章龍勝　周本剛　計(jì)鳳桔　楊曉平　安艷芬

(中國(guó)地震局地質(zhì)研究所， 活動(dòng)構(gòu)造與火山重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京　100029)

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廣東信宜-廉江斷裂帶東支西南段斷裂活動(dòng)性研究

章龍勝周本剛*計(jì)鳳桔楊曉平安艷芬

(中國(guó)地震局地質(zhì)研究所， 活動(dòng)構(gòu)造與火山重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京100029)

通過(guò)淺層地震勘探和鉆孔聯(lián)合剖面探測(cè)， 揭示了信宜-廉江斷裂帶東支西南段隱伏斷裂的存在。2條淺層地震勘探剖面資料顯示， 信宜-廉江斷裂帶東支西南段隱伏斷裂的上斷點(diǎn)埋深和垂直斷距分別為60m和4～7m(L5-1和L5-2測(cè)段， 橫山鎮(zhèn)剖面)、 85m和5～8m(L5-3測(cè)段)、 73m和3～5m(L6測(cè)線， 田頭仔村剖面)， 均斷錯(cuò)了第四系底部。2條鉆孔聯(lián)合剖面揭示了上斷點(diǎn)埋深和垂直斷距分別為66m和7.5m(橫山鎮(zhèn)剖面)、 75m和5m(田頭仔村剖面)， 其中橫山鎮(zhèn)鉆孔剖面顯示斷裂帶寬約27m。采用電子自旋共振方法對(duì)鉆孔聯(lián)合剖面中的第四系年代進(jìn)行測(cè)定， 顯示信宜-廉江斷裂帶東支西南段隱伏斷裂最新活動(dòng)時(shí)代為早更新世晚期(田頭仔村剖面)到中更新世早期(橫山鎮(zhèn)剖面)。由橫山鎮(zhèn)鉆孔聯(lián)合剖面和田頭仔村鉆孔聯(lián)合剖面獲得的滑動(dòng)速率分別為 0.1mm/a和 0.013mm/a?；鶐r出露區(qū)沙井?dāng)鄬悠拭娴臄嗝嫔习l(fā)育有2期斷層泥， 由電子自旋共振方法測(cè)得晚期的斷層泥年齡為(348±49)ka， 沿?cái)嗝孢€發(fā)育有近水平擦痕， 反映斷裂的最新活動(dòng)方式以右旋走滑運(yùn)動(dòng)為主。

信宜-廉江斷裂帶東支西南段隱伏斷裂活動(dòng)性

0　引言

圖1　信宜-廉江斷裂帶東支西南段斷裂分布及鉆孔剖面位置圖Fig. 1　The distribution of faults in the southwestern segment of the eastern branch of Xinyi-Lianjiang fault zone and the position of drilling section.1 河流； 2 河流沉積物； 3 海相沉積物； 4 三角洲沉積物； 5 中更新世北海組； 6 早更新世湛江組； 7 前第四系； 8 隱伏斷層； 9 出露斷層； 10 淺層地震測(cè)線； 11 鉆探剖面； 12 1605年級(jí)和6級(jí)地震震中

1　信宜-廉江斷裂帶東支西南段地表斷裂活動(dòng)性的斷層剖面顯示

信宜-廉江斷裂帶東支西南段主斷裂位于廉江東南， 構(gòu)成了寒武系與泥盆系之間的界線， 斷裂走向N50°～70°E， 傾向NW或SE。斷裂在地貌上有較清楚的顯示， 低山山脊線和谷地的走向與斷層走向基本相同。

本次野外調(diào)查沿信宜-廉江斷裂帶東支西南段追蹤， 在廉江城西南沙井附近發(fā)現(xiàn)1個(gè)斷層剖面(21°34′42.7″N， 110°15′16.1″E)。在人工基建開(kāi)挖的大剖面上， 出露4條斷層(f1、 f2、 f3、 f4)。其中f2為寒武系與泥盆系分界的主要斷層(圖2)， 斷層破碎帶寬約4m， 呈棕褐色， 由斷層角礫、 擠壓片理帶和斷層泥帶等組成； 斷層泥可分為2期， 早期形成的斷層泥呈灰綠色， 含有較多的斷層角礫， 厚約30cm； 晚期形成的斷層泥厚約2cm， 棕紅色， 緊貼斷層面發(fā)育； 取樣品ZHESR-1， 其ESR年齡為(348±49)ka。沿?cái)嗝孢€發(fā)育清晰的近水平擦痕(圖3)， 反映了斷層早期活動(dòng)以逆沖運(yùn)動(dòng)為主， 最新活動(dòng)以右旋走滑運(yùn)動(dòng)為主。

