張 磊，何付兵，，白凌燕，吳懷春，徐錫偉，蔡向民，王繼明，孫永華，劉 予，方同明

(1.北京市地質(zhì)調(diào)查研究院，北京100095;2.中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，北京100029;3.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) (北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京100085)

順義斷裂最早于1967年提出，之后借助地震監(jiān)測(cè)、野外考察、遙感、物探、化探及鉆探等系列手段，輔助傳統(tǒng)的第四紀(jì)年代測(cè)量方法，如14C同位素測(cè)年、光釋光測(cè)年等，證實(shí)了該斷裂的存在［2］，獲得了更多研究如該斷裂與順義地區(qū)小地震的關(guān)系［3］和第四紀(jì)中－ 晚期活動(dòng)特征［4－10］。由于傳統(tǒng)的第四紀(jì)年代測(cè)量方法受技術(shù)條件的限制，研究工作無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)第四紀(jì)的年齡精確測(cè)定，因此也限制了對(duì)活動(dòng)斷裂第四紀(jì)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)活動(dòng)規(guī)律的有效研究。本文在磁性地層年代和光釋光測(cè)年輔助下，開(kāi)展對(duì)順義斷裂帶北段上、下兩盤(pán)鉆孔沉積物磁化率數(shù)據(jù)天文旋回地層分析，建立鉆孔上下盤(pán)巖芯精度為0.1 Ma的連續(xù)天文年代標(biāo)尺，對(duì)比斷層兩盤(pán)不同地質(zhì)時(shí)期的地層垂直落差，對(duì)順義斷裂北段第四紀(jì)以來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間的活動(dòng)特征進(jìn)行探討。

1 基本原理

地球軌道參數(shù)的地軸斜率、偏心率和歲差發(fā)生周期性變化必然引起地球表面接收到的太陽(yáng)日照量的周期性變化，進(jìn)而導(dǎo)致全球氣候的周期性變化，并記錄在對(duì)氣候變化響應(yīng)敏感的沉積物中，表現(xiàn)在沉積物結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、巖性、巖相和地球物理、地球化學(xué)參數(shù)等能夠反映古氣候變化的代用指標(biāo)的旋回性變化［11］。天文旋回地層學(xué)即研究受天文軌道周期力控制形成的地層序列的地層學(xué)分支學(xué)科，其對(duì)地層記錄的 (準(zhǔn))周期性旋回變化進(jìn)行識(shí)別、描述、對(duì)比和成因解釋，并將其應(yīng)用于地質(zhì)年代學(xué)以提高年代地層框架的精度和分辨率，實(shí)現(xiàn)地層高精度劃分。其中，由周期在10 ka～2 Ma之間的軌道力周期性旋回，即米蘭科維奇旋回形成的旋回地層序列是旋回地層學(xué)研究的重點(diǎn)［12－13］。理論上，如果從地層中識(shí)別出米蘭科維奇旋回，就有可能建立分辨率達(dá) 0.02 Ma 的天文年代標(biāo)尺［11，14－15］。目前，顯生宙沉積物可將地球軌道參數(shù)的周期簡(jiǎn)化成歲差20 ka，短偏心率和長(zhǎng)偏心率分別為100 ka和400 ka，這些周期的比例為 1∶5∶20［11］。米蘭科維奇旋回正不斷地從不同地質(zhì)歷史時(shí)期的海、陸相地層中揭示出來(lái)［16－18］，取得極好的地質(zhì)方面應(yīng)用。

開(kāi)展天文旋回地層學(xué)分析研究，一般選擇在地層連續(xù)、露頭較好，且具有良好年代控制的地層剖面上進(jìn)行［11］。在其研究過(guò)程中，首先選定地層沉積物或古氣候代用指標(biāo)，并從中識(shí)別出歲差、短偏心率和長(zhǎng)偏心率的米蘭科維奇旋回，即比較沉積旋回 (或古氣候代用指標(biāo))的旋回疊置方式及比值與這三類地球軌道參數(shù)周期的比值是否相近。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)識(shí)別的旋回結(jié)果建立初始年代格架，即建立地層深度 (厚度)與時(shí)間上的耦合，深度(厚度)域上的變化轉(zhuǎn)換為時(shí)間域上的變化。而后對(duì)初始年代格架下的旋回序列開(kāi)展100 ka、40 ka或20 ka的信號(hào)濾波處理，以初步的年代學(xué)框架(磁性地層年代、放射性同位素年代等)為錨點(diǎn)，參考濾波曲線，將鉆孔巖芯旋回序列對(duì)比到理論旋回曲線上，最終建立研究地層的天文年代標(biāo)尺。

