謝葉彩，莊文明，何 翔，黃雪飛，龍 桂，商建林

（廣東省地質(zhì)調(diào)查院，廣州 510080）

廣東1∶5萬厚街圩、小欖鎮(zhèn)、容奇鎮(zhèn)、太平鎮(zhèn)幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項目進展及主要成果

謝葉彩，莊文明，何 翔，黃雪飛，龍 桂，商建林

（廣東省地質(zhì)調(diào)查院，廣州 510080）

“廣東1∶5萬厚街圩、小欖鎮(zhèn)、容奇鎮(zhèn)、太平鎮(zhèn)幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查”項目區(qū)內(nèi)，第四系淺覆蓋區(qū)面積占71%。在充分利用前人地質(zhì)調(diào)查研究成果的基礎(chǔ)上，綜合采用地表路線調(diào)查、物探、遙感、鉆探和鉆孔第四系精細研究等方法開展工作。通過3 a的調(diào)查與研究，建立了珠江三角洲晚更新世（始自128 ka）5階段（MIS5）海洋氧同位素海侵層序及地層格架；根據(jù)鉆孔沉積物樣品磁化率變化進行了地層對比及沉積旋回劃分，為珠江三角洲第四紀(jì)研究奠定了基礎(chǔ)；查明了測區(qū)NE、NW向隱伏主干斷裂的空間展布及其活動性，為工程建設(shè)及防震減災(zāi)提供了基礎(chǔ)資料；通過花崗巖類鋯石SHRIMPU－Pb精確定年，提出了二長花崗巖存在于印支期花崗巖帶并形成于晚侏羅世陸殼伸展構(gòu)造環(huán)境的新認(rèn)識。

海侵層序；晚更新世；隱伏主干斷裂；鋯石SHRIMPU－Pb定年；印支期花崗巖帶；珠江三角洲

0 引言

珠江三角洲是中國高速發(fā)展的重要經(jīng)濟區(qū)，因受多方面因素的影響，在其核心區(qū)域尚未完成基本的1∶5萬比例的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，這與經(jīng)濟社會和城鎮(zhèn)化發(fā)展的現(xiàn)狀極不協(xié)調(diào)。因此，為適應(yīng)經(jīng)濟社會和城鎮(zhèn)化發(fā)展的需要，2012年中國地質(zhì)調(diào)查局部署了“廣東1∶5萬厚街圩、小欖鎮(zhèn)、容奇鎮(zhèn)、太平鎮(zhèn)幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查”（2012—2014年）項目。該項目總調(diào)查面積1 898 km2，其中第四系淺覆蓋區(qū)面積占71%。該項目在充分利用前人地質(zhì)調(diào)查研究成果資料的基礎(chǔ)上，采取物探、遙感綜合解譯、地表路線調(diào)查、鉆探和鉆孔第四系精細研究等方法開展工作，并針對測區(qū)存在的重大地質(zhì)問題，設(shè)置了“第四系高分辨率地層、區(qū)域地層對比與古環(huán)境變遷研究”和“主干斷裂空間展布特征調(diào)查及其活動性研究”2個重點研究專題。此項目的開展填補了珠江三角洲核心區(qū)中大比例尺基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查工作的空白，為區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、城市地質(zhì)以及農(nóng)業(yè)地質(zhì)等專項調(diào)查提供了基礎(chǔ)資料，為珠三角地區(qū)日后高分辨率地層的對比研究奠定了基礎(chǔ)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

測區(qū)位于珠江三角洲中心，行政區(qū)劃上隸屬廣東省佛山市、江門市、中山市、廣州市南沙新區(qū)和東莞市各一部分。測區(qū)中部為三角洲平原，東、西兩側(cè)為丘陵臺地地貌，東南側(cè)為海域，西部的大雁山為最高峰，海拔307．7 m，地勢總體呈兩側(cè)高、中間低；區(qū)內(nèi)網(wǎng)狀河道水系發(fā)育，西有西江，東有珠江（獅子洋段）及東江支流，匯集后南流入海（圖1）。