圖2　廉江城西南沙井附近觀察點(diǎn)照片(a)和斷層剖面圖(b)Fig. 2　The photo(a)of an observation point in Shajing， to the southwest of Lianjiang and its fault section(b).1 黃褐色含礫黏質(zhì)砂土； 2 紫色砂巖、 頁(yè)巖； 3 黃綠、 紫紅色變質(zhì)砂巖； 4 斷層破碎帶； 5 早期灰綠色含角礫斷層泥； 6 晚期棕紅色斷層泥及采樣點(diǎn)； 7 圖3的范圍

圖3　廉江城西南沙井附近觀察點(diǎn)f2局部剖面(a)及其照片(b)Fig. 3　The local section (a) and its photo (b) of the observation point f2 at Shajing in the southwest of Lianjiang.1 黃綠、 紫紅色砂巖； 2 斷層角礫、 擠壓片理等組成的斷層破碎帶； 3 早期形成的灰綠色含角礫斷層泥和晚期形成的棕紅色斷層泥； 4 ESR樣點(diǎn)； 5 斷層泥中的石英角礫

2　信宜-廉江斷裂帶東支西南段隱伏斷裂的淺層地震勘探

為查明第四系覆蓋區(qū)隱伏斷裂是否存在， 進(jìn)行了淺層地震反射波勘探工作， 共布設(shè)2條測(cè)線(L5和L6)(圖1)， 采用可控震源激發(fā)、 道間距2m、 覆蓋次數(shù)不少于8次的觀測(cè)系統(tǒng)。

2.1L5測(cè)線

L5測(cè)線分為3段， 由南向北依次為L(zhǎng)5-2、 L5-1、 L5-3。L5-1和L5-2測(cè)段的反射地震時(shí)間剖面中可識(shí)別出3組反射波組， 自上而下分別為第四系內(nèi)部的地層反射界面T0、 第四系底界的反射界面TQ和來(lái)自基巖(前新近紀(jì)地層)面的反射界面Tg(圖4)。

圖4　L5-1和L5-2測(cè)段的反射地震時(shí)間聯(lián)合剖面(a)和深度聯(lián)合剖面(b)*中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院， 2015， 中電投廣東湛江核電項(xiàng)目初步可行性研究階段地球物理勘探報(bào)告。Fig. 4　The composite time-section(a)and composite depth-section(b) of reflection waves of survey line L5-1 and L5-2.

在L5-1測(cè)段695m樁號(hào)附近， Tg反射同相軸存在扭曲和錯(cuò)斷跡象， 根據(jù)反射波組特征和斷層判別依據(jù)， 在此解釋了1個(gè)斷點(diǎn)， 在剖面圖中用D8標(biāo)出(圖4)， 是1條向S傾的正斷層； 其可分辨的上斷點(diǎn)埋深約73m， 在該深度上它的垂直斷距不大， 為3～5m； 向上錯(cuò)斷了第四系底界。D8南側(cè)的基巖頂面Tg自南向北呈明顯上傾， 使得新近紀(jì)地層逐漸變薄， 斷點(diǎn)以北未顯示新近系分布。

L5-3測(cè)段南段的反射地震時(shí)間剖面的波組特征與L5-1測(cè)段相似度很高。在該測(cè)段526m樁號(hào)附近解釋了1個(gè)斷點(diǎn)， 在剖面圖中用D9標(biāo)示(圖5)。剖面上D9也是1條向S傾的正斷層， 其可分辨的上斷點(diǎn)埋深為85m左右， 在該深度上它的垂直斷距為5～8m。D9上錯(cuò)到第四系底界附近。

圖5　L5-3測(cè)段的反射波時(shí)間剖面(a)和深度剖面(b)*中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院， 2015， 中電投廣東湛江核電項(xiàng)目初步可行性研究階段地球物理勘探報(bào)告。Fig. 5　The time-section(a)and depth-section(b)of reflection waves of survey line L5-3.