2 順義斷裂帶概況

圖1 順義斷裂帶構(gòu)造位置與基巖等深線分布及研究區(qū)位置分布圖Fig.1 The location of Shunyi fault and its buried bedrock isobath

順義斷裂帶西南起自健翔橋附近，經(jīng)順義天竺、首都機(jī)場(chǎng)、北小營(yíng)至焦莊戶一帶，走向NE40°轉(zhuǎn)NE60°，傾角60°左右，延長(zhǎng)約40 km，是一條高角度正斷裂帶(圖1)。其被NW向南口－孫河斷裂帶切割，并依此為界，可分為南、北兩段。南段由于發(fā)育于北京城區(qū)內(nèi)，研究程度較低，活動(dòng)特征不詳。北段主斷裂傾向南東，局部發(fā)育多條次級(jí)斷裂，整個(gè)斷裂帶控制了新生代順義凹陷的形成和演化。由順義凹陷內(nèi)第四系最大厚度大于600 m(圖1)揭示，其北段第四紀(jì)總體活動(dòng)強(qiáng)度較大。

順義斷裂帶在構(gòu)造地貌上表現(xiàn)明顯，沿著斷裂帶呈線狀凹陷或微型緩坡陡坎，由來(lái)廣營(yíng)一直延升至北小營(yíng)一帶，且于順義區(qū)內(nèi)段發(fā)育眾多地裂縫，揭示全新世其仍在活動(dòng)。同時(shí)，探槽［19］揭露近地表無(wú)明顯的斷面及錯(cuò)斷位移，推測(cè)其活動(dòng)方式以蠕滑為主。

3 鉆孔布設(shè)及數(shù)據(jù)、樣品的采集與處理

3.1 鉆孔布設(shè)

本次鉆孔布設(shè)基于對(duì)斷裂由深到淺、逐次限定后精確定位開(kāi)展。首先在前人圈定的順義斷裂分布圖上大致垂直于斷層的走向布設(shè)了一條長(zhǎng)約4.11 kmNW向高精度重力勘探測(cè)線

。根據(jù)高精度重力勘探結(jié)果 (圖2a)限定了斷裂帶深部基巖中大致位置，進(jìn)一步通過(guò)對(duì)重力剖面測(cè)量數(shù)據(jù)的反演、水平一階導(dǎo)數(shù)處理等，獲得斷裂帶基巖斷點(diǎn)位置、基巖斷裂帶寬度等特征。其次，在重力勘探工作基礎(chǔ)上，大致垂直于斷層走向分別布設(shè)了長(zhǎng)約3.48 km和3.22 km的可控源電磁大地測(cè)深和二維淺層地震剖面 (圖2b和c)，獲得斷裂帶中、淺部幾何形態(tài)等結(jié)構(gòu)特征。并通過(guò)不同物探方法對(duì)同一地區(qū)從深部到近地表多方法斷裂勘探“接力拼接”，可獲得斷裂帶垂向結(jié)構(gòu)［20］(圖2d)。綜合物探綜合解譯揭示順義斷裂帶控制寬度達(dá)到1.8 km左右。據(jù)此，跨斷裂帶布設(shè)了4口鉆孔ZK11-2、ZK12-1、ZK11-1和ZK12-2(圖1，2)。其中ZK11-2和ZK12-1位于順義斷裂帶下盤(pán)，終孔深度分別為310.74 m和298.94 m，為穿透第四系地層的基巖鉆孔。ZK11-1和ZK12-2位于斷裂帶上盤(pán)順義凹陷內(nèi)，終孔深度分別為413.74和719 m，同樣穿透第四系地層，但未穿透新生代地層。

