威远—荣县地区属于历史弱震区。然而，自2015年以来，该地区的地震活动显著增强，且大部分地震的震源深度不超过5 km，与研究区内的页岩气埋深相当。由此就引发了这样的科学问题和思考：这些地震到底与该区的页岩气开采活动有没有关系？如果有关系，它们的孕育和发生机制是什么？最大能导致多大震级的地震？要解决这些科学问题，就首先要搞清楚该区域的地下构造（如断层）和结构（如大裂缝）的分布状况，从而为该区域地震发生机制和地震危险性评价提供基础资料。MT是探测地球深部结构的一种重要的地球物理方法。它对岩体电导率反映非常敏感，尤其对于具有低阻高导特征的流体或熔融区域。在开采区，由于水力压裂作业，会导致旧裂隙的开裂和新裂隙的产生，且这些裂隙中可能充满了流体，因此MT可以发挥重要的作用。

中国地震局地球物理研究所郭颖星等人在页岩气开采区，利用跨威远背斜的布设在开采区北部的2条EW向展布、长度约90 km以及1条NW-SE向展布、长度约100 km的MT测线的数据，采用带地形的二维非线性共轭梯度反演方法，获得了测线的电阻率分布（图1），据此分析了开采区的电性结构特征，推断了主要断裂带的位置和形态，探讨地震活动的成因。主要结果如下：

（1）开采区约5 km以浅区域的电阻率较低（10-30 Wm），且存在着电阻率很低（<5 Wm）的多个孤立的局部区域。在5 km以深，西/西北部为高阻区，且由西向东、由北向南存在变薄的趋势，东/东南部为低阻区，电性结构比较均匀；

（2）剖面电阻率结果揭示出了3条剖面经过的区域内的主要断层——牛颈垇断层、长山镇断层、长岩断层和大兴场断层的深部形态和延伸状况，除长山镇断层的下端埋深可能超过了20 km外，其他断层向下延伸可能不超过5 km深度；

（3）地震主要集中在10 km深度范围内的高阻和低阻的过渡区，且没有集中在断层附近且沿着断层面呈线性分布，表明开采区内断层不是地震活动的主控因素。

图1  3条剖面的电阻率结构、主要断裂位置和地震分布

研究首次获得了威远—荣县页岩气开采区的电性结构特征以及威远—荣县页岩气开采区内的主要断层——牛颈垇断层、长山镇断层、长岩断层和大兴场断层的深部形态和延伸状况，为威远—荣县页岩气开采区的地震发生机制和地震危险性评价提供了基础资料。

研究成果于2022年发表在学术期刊《地球物理学报》上（郭颖星，朱涛*. 2022. 四川威远—荣县工业开采区地壳电性结构研究. 地球物理学报，65（9）：3451-3463，doi：10.6038/cjg2022P0615）。研究受中国地震局地球物理研究所中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（DQJB19A0122）项目资助。

【作者简介】

第一作者：郭颖星，博士，副研究员，主要从事岩石、矿物电学性质及地球动力学数值模拟研究．Email:guoyingxing2008@126.com.

通信作者：朱涛，研究员，主要从事地幔动力学模拟，以及电阻率层析成像方法和应用研究. Email: zhutao@cea-igp.ac.cn