2.2L6測(cè)線

L6測(cè)線測(cè)區(qū)地層主要有礫砂、 中粗砂、 礫石等， 粉質(zhì)黏土、 黏土、 粉土主要以透鏡體存在于砂土層中; 下伏基巖有砂巖、 泥巖、 石灰?guī)r， 基巖最大埋深超過(guò)70m。根據(jù)反射地震時(shí)間剖面的波組特征， 在雙程走時(shí)200ms以上識(shí)別出2組反射震相界面， 分別用TQ和Tg標(biāo)出。測(cè)線經(jīng)過(guò)地段總體上呈現(xiàn)出沉積蓋層南厚、 北薄的特征。該測(cè)線樁號(hào)1,576m附近的下方， Tg反射存在波形紊亂和反射同相軸扭曲、 錯(cuò)斷的跡象， 根據(jù)斷層判別依據(jù)， 在此解釋了1個(gè)斷點(diǎn)， 用D10標(biāo)出(圖6)。

D10在剖面上傾向SE， 表現(xiàn)為正斷層性質(zhì)， 其可分辨的上斷點(diǎn)埋深約為60m， 在該深度上它的垂直斷距為4～7m。D10向上錯(cuò)斷了第四系底界。

3　信宜-廉江斷裂帶東支西南段隱伏斷裂的鉆孔聯(lián)合剖面探測(cè)

為進(jìn)一步確定信宜-廉江斷裂帶東支西南段隱伏斷裂的上斷點(diǎn)埋深和活動(dòng)時(shí)代， 在淺層地震勘探結(jié)果的基礎(chǔ)上， 跨L5-1和L6測(cè)線的斷點(diǎn)位置分別在田頭仔村和橫山鎮(zhèn)布設(shè)了8個(gè)和6個(gè)鉆孔。由于第四紀(jì)地層巖相變化較大， 鉆孔聯(lián)合剖面中斷層兩側(cè)鉆孔的間距要求一般不超過(guò)10m(鄧起東等， 2007； 中國(guó)地震局， 2009)。在本次工作中， 最大鉆孔間距9m， 最小鉆孔間距3m。

3.1橫山鎮(zhèn)鉆孔聯(lián)合剖面P1

該鉆孔聯(lián)合剖面平行于測(cè)線L6、 跨淺層地震勘探解譯的D10上斷點(diǎn)布置， 共6個(gè)鉆孔， 孔間距6～9m， 孔深75～96m， 共完成7個(gè)ESR樣品測(cè)年(圖7)。

圖6　L6附近的反射波時(shí)間剖面(a)和深度剖面(b)*中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院， 2015， 中電投廣東湛江核電項(xiàng)目初步可行性研究階段地球物理勘探報(bào)告。Fig. 6　The time-section(a)and depth-section(b)of reflection waves of survey line L6.

3.1.1鉆孔揭示地層特征

層①： 埋深0m。 為耕作土， 含植物根系， 厚2.8～3m。

層②： 埋深2.8～3m。 上部為厚1.5m左右的黃色砂土； 下部為厚7.5～8.5m的雜色(土黃色、 灰黃色、 灰白色、 桔紅色)細(xì)砂， 偶夾黏土。

層③： 埋深10.5～11.5m。 為1套黑色含油腐泥、 泥炭層及較純的淤泥質(zhì)黏土， 含保存較好的木頭， 厚1.5～10m不等。

層④： 埋深11.5～22m。上部為灰白色黏土， 雜色(灰白色、 粉色、 紫色、 黃色)條帶狀黏土， 孔深10.5～30m， 厚3～10m不等， 頂部含木炭； 下部為金黃、 紫紅、 黃白色為主的松散含礫細(xì)砂， 孔深17～32m， 厚2～9m不等。次棱角至次磨圓狀， 礫石分選中等， 從上往下礫石含量有增加的趨勢(shì)， 從5%～10%增加到15%～20%； 從上往下粒徑有增大的趨勢(shì)， 一般粒徑由3～5mm增加到1～3cm， 最大粒徑4cm； 從上往下礫石磨圓有變好的趨勢(shì)， 成分為石英。

圖7　橫山鎮(zhèn)鉆探聯(lián)合地質(zhì)剖面Fig. 7　The composite drilling geological section at Hengshan Town.1 砂礫石； 2 中粗砂； 3 細(xì)砂； 4 粉砂； 5 黏土； 6 含礫砂質(zhì)黏土； 7 粉砂質(zhì)黏土； 8 黏土質(zhì)粉砂； 9 耕作土； 10 泥巖； 11 灰?guī)r； 12 揭露斷層； 13 推測(cè)斷層； 14 取樣位置； 15 地層編號(hào)； 16 ESR編號(hào)及測(cè)年結(jié)果， 單位： ka； 17地層劃分界限

層⑤： 埋深19.5～32m。 灰白色夾黃色、 淺黃色、 桔紅色含礫粗砂、 礫砂為主， 厚17.5～22.5m不等。礫石分選中等， 礫石含量5%～15%， 粒徑一般2～3mm， 最大粒徑7cm， 成分為石英， 次棱角至次磨圓狀， 偶夾粉砂質(zhì)黏土、 黏土。