通過(guò)鉆孔巖芯古地磁、沉積相分析等綜合手段研究［19］，第四紀(jì)以來(lái)，順義斷裂帶北段上、下盤(pán)四孔鉆孔巖性、巖相特征相似 (具體巖性、巖相特征見(jiàn)趙勇等［21］“北京平原順義ZK12-2鉆孔剖面第四紀(jì)磁性地層學(xué)研究”一文)，同處北京平原地區(qū)潮白河流域，隸屬于同一沉積體系，且沉積連續(xù)。是故，順義斷裂帶上、下兩盤(pán)鉆孔具有可對(duì)比性，滿足本次開(kāi)展天文旋回地層分析、對(duì)比的連續(xù)沉積之必要條件。

圖2 順義斷裂帶綜合物探解譯斷裂帶結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Shunyi fault in geophysical and geological profiles

3.2 數(shù)據(jù)、樣品的采集與處理

與氣候變化相關(guān)聯(lián)的參數(shù)均可作為旋回地層學(xué)分析的氣候代用指標(biāo)［11］。磁化率作為一種重要的環(huán)境代用指標(biāo)，當(dāng)前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類沉積環(huán)境研究中［22］。張永棟等［23］在北京沖洪積平原地區(qū)還探討過(guò)磁化率同粒度的相關(guān)性，指出其對(duì)北京地區(qū)古氣候研究的可行性。是故，本次古氣候代用指標(biāo)選取為巖芯磁化率。綜合考慮順義斷裂帶于這一地區(qū)寬度，為控制整個(gè)斷裂帶第四紀(jì)活動(dòng)量，選取位于斷裂上下兩盤(pán)的ZK12-1和ZK12-2兩鉆孔開(kāi)展旋回地層分析。

為獲取原位高分辨率磁化率數(shù)據(jù)，測(cè)試前首先刮去鉆探巖芯表面泥漿。然后根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，結(jié)合本次鉆孔沉積物種類和沉積地層厚度大致估算斷裂上下盤(pán)沉積速率約為21.58和7.16 cm/ka，進(jìn)而確定本次磁化率測(cè)試密度計(jì)每10 cm巖芯測(cè)試一次，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足每個(gè)旋回至少包含4個(gè)等間距分布數(shù)據(jù)點(diǎn)。本次測(cè)試所用儀器為捷克AGICO公司生產(chǎn)的野外便攜式SM30手持磁化率儀，共計(jì)獲得磁化率數(shù)據(jù)12950組。

對(duì)取得的數(shù)據(jù)按照頻譜分析方法進(jìn)行旋回地層學(xué)分析［11］。分析前先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行等間距的時(shí)間序列插值、去線性趨勢(shì)、去均值、去極值和歸一化預(yù)處理，再利用MTM頻譜分析軟件包進(jìn)行頻譜分析，采用Analyseries 2.0.4軟件進(jìn)行濾波處理和天文調(diào)諧以最終獲得鉆孔的連續(xù)天文年代標(biāo)尺。

為建立鉆孔巖芯地層天文年代標(biāo)尺，對(duì)該兩鉆孔進(jìn)行磁性地層年代測(cè)試和光釋光、14C年齡標(biāo)定，作為旋回分析的時(shí)間錨點(diǎn)，以將鉆孔巖芯旋回序列對(duì)比到理論旋回曲線上。古地磁樣品的采集主要選擇在巖芯比較完整、連續(xù)，粒度較細(xì)的層位進(jìn)行，對(duì)于主要為粗碎屑的沉積層，只能盡最大可能采集樣品。首先用油性記號(hào)筆標(biāo)出取樣位置，并標(biāo)明樣品所取巖芯段的頂?shù)追较颍浯螌⒆龊糜浱?hào)的整段巖芯取出，在保證標(biāo)志線所在的面不受破壞外，盡量獲取巖芯中部的樣品。本次對(duì)ZK12-1和ZK12-2兩鉆孔分別取定向古地磁樣品120件和648件。

對(duì)獲取的定向古地磁初始樣品進(jìn)行就地精加工成邊長(zhǎng)為2 cm的立方體樣品后送古地磁實(shí)驗(yàn)室。古地磁測(cè)試在中國(guó)地質(zhì)大學(xué) (北京)古地磁與環(huán)境磁學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，磁化率各向異性測(cè)試儀器為捷克AGICO公司生產(chǎn)的MFK1卡帕橋磁化率儀，磁性礦物類型測(cè)試儀器為捷克AGICO公司生產(chǎn)的KLY4S卡帕橋磁化率儀，完成對(duì)ZK12-1和ZK12-2兩鉆孔分別120件和640件樣品的系統(tǒng)熱退磁分析，建立兩鉆孔的古地磁極性柱 (圖3和4)。

