0 引言

地震群相对于孤立地震事件包含更加丰富的震源体和构造信息。根据震源参数的时空变化特征，结合地质资料研究地震的破裂过程和地震成因，是地震研究历来关注的重点之一(吕坚等，2008；郑勇等，2009；孙长虹等，2012；赵小艳等，2014)。

自三峡数字地震台网2001年运行以来，三峡库区秭归县杨林桥镇区域少有地震发生。2016年3月至6月此区域发生震群活动，最大地震为4月9日M_L 3.2地震。本次震群是频度高、持续时间长的地震序列活动。由于该震群震源深度浅，有感范围较大，地声现象明显，造成一定社会影响。

采用双差定位法对杨林桥镇震群进行重定位，用Snoke方法计算震群中M_L≥2.5地震的震源机制解，以便深入分析杨林桥镇震群序列特征，进一步探查地震成因类型。

1 秭归县杨林桥镇小震群记录

据三峡数字遥测地震台网测定，自2016年3月以来，在杨林桥镇至马回营村地区(110°44′—110°48′E，30°44′—30°47′N)发生M_L≥0地震59次(M_L2.0—2.9地震9次)，震源深度多在10 km左右。其中，M_L≥2.5地震6次，最大地震是2016年4月9日14时21分的M_L3.2地震。杨林桥镇小震群距长江干流14—17 km，距淹没区8—10 km，距大坝22—26 km，距仙女山—九畹溪断裂4—7 km。现场地质调查发现，地震区出现新的断裂，伴有天坑地洞等地质特征。

2 地震地质构造背景

杨林桥镇小震群区域岩溶分布及地震地质构造见图 1、图 2。如图 1所示，图中白色空白区域为岩溶发育区域，震群主要分布在岩溶区域。如图 2所示，杨林桥镇震群区域主要断裂构造有仙女山、九湾溪、天阳坪断裂。

(1) 仙女山断裂。仙女山断裂北起秭归荒口以北风吹垭，南至渔洋关，长约80 km，宽10—50 m，走向NW335°—350°，倾向SW，南段倾向E，倾角60°—70°，现今运动状态为顺扭兼呈受压状态(陈德基等，1985)，具有微活动，1961年断裂南段东侧宜都潘家湾M 4.9地震与该断裂有关；2014年3月27日和30日秭归郭家坝M 4.2和M 4.5地震与该断裂有关。

(2) 九畹溪断裂。九湾溪断裂走向NE10°—15°，倾向NW，倾角70°—80°，长约30 km，宽5 m，现今运动状态为拉张顺扭型微活动，最大地震为1972年周坪M 3.0地震。

(3) 天阳坪断裂。天阳坪断裂位于黄陵背斜南侧，为宜昌断凹南侧边界断裂，距坝址最近约16 km。西端交于仙女山断裂，向东经天阳坪至宜都红花套附近，伏于第四系地层之下，物探推测东延于江汉盆地，与公安—监利断裂相接，交于石首—监利断裂，构成江汉断凹与洞庭断凹的分界线。断裂走向NW290°—300°，倾向SW，倾角西缓25°—40°东陡40°—70°，长约60 km，宽30 m，现今运动状态为受压兼反扭，地震活动不明显。

3 野外宏观调查

杨林桥镇小震群发生在三峡库区重点监视区，且密集分布在2 km×3 km矩形范围内，2016年3—6月此区域已发生6次M_L 2.5以上地震，地震活动比较活跃，震情较为严峻，湖北省地震局和三峡总公司业务主管部门对此高度重视。为此重点对其中4次2.5级以上地震进行野外宏观调查，并严格按照《地震现场工作大纲》的规范要求和《中国地震烈度表》(GB/T 17742—2008)的标准执行。

因此次震群震中集中，每次调查均从秭归县城区开始，调查路线为秭归九里—新县城—巨坊—界垭—兰陵溪—周坪—峡口村—冯家湾—观战坪—九畹堂—芝兰—砚窝台—杨林桥村—三渡河—鼓锣坪，直至微观震中秭归县杨林桥镇杨林桥村一带。此次调查共涉及茅坪、九湾溪、杨林桥共3个乡镇约10多个村组，询问采访40多人次。经过现场调查、询访，基本确定宏观震中位于杨林桥镇和九畹溪镇的3个自然村杨林桥、马回营和九畹堂。