層⑥： 埋深42～50.8m。 灰白色黏土質(zhì)粉砂、 粉砂、 細(xì)砂為主， 夾粗砂、 含礫粗砂， 厚4.5～6m。礫石分選中等， 礫石含量約5%， 粒徑一般2～3mm， 最大粒徑1cm， 成分為石英， 次棱角至次磨圓狀。

層⑦： 埋深51～57m。 灰白色粗砂、 含礫粗砂， 夾細(xì)砂、 含礫細(xì)砂， 偶夾粉砂質(zhì)黏土， 含小礫粉砂， 厚4～8m不等。礫石分選中等， 礫石含量約5%， 粒徑一般3～5mm， 最大粒徑1cm， 成分為石英， 次棱角至次磨圓狀。

層⑧： 埋深55～61.5m。 黃色、 淺黃色為主的含礫粗砂， 夾細(xì)砂、 含礫細(xì)砂偶夾粉砂質(zhì)黏土， 厚1～12m不等。礫石分選中等， 礫石含量約5%， 粒徑一般2～3mm， 最大粒徑1cm， 成分為石英， 次棱角至次磨圓狀。該段頂界孔深在各孔均有很好的一致性， 可限定斷層的最新活動(dòng)時(shí)代。

層⑨： 埋深65.5～73.5m。 棕褐色含礫砂土， 厚5～11m不等。礫石分選較差， 礫石含量5%～10%， 次棱角至次磨圓狀， 礫石粒徑多數(shù)為1～2cm， 最大粒徑可達(dá)7～8cm， 成分以石英為主， 也含有泥巖和砂巖， 見(jiàn)于2號(hào)、 4號(hào)和6號(hào)孔。其中6號(hào)孔棕褐色含礫砂土中還夾有黃色含礫粗砂、 棕黃色粉砂質(zhì)黏土。

層⑩： 埋深58.5～83m。 為棕黃色薄層狀粉砂質(zhì)黏土， 黏土質(zhì)粉砂， 厚4～19m不等。

3.1.2標(biāo)志層斷錯(cuò)分析及鉆孔地層剖面年代學(xué)分析

3.1.2.1標(biāo)志層斷錯(cuò)分析

橫山鎮(zhèn)鉆探聯(lián)合剖面(圖7)中作為標(biāo)志層的層⑩， 為棕黃色薄層狀粉砂質(zhì)黏土、 黏土質(zhì)粉砂， 其上為黃色、 淺黃色為主的含礫粗砂， 二者在1號(hào)、 5號(hào)和3號(hào)鉆孔巖性界限明顯， 顏色易于區(qū)分。層⑩頂界在1號(hào)和5號(hào)鉆孔的落差為7.5m(表2)， 而2鉆孔的間距僅為6m。而且1號(hào)鉆孔深82～85m處為斷裂變形帶(圖7)， 在82m與84.5m埋深處各存在1破裂面， 其傾角分別為50°與35°(圖7)， 因此應(yīng)有1條通過(guò)1號(hào)鉆孔的傾向NW的正斷層F2。

另外， 根據(jù)聯(lián)合鉆孔剖面(圖7)揭示的灰?guī)r頂界分布變化情況以及層⑧和層⑨頂、 底界分別在2號(hào)、 6號(hào)和4號(hào)， 5號(hào)、 1號(hào)和4號(hào)鉆孔的分布變化情況， 推測(cè)2號(hào)和6號(hào)孔之間、 5號(hào)和1號(hào)孔之間各存在1條正斷層， 傾向分別為SE(斷層F3)和NW(斷層F1)。

由L6測(cè)線的反射波時(shí)間剖面和深度剖面(圖6)解譯1條傾向SE的正斷層， 對(duì)應(yīng)于鉆孔剖面解譯的斷層F3。這是從小比例尺角度解譯的結(jié)果， 斷裂規(guī)模相對(duì)較大。但是從大比例尺角度看， 該測(cè)線樁號(hào)1,860～1,420m段則顯示為地塹， 上斷點(diǎn)D10以南存在傾向NW的正斷層， 對(duì)應(yīng)于斷層F1和F2， 斷裂規(guī)模相對(duì)較小?？梢?jiàn)鉆探斷層結(jié)果與淺層地震勘探結(jié)果有較好的一致性。

3.1.2.2鉆孔地層剖面年代學(xué)分析

由鉆孔地層聯(lián)合剖面(圖7)和地層年齡數(shù)據(jù)(表1)知， 樣品ESR-GI-03和ESR-G6-09的年齡結(jié)果較好地限定了層⑧頂界的年齡約為590ka； 樣品ESR-GI-04和ESR-GI-05分別取自層⑧的底部和層⑩的頂部， 二者的年齡均應(yīng)大于層⑧頂界地層的年齡結(jié)果(590ka)， 所以取ESR-GI-04 的年齡結(jié)果(664±96)ka作為層⑩頂界的年齡， 舍棄樣品ESR-GI-04的年齡數(shù)據(jù)； 樣品ESR-GI-06和ESR-G6-10的年齡結(jié)果較好地限定了層⑩下部的年齡約為890ka。