圖3 ZK12-1孔天文年代標(biāo)尺Fig.3 The astronomical age reference of core ZK12-1(a)磁傾角與地磁極性柱;(b)磁化率在深度域上的變化特征;(c)根據(jù)古地磁極性柱提供的初始年代格架將磁化率在深度域上的變化轉(zhuǎn)化為時(shí)間域，并獲得100 ka的濾波曲線;(d)偏心率理論曲線及其與磁化率曲線的對(duì)比

4 測(cè)試結(jié)果

4.1 古地磁分析結(jié)果

最終建立ZK12-1鉆孔磁傾角及地磁極性柱見(jiàn)圖3a，同標(biāo)準(zhǔn)磁極性柱進(jìn)行對(duì)比分析并解釋:0～115 m深度顯示為正極性帶，解釋為布容正極性帶;115～232 m深度顯示為以負(fù)極性帶為主，解釋為松山負(fù)極性帶，帶內(nèi)在136～139.5 m和173.5～182 m深度出現(xiàn)兩次正極性帶，分別解釋為松山負(fù)極性帶內(nèi)的Jaramillo和Olduvai正極性亞帶;232 m至終孔深度顯示為正極性帶，解釋為高斯正極性帶。

最終建立ZK12-2鉆孔磁傾角及地磁極性柱見(jiàn)圖4a，同樣同標(biāo)準(zhǔn)磁極性柱進(jìn)行對(duì)比分析并解釋:0～170 m深度顯示為正極性帶，解釋為布容正極性帶;170～710 m深度顯示為以負(fù)極性帶為主，解釋為松山負(fù)極性帶，其帶內(nèi)出現(xiàn)五次正極性帶，解釋200～210 m和464～520 m深度出現(xiàn)的松山負(fù)極性帶內(nèi)的Jaramillo和Olduvai正極性亞帶，另外3個(gè)正極性帶可能為短時(shí)漂移事件;710 m至終孔深度顯示為正極性帶，解釋為高斯正極性帶。

結(jié)合鉆孔巖性、巖相分析和本次工作于鉆孔中所取的為數(shù)不多光釋光、14C測(cè)年資料［19］，分別建立ZK12-1和ZK12-2鉆孔初步第四紀(jì)年代格架。鉆孔ZK12-1和ZK12-2的早、中、晚更新世和全新世地層底面埋深分別為232.8，115.2，48.8和3 m，以及706，170，66.5和4.4 m。

圖4 ZK12-2孔天文年代標(biāo)尺Fig.4 The astronomical age reference of core ZK12-2(a)磁傾角與地磁極性柱;(b)磁化率在深度域上的變化特征;(c)根據(jù)古地磁極性柱提供的初始年代格架將磁化率在深度域上的變化轉(zhuǎn)化為時(shí)間域，并獲得100ka的濾波曲線;(d)偏心率理論曲線及其與磁化率曲線的對(duì)比

4.2 旋回地層學(xué)分析結(jié)果

ZK12-1孔磁化率數(shù)據(jù)頻譜分析結(jié)果揭示出明顯的旋回性，具有約 51.2，20.5 m，15.2，8.9，6.4，5.8，5.4，4.3，4，3.3 和 2.7 m 的主周期，其中(20.5～15.2 m)∶(8.9 m)∶(4.3～3 m)的比值接近5∶2∶1，與 (短偏心率100 ka)∶(斜率40 ka)∶(歲差20 ka)的比值接近，這些旋回可能分別代表了短偏心率、斜率和歲差沉積旋回 (圖5a)。根據(jù)磁性地層學(xué)結(jié)果建立初始年代格架，將磁化率數(shù)據(jù)在深度域上的變化轉(zhuǎn)換為時(shí)間域上的變化后，頻譜分析結(jié)果顯示出明顯的短偏心率、斜率和歲差周期(圖5b)。進(jìn)一步對(duì)初始年代格架下的磁化率序列進(jìn)行100 ka的短偏心率信號(hào)濾波處理 (圖5c)，以磁性倒轉(zhuǎn)年齡為錨點(diǎn)，參考濾波曲線，將磁化率序列對(duì)比到理論偏心率曲線上，依據(jù)是將磁化率高值對(duì)比到偏心率高值上，磁化率低值對(duì)比到偏心率低值上，據(jù)此建立了ZK12-1孔天文年代標(biāo)尺 (圖3、表1)。