珠江三角洲為復(fù)合河控型三角洲，第四紀(jì)沉積受水道及潮汐的共同影響，沉積環(huán)境復(fù)雜。該地區(qū)第四紀(jì)地質(zhì)工作開展多年，各學(xué)科研究取得了豐富資料［1－6］。但是，目前已經(jīng)認(rèn)識到的、在晚更新世發(fā)生的海侵沉積是一次海侵過程中的沉積相變，還是2次海侵的沉積響應(yīng)，目前尚有爭議；特別是河口區(qū)海侵作用的識別標(biāo)志、地層學(xué)特征還有待深化；上更新統(tǒng)開始堆積的最早年齡、末次冰期本區(qū)是否存在沉積等問題，亦缺乏較明晰的統(tǒng)一認(rèn)識。珠江三角洲第四紀(jì)基底斷裂眾多，如區(qū)域性的西江斷裂組、白坭沙灣斷裂組以及獅子洋斷裂組等。這些斷裂控制了三角洲的地貌形態(tài)和基底斷塊的形狀［7－8］，可能皆為活斷裂［9－10］。測區(qū)總面積的70%多為第四系，發(fā)育多條不同方向的斷裂構(gòu)造。然而，由于第四系覆蓋，主干隱伏斷裂展布位置不明。因此，查明隱伏斷裂的展布位置、規(guī)模與斷裂活動特征尤為重要。

圖1 工作區(qū)地質(zhì)略圖Fig．1 Simplified geologicalmap of study area

2 研究進展與成果

（1）建立了珠江三角洲晚更新世、始自128 ka的海洋氧同位素5階段（MIS5）以來的海侵層序及地層格架。30 a前在全國首次開展地層表編制［11］時，以大量14C測年數(shù)據(jù)為依據(jù)，確定珠江三角洲第四系為約40 ka以來的沉積［1，4］，即大體相當(dāng)于海洋氧同位素3階段（MIS3）中晚期［12］開始的沉積。

本項目在應(yīng)用河口地層學(xué)原理，依據(jù)4個標(biāo)準(zhǔn)孔巖心材料的AMS14C測年和微體生物有孔蟲、介形類、硅藻分析，海相雙殼類、腹足類鑒定，沉積構(gòu)造和沉積物顏色特征，結(jié)合已報道的萬頃沙GZ2孔研究成果［13－14］，確定了末次盛冰期（LGM）河間地與古河谷區(qū)2類古地貌單元。由于處在較閉塞的地理位置，測區(qū)下切河谷從9 ka BP（14C cal age）才開始接受泥質(zhì)沉積物充填；大約7 ka出現(xiàn)最大海侵，導(dǎo)致在古河間地LGM風(fēng)化層之上發(fā)生海侵超覆，隨后三角洲開始形成。按照河流層序與海面變化的對應(yīng)關(guān)系［15］，下伏未見海相微體生物的完整河流旋回應(yīng)對應(yīng)的MIS3海侵。由于近30 a來對該段地層無法獲得測年，依據(jù)測區(qū)可能存在埋藏階地的認(rèn)識，認(rèn)為測區(qū)自上而下第2厚層富鋁質(zhì)紅色風(fēng)化層應(yīng)該屬于MIS4低水位域沉積，最底部見少量海相雙殼類、腹足類的富有機質(zhì)河口灣沉積單元，可能屬于MIS5晚期［16］（圖2）。

在對707個鉆孔（選用633個、本項目施工74個）綜合分析研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)標(biāo)志層對全部鉆孔進行了沉積序列劃分，發(fā)現(xiàn)獅子洋水道以西存在2～3個大的沉積旋回，系MIS5約128 ka以來的沉積；而獅子洋水道以東存在1～2個沉積旋回，系MIS3約40 ka以來的沉積。這一認(rèn)識很好地解釋了前人報道的測區(qū)地層有不同旋回的問題。