表1　聯(lián)合鉆孔地層剖面電子自旋共振測(cè)年結(jié)果

Table1　ESR dating of the strata of the composite drilling section

名稱野外編號(hào)樣品物質(zhì)測(cè)年方式樣品層位取樣深度/mU/μg·g-1Th/μg·g-1K2O/﹪含水量/%古劑量/Gy年劑量/Gy·ka-1年齡/ka田頭仔村剖面ESR-T4-01中細(xì)砂常溫測(cè)年層(6)下部67.08.1418.21.1814.692890±5783.87747±149ESR-T1-09黏土常溫測(cè)年層(7)底部74.45.7429.73.4015.644304±8605.74750±150ESR-T1-10粉土常溫測(cè)年層(8)上部74.55.4518.63.2516.03801±4375.90780±90ESR-T4-04黏土常溫測(cè)年層(9)底部97.24.3519.32.1021.524797±9593.551351±270橫山鎮(zhèn)剖面ESR-G6-08黏土常溫測(cè)年層(6)上部52.59.0527.21.7320.192433±2434.67521±52ESR-GI-03粉砂常溫測(cè)年層(7)中部55.56.2619.71.278.662360±3193.94599±81ESR-G6-09粉細(xì)砂常溫測(cè)年層(8)頂部63.010.621.01.5618.102724±3954.62590±86ESR-GI-04粉砂常溫測(cè)年層(8)底部64.010.915.82.178.872823±2825.46517±52ESR-GI-05黏土常溫測(cè)年層(10)頂部66.56.0515.83.9211.373776±5475.69664±96ESR-GI-06粉土常溫測(cè)年層(10)下部82.54.4417.53.5325.443160±6003.57885±168ESR-G6-10砂質(zhì)黏土常溫測(cè)年層(10)86.57.2017.13.9426.144420±6414.92898±130

注由中國(guó)地震局地質(zhì)研究所地震動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試； T表示田頭仔村鉆孔； G表示橫山鎮(zhèn)鉆孔； T或G之后的數(shù)字為鉆孔編號(hào)。

3.1.3斷層最新活動(dòng)時(shí)代及滑動(dòng)速率

3.1.3.1最新活動(dòng)時(shí)代

由橫山鎮(zhèn)鉆孔聯(lián)合剖面圖(圖7)可知， 斷層斷錯(cuò)了層⑨頂界， 之后被層⑧頂界覆蓋， 即上斷點(diǎn)埋深為58～66m， 說(shuō)明斷層最新活動(dòng)時(shí)代為664～590ka BP。這與淺層地震勘探得到的上斷點(diǎn)埋深約60m有較好的一致性。

3.1.3.2滑動(dòng)速率

根據(jù)標(biāo)志層斷錯(cuò)分析和鉆孔地層剖面年代學(xué)分析， 求取了橫山鎮(zhèn)鉆孔聯(lián)合剖面在最新1次活動(dòng)時(shí)段內(nèi)的斷層垂直位移及滑動(dòng)速率(表2)。結(jié)果表明， 橫山鎮(zhèn)鉆孔聯(lián)合剖面在中更新世早期的滑動(dòng)速率為 0.1mm/a。

表2　信宜-廉江斷裂帶東支西南段隱伏斷層第四紀(jì)時(shí)段內(nèi)的斷層垂直位移及滑動(dòng)速率

Table2　The fault throw and slip rate of the buried fault in the southwestern segment of the eastern branch of Xinyi-Lianjiang fault zone during different phases of Quaternary

剖面名稱距今時(shí)間/ka時(shí)段長(zhǎng)/ka垂直位移/m滑動(dòng)速率/mm·a-1地質(zhì)年代田頭仔村剖面(1351±270)～75055180.013早更新世中-晚期橫山鎮(zhèn)剖面(664±96)～590747.50.1中更新世早期

3.2田頭仔村鉆孔聯(lián)合剖面P2

田頭仔村鉆孔平行于測(cè)線L5-1和L5-2、 跨淺層地震勘探解譯的D8上斷點(diǎn)共布置8個(gè)鉆孔， 孔間距3～6m不等， 孔深100m左右， 共完成4個(gè)ESR測(cè)年樣品(圖8)。