(1) 宏观震中区地质地貌。马回营村位于杨林桥镇东北部，距县城72 km。东与砚窝台村毗邻，西与西阳坪村接壤，南与杨林桥村交界，北与罗圈荒、九畹堂村相连。村内分布9口风格不一的活水水井及18个溶洞，其中寨洞相传为清末白莲教屯兵之所，可见溶洞之大。由此可见，宏观震中区域岩溶发育，具备发生岩溶塌陷地震的地质条件，与图 1展示的岩溶分布相吻合。

(2) 露头清晰的NW向断裂。在去往马回营村的盘山公路上，发现1条出露清晰的断层面，见图 3(黑色线为断层面，左侧为破碎带，右侧为三叠系灰岩断裂，走向NW290°)，与天阳坪断裂较为一致，怀疑该断裂为天阳坪断裂向西的延伸。但经查阅《长江三峡水利枢纽工程区域稳定性研究报告》，发现此断裂是一个规模、等级较小的断裂，并非天阳坪断裂的延伸，且二者倾向不一致，排除与天阳坪断裂的相关性。因此，该出露清晰的断层只是一个小区域内层级较低的断裂破碎带，难以形成发震构造。

(3) 震群区2016年3—6月日降雨量与震群相关性分析。从图 4看出，杨林桥镇震群分2个阶段，第一阶段为3月初降雨后4月上旬突发了小震群，特别是4月9号最大地震发生前2天降雨量很大；第二阶段是5至六月初连续降雨后，在6月中下旬停止降雨期间再次发生小震群。由图 4可见，每次小震群发生前都有持续降雨或暴雨，而库水位的变化与震群的相关性不明显。

4 6次有感地震参数 4.1 地震精定位

采用三峡地震台网常用的EDSP-IAS定位软件HYPO₈₁与精定位软件CDSP-IAS，重新定位6次M_L 2.5以上地震。精定位结果见表 1和表 2，精定位后震中分布见图 5、图 6。从图 5、图 6和表 1、表 2可见，重新定位前杨林桥小震群长轴方向NE，与区域内几条断裂构造无相关性；重新定位后长轴方向NW，与仙女山断裂北段走向较为一致，与岩溶空间分布范围有较好的吻合性。

4.2 震源机制解分析

应用CDSP-IAS软件，采用Snoke方法，计算6次M_L 2.5以上地震的震源机制解。由于受台站数及方向限制，4号事件未能给出结果，在此给出1、2、3、5和6号地震事件的震源机制解，见图 7。结果表明：1号事件表现为逆断层性质，附近区域无相符合的断裂；2号事件表现为正断层性质，走向近SN，与九畹溪断裂相近；3、5、6号地震事件震源机制解走向均为NW290°，表现为走滑左旋正断层性质，与宏观调查发现的小断层性质较为吻合。

总体看来，杨林桥镇小震群区域内6次M_L 2.5以上地震震源机制解性质一致性较差，无明显的长轴走向，构造地震震源机制特征不明显。

5 震群成因

对2016年杨林桥镇小震群通过现场地质调查、地震精定位及震源机制解分析，可以得出以下结论：①震群区域内地层岩性属于三叠系灰岩和二叠系炭质页岩(袁登维等，1996)，具有良好的导水性和岩溶发育条件；②宏观震中区发现天坑地洞，均为岩溶地貌表现；③震群发生前有持续降雨和暴雨；④震群发生时段与三峡水库水位从175 m高水位降至防洪控制水位145 m的时段一致，水库水位的下降使得地下水通道较未降水位前更加畅通，为连续降雨后大水排泄创造了有利条件。而经过大水冲刷后的岩溶通道打破了原有岩壁的稳定性，势必形成新的岩体垮塌；⑤震群震中分布在岩溶发育区域，且震源机制解杂乱，无明显一致性，与区域内3条较大断裂无明显构造联系，未表现出构造型震源机制特征。

综上所述，杨林桥镇震群成因较为清晰，属暴雨引起的岩溶塌陷型地震的可能性较大。