圖5 ZK12-1孔磁化率在深度域 (a)，初始年代格架 (b)和調(diào)諧后 (c)頻譜分析結(jié)果Fig.5 Depth，tuning and the preliminary age framework of magnetic susceptibility data in core ZK12-1

ZK12-2孔磁化率數(shù)據(jù)頻譜分析結(jié)果同樣揭示出明顯的旋回性，具有約117，19.5，17.1，9.0，7.35，4.85，4.54和3.59 m的主周期，其中 (20～16 m)∶(9～7.35 m)∶(4.85～3 m)的比值接近5∶2∶1，與 (短偏心率 100 ka)∶(斜率 40 ka)∶(歲差20 ka)的比值接近，這些旋回可能分別代表了短偏心率、斜率和歲差沉積旋回 (圖6a)。根據(jù)磁性地層學(xué)結(jié)果建立的初始年代格架，將磁化率數(shù)據(jù)在深度域上的變化轉(zhuǎn)換為時(shí)間域上的變化后，頻譜分析結(jié)果顯示出明顯的短偏心率、斜率和歲差周期 (圖6b)。進(jìn)一步對(duì)初始年代格架下的磁化率序列進(jìn)行100 ka的短偏心率信號(hào)濾波處理 (圖6c)，以磁性倒轉(zhuǎn)年齡為錨點(diǎn)，參考濾波曲線，將磁化率序列對(duì)比到理論偏心率曲線上，依據(jù)是將磁化率高值對(duì)比到偏心率高值上，磁化率低值對(duì)比到偏心率低值上，據(jù)此建立了ZK12-2孔的天文年代標(biāo)尺 (圖4、表1)。

圖6 ZK12-2孔磁化率在深度域 (a)，初始年代格架 (b)和調(diào)諧后 (c)頻譜分析結(jié)果Fig.6 Depth，tuning and the preliminary age framework of magnetic susceptibility data in core ZK12-2

5 斷層的幾何形態(tài)與活動(dòng)特征探討

5.1 斷層的幾何形態(tài)

根據(jù)多種物探綜合解譯成果繪制不同深度綜合繪制不同深度順義斷裂帶垂向結(jié)構(gòu) (圖2d)，順義斷裂帶北段南彩地區(qū)由三條分支斷裂F1、F2與F3構(gòu)成。其中，F(xiàn)1為主斷裂，產(chǎn)狀NE傾，傾角約60°(地震剖面視傾角49°)，深、淺部物探手段均有顯示，且地表發(fā)育地裂縫，為活動(dòng)斷裂。F2、F3斷裂為順義斷裂帶分支斷裂，F(xiàn)3分支斷裂 (前人［24］命名為望泉寺斷裂，并認(rèn)為該斷裂控制了中生代盆地，為晚侏羅系地層和中上元古界地層的分界斷裂)傾向北西，被重力、可控源探測(cè)深度所揭示，但在二維地震探測(cè)剖面至500m深度特征不明顯 (圖2c)，產(chǎn)狀不明。F2分支斷裂主斷面也傾向北西，在近地表處向上分為Fa與Fb兩條斷層(圖2d)，深、淺部物探手段同樣均有顯示，地表亦發(fā)育地裂縫，同為活動(dòng)斷裂。F3分支斷裂中，F(xiàn)a斷層產(chǎn)狀NW傾，傾角約55°(地震剖面視傾角43°)，根據(jù)產(chǎn)狀向下延伸最終匯交于順義斷裂帶主斷裂F2中，而Fb斷層產(chǎn)狀NE傾，傾角近直立(地震剖面視傾角74°)，在約350 m深度匯于Fa斷層或向深部延伸?