（2）鉆孔沉積物磁化率變化的沉積旋回劃分結(jié)果表明，珠江三角洲地區(qū)晚更新世沉積開始的年齡可能老于40 ka。

圖2 研究區(qū)鉆孔位置、14C年代地層、M IS分期和對比Fig．2 Comparison map of borehole locations and their14C chronostratigraphy as well as marine isotopic stages

在Bartington MS2高低頻磁化率儀測量15個鉆孔（圖1）7 898個巖心樣品的體積磁化率，取每個樣品3次測量的平均值編繪各孔地層體積磁化率變化曲線，其縱向隨深度變化最顯著特征可以劃分為2個階段：第Ⅰ階段（StageⅠ）為鉆孔中下部地層，磁化率值較低；第Ⅱ階段（StageⅡ）為上部沉積物，磁化率值增大（圖3）。在第Ⅰ、Ⅱ階段間，大部分鉆孔以一層厚度不等的雜色黏土為標(biāo)志層，系海平面下降后早期沉積遭受風(fēng)化作用而形成，此層磁化率值多為一顯著低值。依據(jù)14C測年判斷第Ⅰ、Ⅱ階段分別為晚更新世和全新世沉積。晚更新世時期南部區(qū)域為沉積中心，沉積厚度較大，海水率先入侵；而北側(cè)的鉆孔同期地層厚度相對較小，區(qū)域地勢相對稍高，受海水入侵影響的時間較短。晚更新世沉積物的巖性和磁化率變化特征顯示，至少可以劃分出4個次級沉積旋回，反映了2次海平面升降過程。依據(jù)第1層段頂部的所有14C年齡皆大于29 ka推斷，晚更新世沉積開始的年齡不止是在40 ka前后，可能更老。

圖3 －1 基于鉆孔沉積物磁化率變化的地層對比Fig．3 －1 Comparison map of strata basing on the susceptibility changes of hole sediments

圖3 －2 基于鉆孔沉積物磁化率變化的地層對比（圖例同圖3－1）Fig．3 －2 Comparison map of strata basing on the susceptibility changes of hole sediments（Legend as in Fig．3－1）

（3）基本查明工作區(qū)隱伏主干斷裂的規(guī)模、空間展布及其活動特征。調(diào)查結(jié)果表明，測區(qū)內(nèi)NW向、NE向隱伏斷裂十分發(fā)育，互相切割，形成了棋盤格子式斷裂構(gòu)造格局，并控制了珠江三角洲核心區(qū)的地貌形態(tài)和基底斷塊的形狀。NW向斷裂自南西至北東依次有西江斷裂組、北江斷裂組、白坭—沙灣斷裂帶、獅子洋斷裂組；NE向斷裂自北西往南東依次有新會—東莞斷裂組、南沙—東莞斷裂組（圖1）。

1）西江斷裂組（F1－F4）。西江斷裂組由多條平行或大體平行的NW向斷裂組成，沿西江主河道展布，向東南直出磨刀門；其在測區(qū)內(nèi)長約24 km，總體走向310°～330°，傾向南西或北東，傾角變化較大，45°～75°不等，單條斷裂寬10～70 m不等。該斷裂組最新一期活動主要表現(xiàn)為正斷層，形成寬2 m余厚的松散構(gòu)造角礫巖；在硅化碎裂巖中晚期發(fā)育的次級破裂面上，上盤巖塊呈階梯狀下落，造成斷裂兩側(cè)地貌強烈反差：斷裂的南西盤（下盤）為中、低山或丘陵地貌，北東盤（上盤）則為開闊的西北江盆地，大部分地區(qū)被20～60 m厚、年齡一般不超過70 ka的第四系覆蓋，表明斷裂上盤的最新一次活動應(yīng)開始于晚更新世。