圖8　田頭仔村鉆探聯(lián)合地質(zhì)剖面Fig. 8　The composite drilling geological section at Tiantouzai Village.1 砂礫石； 2 中粗砂； 3 細(xì)砂； 4 粉砂； 5 黏土； 6 含礫砂質(zhì)黏土； 7 粉砂質(zhì)黏土； 8 黏土質(zhì)粉砂； 9 耕作土； 10 揭露斷層； 11 推測(cè)斷層； 12 取樣位置； 13 地層編號(hào)； 14 ESR編號(hào)及測(cè)年結(jié)果， 單位： ka； 15 地層劃分界限

3.2.1鉆孔揭示地層特征

8個(gè)鉆孔揭示的地層層序基本相同。根據(jù)各鉆孔巖性特征共分為10層， 自上而下分別為層①至層⑩。

層①： 為埋深1～1.2m的灰色夾黃褐色耕作土， 含植物根系、 玻璃及建筑材料。

層②： 埋深1.2～1.5m左右。 為1.6m厚的灰黑色、 深灰色黏土， 淤泥質(zhì)黏土， 底部為含礫粗砂。

層③： 埋深2.8～3m左右。 為1套灰、 灰黃、 土黃、 灰白色松散含礫粗砂、 礫砂層， 礫石次磨圓至次棱角狀， 礫石分選中等； 礫石含量約10%～20%， 粒徑一般為2～3mm， 最大粒徑3cm， 礫石成分為石英。底部為小礫砂層， 偶夾黏土。

層④： 上部為淺灰色粗砂、 含礫粗砂， 埋深12～16m， 厚3～8m不等， 礫石次磨圓至次棱角狀， 礫石分選中等； 礫石含量約5%， 粒徑一般為2～3mm， 最大粒徑3cm， 礫石成分為石英。 下部以灰白色、 淺灰綠色的粉砂質(zhì)黏土為主， 夾一些粉砂。 底部為含礫中粗砂， 偶夾黏土， 埋深19～21m， 厚18～20m。

層⑤： 埋深38.5～39.5m左右。 以灰紫色、 灰黃色、 桔紅色為主的雜色中粗砂、 粗砂、 細(xì)砂夾少量黏土， 含礫， 厚21～22m。礫石含量5%～10%， 粒徑一般2～5mm， 最大粒徑5cm， 成分為石英， 次磨圓至次棱角狀。底部為厚1～3m的土黃色、 銹紅色礫石， 含礫中粗砂， 夾細(xì)砂及黏土， 礫石次磨圓至次棱角狀， 分選中等。礫石含量30%～50%， 礫徑一般1～2cm， 最大粒徑8cm， 成分以石英為主， 也含有少量的磨圓至次磨圓的灰?guī)r， 粒徑為7～8cm。

層⑥： 上部為棕黃色夾灰色條帶粉質(zhì)黏土、 黏土， 埋深60～62.5m， 厚0.5～5m左右， 與上覆砂礫、 含礫粗砂層沉積間斷明顯， 推測(cè)為河流沖刷面或古地表面； 下部為雜色(黃色、 黃褐色、 紫紅色、 灰白色、 淡肉紅色)粗砂， 夾黑色褐煤透鏡體， 埋深63.5～65m， 厚1～6m不等。

層⑦： 上部為淺灰色粉質(zhì)薄層狀黏土， 埋深66.5～69m， 厚0.5～3.5m； 中下部為黃色、 灰黃色、 黃綠色粗砂， 粉砂質(zhì)黏土， 埋深67.5～71.5m， 厚0～7m不等。

層⑧： 埋深67.5～80m。 磚紅色夾灰綠色條帶黏土， 淺棕紅色、 雜色薄層狀粉質(zhì)黏土， 黏土， 厚0～9.5m不等， 含鈣質(zhì)結(jié)核， 粒徑一般為2～3mm， 多數(shù)次棱角狀， 少數(shù)次磨圓狀。

層⑨： 埋深75～88m。 灰綠、 淺灰綠色薄層狀粉質(zhì)黏土、 黏土， 厚5～>22m， 鈣化嚴(yán)重， 含鈣質(zhì)結(jié)核， 粒徑一般為2～3cm。1號(hào)和5號(hào)孔夾礫石， 礫石次棱角至次磨圓， 分選好， 粒徑一般3～5mm， 成分為石英和泥巖。

層⑩： 埋深86～97m。 棕黃、 棕紅色薄層狀粉質(zhì)黏土、 黏土， 含鈣質(zhì)結(jié)核， 僅見(jiàn)于2號(hào)， 8號(hào)、 4號(hào)和3號(hào)孔， 為氧化環(huán)境的產(chǎn)物。

