Вы можете достичь этого, используя именованные репозитории, я думаю
log4net.LogManager.CreateRepository(repositoryName)
log4net.Config.XmlConfigurator.Configure(repositoryName, configFile)
, затем, используя
LogManager.GetLogger(repositoryName,loggerName)
, вы можете получить соответствующий регистратор.