2）白坭—沙灣斷裂帶（F5－F9）。白坭—沙灣斷裂帶見于區(qū)外順德平洲、陳村至番禺沙灣、紫坭、南村，在測區(qū)內(nèi)沿洪奇瀝水道及其兩側(cè)進入伶仃洋，基本為隱伏斷裂，總體走向310°～340°，以南西向為主，傾角30°～80°不等，晚中生代以來至少經(jīng)歷過3次較強烈的活動：第一期表現(xiàn)為張性或張扭性，產(chǎn)生的構(gòu)造巖大都受到強烈硅化或其他的熱液蝕變；第二期活動發(fā)生于古近紀(jì)紅層沉積之后，為扭性或壓扭性；第三期活動可能發(fā)生于距今10～20 ka之間，表現(xiàn)為高角度正斷層，以斷塊重力調(diào)整為主。至今，該斷裂仍有一定程度的活動性。測區(qū)歷史上的多次破壞性地震，包括1683年10月10日的南海5級地震、1824年8月14日的番禺5級地震，以及1997年6月26日三水市南邊鎮(zhèn)ML＝4．4級地震的發(fā)生，均有可能是該斷裂的活動所引起［3］。

3）獅子洋斷裂組（F18－F15）。獅子洋斷裂組主要為NNW向，包括化龍—黃閣斷裂、文沖—珠江口斷裂和南崗—太平斷裂。此外尚有一系列與之平行或大體平行的次級斷裂，其斷裂面一般較陡，傾角多超過50°，平面上呈雁行狀排列，多條斷裂的綜合效應(yīng)表現(xiàn)為階梯狀斷層。該斷裂為繼承性斷層，最新一次活動表現(xiàn)為正斷層。晚更新世晚期的斷塊差異升降導(dǎo)致了獅子洋水道的形成，東江和珠江河水自此在黃埔以南經(jīng)獅子洋水道入海。獅子洋兩岸多處發(fā)現(xiàn)頂板高程在8～10 m范圍內(nèi)基座階地的第四紀(jì)卵礫石層，與鉆探揭露的同期埋藏階地卵礫石層高差20～50m，顯示斷塊活動可能屬于突發(fā)性錯斷，而不是緩慢蠕動。

在測區(qū)外北側(cè)的番禺石樓，第四紀(jì)階地泥炭層的OSL年齡為20～40 ka，海拔高度7 m，而同時代的地層在化龍—黃閣斷裂東盤則位于海平面6～7 m之下，說明該斷裂在20 ka以后，可能有過較強烈的活動，差異活動速率達14m／20 ka（0．7 mm／a）。

4）新會—東莞斷裂帶（F20－F23）。測區(qū)內(nèi)新會—東莞斷裂帶展布在江門棠下—中山小欖—黃圃一帶，在江門棠下、杏壇馬寧、中山黃圃、南沙大崗等地有出露，由多組平行斷裂組成（F20－F23）。斷裂整體走向NE35°～40°不等，傾向多變，區(qū)內(nèi)多為第四系覆蓋，在TM圖像上，沿東莞盆地南緣至中山橫欄—經(jīng)珠江口一帶表現(xiàn)為一暗色的色帶。

5）南沙—東莞斷裂組（F24－F28）。南沙—東莞斷裂組在區(qū)域上屬于五桂山北麓斷裂的東段，為測區(qū)重要基底斷裂組之一。該斷裂組總體走向為NE—NEE向，測區(qū)內(nèi)主要包括金花雞、靈山、天后宮、鳧洲、上沙等10條斷裂，規(guī)模較大者有金花雞、靈山斷裂。

金花雞斷裂總體產(chǎn)狀150°∠45°，早期為張扭性，擠壓破碎、構(gòu)造透鏡體和角礫巖發(fā)育，斷面起伏光滑，擦痕明顯，強烈褐鐵礦化。碎裂巖硅化膠結(jié)后又受應(yīng)力破碎，變成晚期構(gòu)造角礫巖，即斷裂后期為壓扭性。此斷層在南沙金花雞一帶出露，發(fā)育于中三疊世花崗巖體中，其余地段則為第四系覆蓋。多個鉆孔都揭露了隱伏花崗巖體中的該斷裂組破碎帶。