5.2 活動(dòng)特征

對(duì)比ZK12-1和ZK12-2鉆孔分別建立的天文年代標(biāo)尺上順義斷裂帶上、下盤(pán)堆積年代相同的層位的沉積物0.1 Ma期間沉積厚度或沉積速率，換算斷裂位錯(cuò)量，揭示順義斷裂帶及斷裂帶兩盤(pán)地塊活動(dòng)特征。

表1 順義斷裂每100ka活動(dòng)速率統(tǒng)計(jì)表Table 1 The activity rate per 100 ka of the Shunyi fault zone

1)順義斷裂帶下盤(pán)沉積速率介于0.03～0.1932 mm/a(表1)。沉積速率隨時(shí)間變化曲線上 (圖7)大約以1～1.1 Ma年代劃分為兩段:早于1.1Ma沉積速率較較慢，且波動(dòng)不大;1 Ma以來(lái)沉積速率明顯增快，且有所波動(dòng)，至約0.3 Ma以來(lái)，宏觀沉積速率逐漸轉(zhuǎn)緩。一般來(lái)說(shuō)，正斷裂帶下盤(pán)由于斷裂活動(dòng)抬升作用，沉積環(huán)境穩(wěn)定性相對(duì)下盤(pán)要差，可能存在沉積間斷地層缺失或因斷裂活動(dòng)抬升剝蝕而引起的地層缺失。然而，順義斷裂帶為隱伏活動(dòng)斷裂帶，綜合研究表明［19］其下盤(pán)第四紀(jì)沉積連續(xù)。因此，該沉積速率是否可以反映更大空間區(qū)域上板橋地塊乃至北京平原區(qū)第四紀(jì)整體沉降特征?即早更新世早、中期北京平原區(qū)沉降較慢，早更新世晚期以來(lái)沉降明顯增快，至晚更新晚期略有轉(zhuǎn)緩。

2)順義斷裂帶上盤(pán)沉積速率則介于0.0840～0.4369 mm/a(表1)。沉積速率隨時(shí)間變化曲線上 (圖7)同樣大約以1～1.1 Ma年代劃分為兩段:早于1.1 Ma沉積速率較最快，且波動(dòng)很大;1Ma以來(lái)沉積速率明顯減緩，總體波動(dòng)也不大，至約0.3 Ma前后沉積速率有所波動(dòng)，進(jìn)一步變慢。隱伏斷裂帶的上盤(pán)沉積環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定［25］，其沉積規(guī)律可代表上盤(pán)地塊的沉降特征。是故，順義凹陷整個(gè)第四紀(jì)沉積特征表現(xiàn)為早更新世早、中期沉降較快，早更新世晚期以來(lái)沉降明顯減緩，晚更新晚期至全新世進(jìn)一步轉(zhuǎn)緩。

圖7 順義斷裂帶上下盤(pán)沉積速率、活動(dòng)速率隨時(shí)間變化曲線分布圖Fig.7 Curve of the Deposition rate-Ages and Activity rate-Ages of the Shunyi Fault Zone

3)對(duì)比順義斷裂帶上、下兩盤(pán)沉積速率，斷裂帶上盤(pán)沉積速率均值遠(yuǎn)大于斷裂帶下盤(pán)，且任何時(shí)間段均大于斷裂帶下盤(pán) (圖7，表1)，反映出順義斷裂帶上、下盤(pán)存在著相對(duì)的差異升降運(yùn)動(dòng)。根據(jù)限定的地質(zhì)時(shí)代，換算其第四紀(jì)以來(lái)不同階段的累積垂直位移及100ka時(shí)間段內(nèi)平均活動(dòng)速率(表1)。早于～1.1Ma期間，順義斷裂帶活動(dòng)速率較大，平均活動(dòng)速率達(dá)到0.2752 mm/a，是強(qiáng)烈活動(dòng)時(shí)期。而且上、下兩盤(pán)沉積速率隨時(shí)間曲線明顯“鏡狀對(duì)稱” (圖7)，而上盤(pán)沉積速率的波狀起伏對(duì)應(yīng)下盤(pán)的穩(wěn)定沉積，進(jìn)一步揭示其活動(dòng)還具有間歇性特征。在 ～2.5、 ～2.3、～2.0、1.6～1.8和1.2～1.3 Ma等5個(gè)時(shí)間段是斷裂帶最強(qiáng)烈活動(dòng)期，其它時(shí)間段則表現(xiàn)為相對(duì)平靜活動(dòng)期(圖7)?！?.1 Ma以來(lái)，順義斷裂帶活動(dòng)速率明顯減小，平均活動(dòng)速率僅為0.0738 mm/a。上、下盤(pán)沉積速率隨時(shí)間變化曲線由“鏡狀對(duì)稱”轉(zhuǎn)變?yōu)椤巴阶兓?(圖7)，推測(cè)可能同順義斷裂帶活動(dòng)方式發(fā)生了變化有關(guān)，1.1 Ma后活動(dòng)方式逐漸轉(zhuǎn)化為今探槽揭露的以蠕滑活動(dòng)方式為主。同樣，這段時(shí)間，順義斷裂同其它活動(dòng)斷裂一樣，仍具有間歇性特征。在～0.5、～0.3 Ma為期間的強(qiáng)烈活動(dòng)期，～0.9 Ma為次活動(dòng)期，其它時(shí)間段為相對(duì)平靜期 (圖7)。趨勢(shì)顯示最近的100ka以來(lái)，順義斷裂帶活動(dòng)速率逐漸減小，也同前人［6，26］研究成果基本一致。