3.2.2標(biāo)志層斷錯(cuò)分析及鉆孔地層剖面年代學(xué)分析

3.2.2.1標(biāo)志層斷錯(cuò)分析

田頭仔村鉆孔聯(lián)合剖面(圖8)中可作為標(biāo)志層的層⑨， 為灰綠、 淺灰綠色粉砂質(zhì)黏土， 其上為磚紅色， 淺灰紅色粉砂質(zhì)黏土， 其下為棕黃色粉砂質(zhì)黏土、 黏土， 顏色易于區(qū)分。標(biāo)志層⑨底界在2號(hào)和8號(hào)的落差為8m， 而2鉆孔的間距僅為4.5m， 因此推測(cè)2號(hào)和8號(hào)孔之間存在1條傾向SE的正斷層。雖然鉆孔揭示的層⑨的頂界有起伏， 但不排除層⑨的頂界被斷錯(cuò)的可能。由田頭仔村鉆孔聯(lián)合剖面(圖8)知， 層⑦的頂界在各鉆孔有良好的一致性， 基本可以斷定層⑦的頂界沒(méi)有被斷錯(cuò)。根據(jù)上述分析， 2號(hào)和8號(hào)之間存在1條傾向SE的正斷層， 上斷點(diǎn)埋深為67～86m。這與淺層地震勘探資料顯示上斷點(diǎn)埋深約為73m、 傾向SE的斷層性質(zhì)基本一致。

3.2.2.2鉆孔地層聯(lián)合剖面的年代學(xué)分析

根據(jù)地層剖面測(cè)年結(jié)果(表1)和田頭仔村鉆孔聯(lián)合剖面(圖8)， ESR-T4-01和ESR-T1-09的年齡結(jié)果基本上限定了層⑥底部的年齡約為750ka； 由ESR-T4-04的年齡數(shù)據(jù)結(jié)果可知層⑨底部的年齡為(1 351±270)ka。

3.2.3斷層最新活動(dòng)時(shí)代及滑動(dòng)速率

3.2.3.1最新活動(dòng)時(shí)代

由田頭仔村鉆孔剖面圖(圖8)知， 斷層錯(cuò)斷了層⑨的底界， 可能斷錯(cuò)層⑨的頂界， 最終被層⑦的頂部覆蓋， 說(shuō)明斷層最新動(dòng)時(shí)代為(1 351±270)～750ka BP。

3.2.3.2滑動(dòng)速率

層⑩與層⑨巖性相似，且在二者之間的界面上未發(fā)現(xiàn)明顯的沉積間斷標(biāo)志，故推斷層⑩與層⑨之間基本上為連續(xù)沉積，層⑨的底界年齡接近層⑩的頂界年齡。根據(jù)標(biāo)志層⑨的斷錯(cuò)分析和鉆孔地層剖面年代學(xué)分析， 求取了田頭仔村(1 351±270)～750ka BP時(shí)段內(nèi)的斷層垂直位移及滑動(dòng)速率(表2)。結(jié)果顯示， 早更新世中-晚期斷裂的滑動(dòng)速率為 0.013mm/a。

4　結(jié)論與討論

4.1結(jié)論

(1)淺層地震勘探和鉆孔聯(lián)合剖面探測(cè)結(jié)果均顯示信宜-廉江斷裂帶東支西南段過(guò)橫山鎮(zhèn)以后， 繼續(xù)向SW延伸， 隱伏于九洲江沖積平原之下， 都明顯地?cái)噱e(cuò)了第四系下部地層。

(2)2條淺層地震勘探剖面資料顯示， 信宜-廉江斷裂帶東支西南段隱伏斷裂的上斷點(diǎn)埋深和垂直斷距分別為60m和4～7m(L5-1和L5-2測(cè)段， 橫山鎮(zhèn)剖面)， 85m和5～8m(L5-3測(cè)段)， 73m和3～5m(L6測(cè)線， 田頭仔村剖面)。2條鉆孔聯(lián)合剖面揭示了上斷點(diǎn)埋深和垂直斷距分別為58～66m和7.5m(橫山鎮(zhèn)剖面)， 67～86m和8m(田頭仔村剖面)， 橫山鎮(zhèn)鉆孔剖面顯示斷裂帶寬度可能達(dá)27m。淺層地震勘探與鉆孔聯(lián)合剖面對(duì)斷層上斷點(diǎn)及垂直位移的探測(cè)結(jié)果有較好的一致性。