靈山斷裂總體走向NE向，傾角近直立，主要以張性破碎為主，疊加少量壓扭特征，在靈山采石場見有該斷裂破碎帶的次級斷面。該斷裂控制了靈山南面的地形，主要表現(xiàn)為靈山白堊紀(jì)百足山組（K1b）的整體抬升，形成紅層臺地；山南花崗巖體則整體下沉，形成番禺南沙地區(qū)普遍存在的塊斷構(gòu)造體系。

（4）獲得多組花崗巖類鋯石SHRIMP年齡，提出存在印支期花崗巖帶和晚侏羅世陸殼伸展構(gòu)造環(huán)境的二長花崗巖的認(rèn)識。測區(qū)巖漿巖、侵入巖發(fā)育，出露面積為91．3 km2，約占總面積的4．8%，主要分布于測區(qū)西部的大雁山、中部的黃山魯及東部的大嶺山。在大雁山、大崗多處可見花崗巖類與圍巖百足山組（K1b）呈典型的不整合接觸，表現(xiàn)為厚層狀或塊狀礫巖、砂礫巖覆于花崗巖體之上，個別露頭二者接觸界線處見鐵質(zhì)風(fēng)化殼。

據(jù)鋯石SHRIMPU－Pb定年，測得大雁山二長花崗巖鋯石結(jié)晶年齡為（236．5±2．9）Ma（MSWD＝1．7，n＝10），測區(qū)中部大崗為（230．3±3．1）Ma（MSWD＝3．1，n＝8）；南沙黃山魯南部為（228± 3．0）Ma（MSWD＝1．4，n＝16）［17］（圖1），表明大雁山、大崗、南沙黃山魯?shù)纫粠Щ◢弾r類形成于中三疊世，可能為廣東中部東西向印支期花崗巖帶的重要組成部分。

測區(qū)東部厚街一帶見大片二長花崗巖體侵入中元古代石英巖、二長片麻巖等中，該花崗巖體屬于大嶺山復(fù)式巖體的一部分，其中壯肚山塘、黑頭山鋯石SHRIMP U－Pb定年分別為（156．17± 0．83）Ma（MSWD＝0．46，n＝7）、（151．6±2．1）Ma（MSWD＝2．6，n＝14）（圖1）［18］。結(jié)合巖石地球化學(xué)特征分析，大嶺山巖體主體形成于晚侏羅世的陸殼伸展構(gòu)造環(huán)境。

3 展望與思考

（1）海侵期次判別。目前在珠江三角洲地區(qū)上更新統(tǒng)發(fā)現(xiàn)的零星海相微體生物［16］，依常規(guī)判斷為多次海侵跡象。但在加密采樣研究的鉆孔地層中，個別樣品中零星海相微體生物的出現(xiàn)僅是短暫風(fēng)暴潮搬運，尚不足以作為大區(qū)域面狀海侵或與全球海面變化有關(guān)的證據(jù)。

（2）低水位域沉積層認(rèn)識的推廣。珠江三角洲井下地層中第1個雜色黏土層是末次盛冰期（LGM）的風(fēng)化層［1，16，19－23］，在海域物探剖面中表現(xiàn)為一個強削蝕面，成為劃分晚更新世與全新世的標(biāo)志［6］。ZK203－2孔5單元（29．45～38．95 m）雜色沉積地層為第2厚層雜色風(fēng)化層［16］，在區(qū)域上已經(jīng)多有發(fā)現(xiàn)，同樣應(yīng)作為低水位域沉積，邏輯上則相當(dāng)于MIS4冷期地層。

（3）地層時代判斷。盡管在美國北卡羅來納和弗吉尼亞沿海，依據(jù)14C、OSL和U系測年以及巖相類型，建立了晚更新世以來的層序演替模式［24］，但是目前測區(qū)乃至整個珠江三角洲，OSL測年尚未取得較好的數(shù)據(jù)，根本原因是用于測試的砂質(zhì)樣品存在著再搬運的可能。

