图 1)，表明筠连4.9级地震的发生与扎子坳断层在空间上存在一定的关系。

扎子坳断层位于长宁双河背斜南侧，建武向斜的西侧，总体走向NNE。为查明扎子坳断层的空间展布位置及断层活动性，本文从地表地震地质调查、浅层地球物理探测、探槽剖面分析等方面对扎子坳断层进行研究。

1 地表地震地质调查

地表地震地质观察点如图 2所示，采用路线穿越和追踪相结合的方法对扎子坳断层进行调查，在断层北端的王家寨附近有2组断层观察点No1和No2。其中，观察点No1(图 3)为一完整的断层剖面，断层发育在层状下三叠统嘉陵江组灰岩中，断面近直立，走向N10°E，倾向SE，倾角85°，西盘(下盘)地层近水平，产状22°∠8°，东盘(上盘)发生褶皱变形。观察点No2距离观察点No1约20 m，断层断面紧闭，破碎带宽约0.5 m。观察点No3位于No2南侧，此处扎子坳断层主要表现为垭口地貌，其两侧岩性产状变化明显。

在韩家浸的观察点No4，扎子坳断层倾向发生变化，断层面倾向NW，走向N55°E，倾角55°，断层挤压紧闭，破碎带宽约0.8 m。在No4以南约2.5 km的观察点No5，扎子坳断层发育在下三叠统飞仙关组砂泥岩中(图 4)，断层走向N70°E，倾向SE，倾角59°，上覆厚约0.3 m的第四系全新统松散残坡积物，断层未错切松散残坡积物，表明该处扎子坳断层不具备全新世活动性。

在马家沟西侧公路旁的观察点No6，下三叠统飞仙关组的紫红色泥质砂岩中发育有宽度约15 m的断层破碎影响带，主断面附近地层发生挤压揉皱变形。在扎子坳至顺河村一带的观察点No7，断层槽谷地貌比较发育(图 5(a))，槽谷西侧出露的基岩为上二叠统乐平组砂岩、粉砂岩，东侧基岩为下三叠统飞仙关组紫红色泥质砂岩，两侧产状存在明显的变化。断层向南一直延伸到浑水河的T1阶地，由于受到后期耕作改造的影响，阶地面并未见明显的断层新活动迹象(图 5(b))。

在顺河村浑水河右岸的观察点No8，扎子坳断层出露于地表，断层发育在上二叠统乐平组砂岩地层中(图 6)，断面清晰，断层走向N85°W，倾向NE，倾角75°，断层上盘和下盘岩石比较破碎，节理十分发育。

在乐义乡大坡上附近的观察点No9，扎子坳断层表现为挤压逆冲性质。在桂花树附近的观察点No10，扎子坳断层发育于上二叠统与下三叠统飞仙关组地层之间，表现为断层两侧地层倾向相顶，煤系地层遭受强烈挤压，岩层倾角较陡，断层破碎影响带宽约20 m，主要由挤压劈理、糜棱岩、断层泥等组成(图 7)，断层泥中发育有垂直擦痕，表现为挤压逆冲性质。在主断层以西约100 m处发育有一条与之平行的次级断层，于主断层断面上取断层泥样品，在扫描电子显微镜(SEM)下呈鳞片状石英形貌(图 8)，表明该断层在中更新世有明显活动。

通过地表地震地质调查可知，扎子坳断层属逆断层，局部覆盖有较薄的残坡积层和洪积层，厚度较薄，断层破碎影响带宽度一般小于10 m，个别地方约20 m，断层规模较小，上覆第四系全新统地层，未见有变形或错动痕迹，通过断层泥SEM结果推测扎子坳断层为中更新世活动断层。

2 浅层地球物理勘探

根据地表地震地质调查结果并结合场地条件，在扎子坳断层沿线共布设6条浅层地球物理勘探测线(图 2)，其中L1、L2为浅层地震勘探测线，D1、D2、D3、D4为高密度电法勘探测线。

2.1 浅层地震勘探

浅层地震仪使用NZXP 48道高精度地震仪，利用锤击震源，结合地形条件，采用不同的地震勘探方法分别在韩家浸和方家沟布设一条反射波法地震勘探测线L1和一条地震映像法测线L2。

L1测线位于韩家浸沟谷地带，地形较为平坦，测线上覆地层为第四系粘土层，西侧有中三叠统雷口坡组白云质灰岩出露。为查明扎子坳断层在韩家浸的具体空间展布，在断层可能通过的地段布设一条142 m的反射波地震勘探测线L1，测线走向为289°。施工中采用24磅锤击震源、60 Hz垂直检波器、34 m最小偏移距、2 m道间距采集参数^[3-5]，通过对原始地震时间记录资料进行反演计算，得到L1测线反射波地震时间剖面和地质解译，如图 9所示。

从地震时间剖面分析，测线位置的浅部地层反射波能量较强、信噪比高，便于反射波同相轴的连续追踪。通过对比分析可知，在地震时间剖面65号CDP附近，反射波同相轴不连续，出现明显的错断特征，推测此处为扎子坳断层通过的位置。断层倾向NW，浅部倾角较陡，深部明显变缓，属逆断层，破碎带宽度为6 m，上断点埋深约4 m，其上覆第四系上更新统冲洪积黄色粘土层(Q_p^fp)，底部未见有断层错动的痕迹，推测扎子坳断层不具备晚更新世活动性。

在高坎乡方家沟附近布设L2测线，采用地震映像法进行勘探^[6]，结果显示，断层没有从L2测线位置通过，结合地表地质调查及地貌分析推测，扎子坳断层可能从L2测线西侧的山坡通过。