6 結(jié)論

1)順義斷裂帶上、下盤(pán)所在的順義凹陷地塊和板橋地塊活動(dòng)特征表現(xiàn)為在整個(gè)第四紀(jì)期間整體下沉，但受順義斷裂帶活動(dòng)影響，差異沉降明顯。順義凹陷早更新世早、中期沉降較快，早更新世晚期以來(lái)沉降速度明顯減緩。而板橋地塊則正好相反。

2)順義斷裂帶活動(dòng)特征則表現(xiàn)為早更新世早、中期 (早于～1.1 Ma)活動(dòng)強(qiáng)烈，活動(dòng)方式可能以粘滑活動(dòng)為主。而早更新世晚期以來(lái) (～1.1 Ma以來(lái))，活動(dòng)速率明顯減緩，活動(dòng)方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀浠顒?dòng)方式為主。同時(shí)，順義斷裂帶活動(dòng)還具有間歇性特征，整個(gè)第四紀(jì)以來(lái)，可以劃分為～2.5、 ～2.3、 ～2.0、1.6～1.8、1.2～1.3、 ～0.5、～0.3 Ma等7個(gè)相對(duì)活動(dòng)強(qiáng)烈期和～0.9 Ma次活動(dòng)強(qiáng)烈期。

3)通過(guò)天文旋回地層學(xué)分析可建立連續(xù)地層的天文年代標(biāo)尺，用于解決第四紀(jì)較長(zhǎng)時(shí)間段精確地層年代對(duì)比限制，為隱伏活動(dòng)斷裂較長(zhǎng)時(shí)間活動(dòng)規(guī)律的研究開(kāi)辟新的途徑。本次鉆孔巖芯的天文旋回地層學(xué)分析按照短軸偏心率周期 (100 ka)進(jìn)行，僅以磁性柱年齡作為錨點(diǎn)。如果同時(shí)輔助有其它更多測(cè)年數(shù)據(jù)，采用不等間距進(jìn)行插值，可開(kāi)展以第四紀(jì)歲差周期 (20 ka)調(diào)諧，提高天文旋回地層學(xué)分析的精度，進(jìn)一步細(xì)化隱伏活動(dòng)斷裂規(guī)律的探究。

4)本次鉆孔間距與地層劃分精度的限制，以天文旋回地層學(xué)框架建立的鉆孔天文年代標(biāo)尺開(kāi)展的地層厚度對(duì)比僅能識(shí)別斷裂的活躍期與平靜期，對(duì)于蠕滑活動(dòng)方式為主的活動(dòng)斷裂研究可能意義更大。因?yàn)?，該方法前提條件之一是地層的連續(xù)沉積，而陸相地層沉積過(guò)程中，受構(gòu)造因素控制的地區(qū)更多可能存在沉積間斷或因斷裂活動(dòng)引起的地層缺失。是故，該類方法很難分辨粘滑活動(dòng)引起的地震地表位錯(cuò)事件，更不必說(shuō)細(xì)化分辨單個(gè)地震地表位錯(cuò)事件，畢竟活躍期可能由數(shù)次地震地表位錯(cuò)事件組成［7］。

致謝:本文在成文過(guò)程中得到了中國(guó)地質(zhì)大學(xué) (北京)張世紅、楊天水教授的指導(dǎo)，在此表示感謝。

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