由于技術(shù)物理學(xué)的限制，在年代學(xué)無法取得突破的情況下，使用地質(zhì)學(xué)最基本的層序研究方法是必要的。依據(jù)對中國東部沿海平原的已有認(rèn)識［25］，目前可以確定珠江三角洲第四紀(jì)接受陸源碎屑物質(zhì)充填沉積的時間，絕對不只是以往認(rèn)識的40 ka以來；按照層序地層和氣候地層學(xué)原則［15，26－28］，很可能始自MIS5（約120 ka）前后。

（4）多門類生物綜合分析的必要性。ZK201－2和ZK316－2鉆孔晚更新世地層中未發(fā)現(xiàn)有孔蟲、介形蟲等鈣質(zhì)生物，但個別層位出現(xiàn)腹足類和雙殼類碎片，溶蝕現(xiàn)象嚴(yán)重［16，29］，但海水種硅藻的出現(xiàn)顯示已經(jīng)受到海水影響［30］。顯然，在珠江三角洲地區(qū)，為避免地質(zhì)歷史上酸性土壤環(huán)境對鈣質(zhì)生物殼體保存的影響，有必要重視硅質(zhì)生物的研究。

（5）測區(qū)隱伏斷裂眾多，基底斷塊或斷裂的活動強度以及對未來活動性的判斷尚有欠缺；各斷裂的切割關(guān)系及其與第四紀(jì)沉積空間形成的關(guān)系，尚待進一步研究。

致謝：在項目實施及報告編寫過程中，承蒙中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所王強研究員、中山大學(xué)地球科學(xué)系楊小強教授給予指導(dǎo)，同事林小明、李宏衛(wèi)、林杰春、梁武、鄭志敏、張獻河、李出安、黃海華等參于野外調(diào)查，在此謹(jǐn)致謝忱。

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Main Progress and Achievements in 1∶50 000 Regional Geological Survey of Houjiexu，Xiaolanzhen，Rongqizhen，Taipingzhen Regions，Guangdong Province

XIE Ye－cai，ZHUANGWen－ming，HE Xiang，HUANG Xue－fei，LONG Gui，SHANG Jian－lin
（Guangdong Geological Survey Institute，Guangzhou 510080，China）

The proportion of shallow overburden area by Quaternary sediments in regional geological survey projects of 1∶50 000 Houjiexu，Xiaolanzhen，Rongqizhen，Taipingzhen sheets has risen to 71%．Basing on previous achievements on regional geological survey，and combing with integrated method of route geological survey，geophysical prospecting，remote sensing，geological drilling and detailed study of Quaternary sediments，the transgressive sequence and stratigraphic framework of the Pearl River delta have been established since Late Pleistocene 128 ka（MIS5）in past three years．The susceptibility change law of sediment core provides evidences for stratigraphic correlation and sedimentary cycle division as well as basic data in Quaternary research of the Pearl River delta．The spatial extensions and activities of buried NE and NW trending main faults were found out which provided basic data for civil engineering construction，earthquake preparedness and disaster reduction．The SHRIMP dating technique is applied to determine U－Pb ages of zircons from monzogranites，the result suggests that Late Jurassic granitic magmatism formed in post－collisional extensional environment，Late Jurassic and Indosinian granitic magmatism coexisted in the study area．

transgressive sequences；Late Pleistocene；buried main faults；SHRIMP zircon U－Pb dating；Indosinian granite belt；Pearl River Delta

P622

：A

：2095－8706（2015）07－0001－07

（責(zé)任編輯：刁淑娟）

2015－05－13；

2015－10－18。

中國地質(zhì)調(diào)查局“廣東1∶5萬厚街圩、小欖鎮(zhèn)、容奇鎮(zhèn)、太平鎮(zhèn)幅區(qū)調(diào)（編號：1212011220528）”項目資助。

謝葉彩（1977—），女，碩士，高級工程師，主要從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查及第四紀(jì)地質(zhì)研究工作。Email：xieyecai＠foxmail．com。