曾 強(qiáng),陳國能,林小明,莊文明,陳 震
(1.中山大學(xué)地球科學(xué)系,廣東 廣州 510275;2.廣東省電力設(shè)計院,廣東 廣州 510800;3.廣東省地質(zhì)調(diào)查院,廣東 廣州 510080)
切割第四系的斷層通常被認(rèn)為發(fā)生過突發(fā)性活動,而后者往往又與地震密切相關(guān)[1-2]。在粵東地區(qū),雖然歷史上曾發(fā)生過7級以上地震 (1918,南澳),區(qū)內(nèi)第四紀(jì)盆地的發(fā)育也明顯受斷裂控制[3-4],但一直未發(fā)現(xiàn)斷裂切割第四系的現(xiàn)象。本文報道的是在該區(qū)首次發(fā)現(xiàn)的第四紀(jì)斷層。
華林第四紀(jì)斷層見于練江盆地南東角的普寧田心鎮(zhèn)華林村后山的人工剖面 (圖1A)。剖面上方為褐黃色含沙礫粉質(zhì)粘土層,可見厚度2~5 m不等,無層理,其內(nèi)沙礫成分約占30% ~40%,粉土約占60%~70%;沙?;救珵槭ⅲw粒粗大,粒徑多在4 mm以上,磨圓極差,估計是來自近源的粗?;◢弾r風(fēng)化物;礫石多為石英或花崗巖團(tuán)塊,形態(tài)呈棱角狀和次棱角狀,分布無序 (圖1B)。粉質(zhì)粘土顆粒極細(xì),顏色為褐黃色,風(fēng)化后呈褐紅色。從物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造看,該含沙礫粉質(zhì)粘土層與珠江三角洲西淋崗的Q3c(褐黃色粉質(zhì)粘土含礫粗砂層,已知光釋光年齡在20~17 ka間[5])極為相似。第四系之下為基巖風(fēng)化物(M),全風(fēng)化,色雜,以粘土為主,與第四系之間界線模糊。據(jù)周圍出露的巖石判斷,雜色粘土可能由花崗巖接觸帶附近的變質(zhì)巖石風(fēng)化而成。
從圖1B可見,上述第四紀(jì)沉積層中發(fā)育有多個北西向破裂面,其中F1和F2裂面基本平行,總體走向300°,傾向北東,傾角75°~90°。在F2下盤,發(fā)育3個向下收斂的次級破裂面 (f1、f2、f3),其走向分別為296°(f1)、270(f2)°、260°(f3),傾向北北東-北北西,傾角45°~75°不等(向下變陡)(圖1B1)。分枝斷層f3的斷面上,見有清晰的擦痕 (圖1B12)。擦痕傾伏向42°,傾伏角68°,向下切入風(fēng)化基巖的斷層面上,發(fā)育有相同的擦痕,均指示斷層上盤發(fā)生順時針斜落。
在上述所有破裂面 (包括F1、F2和f1-f3)兩側(cè)0.5~1 cm范圍內(nèi)的第四紀(jì)沉積物,均有明顯的褐鐵礦化現(xiàn)象,顏色顯著變紅 (圖1B12),表明破裂面的形成時間較長 (年代較老),不可能是近年邊坡開挖而產(chǎn)生的滑動面。從圖1B11尚可見到,裂面f3向上沒有切穿第四紀(jì)沉積層,指示裂面的產(chǎn)生是自下而上而不是自上而下,由此進(jìn)一步排除其起因于邊坡崩塌滑動的可能性。
如圖1A所示,沿第四紀(jì)斷層 (斷層出露于圖1A中的①處)走向向南東約30 m的建筑基坑邊緣(圖1A中②),可見斷裂切割基巖。斷裂北東盤(右側(cè))為紅色泥質(zhì)巖石,南西盤 (左側(cè))為半風(fēng)化粗粒黑云母花崗巖,兩者之間斷面清晰,其內(nèi)尚可見到早期的構(gòu)造透鏡體 (圖1C),進(jìn)一步證實上述裂面是基底斷裂活動在第四系中產(chǎn)生的斷層面而不是土體崩塌產(chǎn)生的滑動面。
圖1 華林第四紀(jì)斷層出露點全貌Fig.1 Panorama of the quaternary fault cropout in the back-hill of Hualing
綜括上述資料,粵東華林村發(fā)現(xiàn)的第四紀(jì)斷層由兩個基本平行的主破裂面和三個總體向下收斂的次級破裂面組成,后者的特征及斷面擦痕均指示斷層上盤斜落。第四紀(jì)斷層的位置與延伸方向,與基巖中出露的北西向斷裂吻合,初步判斷其形成與基底斷裂的活動有關(guān),目前正在對斷層切割的第四紀(jì)沉積物進(jìn)行光釋光測年。由于該第四紀(jì)斷層位處區(qū)域性的普寧-田心北西向斷裂附近,區(qū)內(nèi)人口密集,高層建筑和大型工程建設(shè)越來越多,建議有關(guān)方面對此給予足夠重視,對該第四紀(jì)斷層及相關(guān)基底斷裂展開進(jìn)一步的調(diào)查與研究。
[1]GALLOUSI C,KOUKOUVELAS I K.Quantifying geomorphic evolution of earthquake-triggered landslides and their relation to active normal faults.An example from the Gulf of Corinth,Greece[J].Tectonophysics,2007,440:85-104.
[2]OTA Yoko,CHEN Yuegau,CHEN Wenshan.Review of paleoseismological and active fault studies in Taiwan in the light of the Chichi earthquake of September 21,1999[J].Tectonophysics,2005,408:63 - 77.
[3]陳國能.潮汕平原第四紀(jì)斷塊運動[J].華南地震,1984,4(4):1 -18.
[4]張虎男.斷裂作用與韓江三角洲的形成和發(fā)展[J].海洋學(xué)報,1983,5(2):202 -211.
[5]張珂,陳國能,莊文明,等.珠江三角洲北部晚第四紀(jì)構(gòu)造運動的新證據(jù)[J].華南地震,2009,29(增刊):22-26.