2.2 高密度电法勘探

研究区下伏的灰岩、砂岩或页岩地层与第四系地层存在一定的电阻率差异，断层破碎带在电性剖面上一般表现出低阻条带或电性层明显不连续的特征^[7]。为配合浅层地震勘探及地表地质调查，在扎子坳断层可能通过的位置布设4条高密度电法测线，使用仪器为DUK-2型60道高密度电法仪。从高密度电法剖面来分析，浅地表分布有第四系全新统低阻粘土层，下部则为高阻的三叠系灰岩、砂岩或页岩。

D1测线位于上罗镇，长295 m，地形较为平坦，采用5 m极距，沿116°方向布设，通过反演计算得到剖面图 10。可以看出，在测线180~200 m范围内，电性层出现错断和不连续的异常特征，推测此处为扎子坳断层通过的位置。

D2测线位于王家寨以东，长285 m，施工中采用5 m极距，沿106°方向布设。从图 11可以看出，在测线70~80 m范围内，高阻电性层出现明显的不连续特征，推测为扎子坳断层电性特征的反映，断层破碎影响带宽度约为9 m。

D3测线位于顺河村，长115 m，施工中采用2 m极距，沿164°方向布设。从图 12可以看出，在测线80~90 m范围内，高阻电阻率层出现错断和不连续，推测为扎子坳断层电性特征的反映，断层破碎影响带的宽度约为5 m。

D4测线位于高坎乡五星村，长255 m，测线位置视电阻率成层性较好，电性层较连续，没有发现隐伏断层，表明扎子坳断层没有向南延伸至高石坎。

3 扎子坳断层探槽分析研究

为验证浅层地震勘探测线L1所揭示的断层活动性，在韩家浸扎子坳隐伏断层通过的位置布设一条探槽剖面(图 13(a))，探槽的方向垂直断层走向，长5 m，宽2 m，深3 m，底部为粒径较大的砾石层，分选性较差，未见基岩。探槽北壁揭露了2套地层(图 13(b))，上部①为第四系全新统人工填土层(Q_h^ml)，主要以建筑垃圾为主，含少量卵石、瓦片，下部②为第四系上更新统冲洪积黄色粘土层(Q_p^fp)，含少量石子及植物根须，粘土层沉积环境稳定，未发现有地层变形或错动的痕迹。

顺河村探槽位于距离扎子坳断层基岩剖面约3 m的T1阶地上(图 14(a))，探槽长8 m，宽2.5 m，深1.8 m。探槽南壁揭露出2套地层(图 14(b))，具有明显的二元结构，上部①为第四系全新统冲洪积粘土层(Q_h^fp)，深灰色，含少量卵石，下部②为第四系全新统冲洪积砾石层(Q_h^fp)，深灰色，磨圆差，分选一般。顺河村探槽揭示第四系全新统地层未见断层活动迹象。

从探槽揭露的地层情况分析可知，韩家浸探槽由于受地形条件及土层结构影响，探测深度较浅，未揭示第四系上更新统底界面，仅发现第四系上更新统黄色粘土层(Q_p^fp)上部无错动痕迹。顺河村探槽位于河流一级阶地，未发现全新统地层有断层活动迹象。综合分析认为，扎子坳断层不具备晚更新世晚期以来的活动性。

4 结语

1) 扎子坳断层位于2017-01-28筠连4.9级地震震中附近，余震也主要沿扎子坳断层NW(上)盘成丛、成带分布，极震区地震烈度长轴方向为NEE向，与扎子坳断层的走向基本一致，推测扎子坳断层为筠连4.9级地震的发震构造。

2) 扎子坳断层北起上罗镇，向南经陈家沟、韩家浸，过滥湾子后走向由NE转为SN，沿王八坳、扎子坳、顺河村一线，断层走向转为NE，展布在方家沟的西北基岩山坡上，止于高坎乡。

3) 扎子坳断层总体呈近SN微弯曲状，倾向不定，全长约15 km，主要断于古生代二叠系和中生代三叠系地层内，属逆断层性质。断层局部地有较薄的残坡积层和冲洪积层，厚度一般为1~4 m，冲沟内断层上覆第四系覆盖层厚度一般小于10 m，断层破碎影响带宽度小于20 m。

4) 经地表地震地质调查可知，扎子坳断层规模较小，上覆的全新统地层未见错动迹象，高密度电法剖面和反射波法地震勘探剖面揭示断层未错切上更新统地层底界面，SEM测定表明，断层在中更新世有过活动，探槽剖面未发现断层进入晚更新统上部地层。经综合分析并结合探槽剖面，初步判别扎子坳断层不具备晚更新世晚期活动性。

由于受地形条件、地下水及探槽深度等的影响，本文未进行跨扎子坳断层钻孔联合剖面探测，断裂活动时代的确定主要以浅层地球物理勘探、探槽及SEM为依据。因此，本文扎子坳断层活动时代的判定仅为初步判别结果，确定扎子坳断层准确的活动时代需进行更深入的工作，如开展跨断层钻孔联合剖面勘探和有效的探槽开挖等，以进一步提供断层活动特征的地质证据。

致谢: 感谢宜宾市筠连县住房城乡建设和城镇管理局对野外地震地质调查和浅层地球物理勘探现场工作提供的帮助，成都理工大学雷宛教授及四川省地震局刘玉法博士、王明明博士对文章提出宝贵意见，在此一并表示感谢。