(3)采用電子自旋共振方法對(duì)鉆孔聯(lián)合剖面的第四紀(jì)地層進(jìn)行了年代測(cè)定， 結(jié)果顯示， 信宜-廉江斷裂帶東支西南段隱伏斷裂的最新活動(dòng)時(shí)代為早更新世晚期(田頭仔村剖面)到中更新世早期(橫山鎮(zhèn)剖面)， 由橫山鎮(zhèn)鉆孔聯(lián)合剖面和田頭仔村鉆孔聯(lián)合剖面獲得的滑動(dòng)速率分別為 0.1mm/a和 0.013mm/a。

(4)沙井?dāng)鄬悠拭娴臄嗔哑扑閹捈s4m， 斷面上發(fā)育2期斷層泥， 由電子自旋共振方法測(cè)得晚期的斷層泥年齡為(348±49)ka， 沿?cái)嗝孢€發(fā)育有近水平擦痕， 反映斷裂的最新活動(dòng)性質(zhì)以右旋走滑運(yùn)動(dòng)為主。

4.2討論

(2)根據(jù)鉆孔聯(lián)合剖面探測(cè)及測(cè)年， 給出了垂直位移和活動(dòng)時(shí)段內(nèi)的滑動(dòng)速率， 考慮到基巖區(qū)最新活動(dòng)性質(zhì)以右旋走滑為主， 不排除第四系覆蓋區(qū)布設(shè)的鉆孔可能沒(méi)記錄到斷層剖面上所顯示的這次活動(dòng)。

(3)信宜-廉江斷裂帶東支西南段地表斷裂發(fā)育于廉江西南的基巖區(qū)， 但由于該地區(qū)風(fēng)化剝蝕嚴(yán)重， 且廉江盆地有第四紀(jì)沉積物覆蓋， 不排除斷裂最新活動(dòng)位于廉江盆地的可能。

致謝謝超， 李姜一和李正芳參加了野外鉆孔巖性觀測(cè)、 樣品采集及鉆孔聯(lián)合剖面劃分工作，14C樣品和ESR樣品由中國(guó)地震局地質(zhì)研究所國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試， 審稿專家提出了很好的意見(jiàn)與建議， 在此一并感謝。

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Abstract

The NE-trending Xinyi-Lianjiang fault zone is a tectonic belt， located in the interior of the Yunkai uplift in the west of Guangdong Province， clamping the Lianjiang synclinorium and consisting of the eastern branch and the western branch. The southwestern segment of the eastern branch of Xinyi-Lianjiang fault zone， about 34km long， extends from the north of Guanqiao， through Lianjiang， to the north of Hengshan. However， it is still unclear about whether the segment extends to Jiuzhoujiang alluvial plain or not， which is in the southwest of Hengshan. If it does， what is about its fault activity？According to ‘Catalogue of the Modern Earthquakes of China’， two moderately strong earthquakes with magnitude 6.0 and 6.5 struck the Lianjiang region in 1605 AD. So it is necessary to acquire the knowledge about the activity of the segment fault， which is probably the corresponding seismogenic structure of the two destructive earthquakes. And the study on the fault activity of the segment can boost the research on seismotectonics of moderately strong earthquakes in Southeast China. In order to obtain the understanding of the existence of the buried fault of the southwestern segment， shallow seismic exploration profiles and composite borehole sections have been conducted. The results indicate its existence. Two shallow seismic exploration profiles show that buried depth of the upper breakpoints and vertical throw of the buried fault are 60m and 4～7m(L5-1 and L5-2 segment， the Hengshan section)， 85m and 5～8m(L5-3 segment)， 73m and 3～5m(Tiantouzai section)， respectively and all of them suggest the buried fault has offset the base of the Quaternary strata. Two composite borehole sections reveal that the depth of the upper breakpoints and vertical throws of the buried segment are about 66m and 7.5m(Hengshan section)and 75m and 5m(Tiantouzai section)， respectively. The drilling geological section in Hengshan reveals that the width of the fault could be up to 27m. Chronology data of Quaternary strata in the two drilling sections， obtained by means of electron spin resonance(ESR)， suggest that the latest activity age of the buried fault of the southwestern segment is from late of early Pleistocene(Tiantouzai section)to early stage of middle Pleistocene(Hengshan section). Slip rates， obtained by Hengshan section and Tiantouzai section， are 0.1mm/a and 0.013mm/a， respectively. As shown by the fault profile located in a bedrock exposed region in Shajing， there are at least two stages of fault gouge and near-horizontal striation on the fault surface， indicating that the latest activity of the southwestern segment is characterized by strike-slip movement. Chronology data suggest that the age of the gouge formed in the later stage is(348±49)ka.

FAULT ACTIVITY OF THE SOUTHWESTERN SEGMENT OF THE EASTERN BRANCH OF XINYI-LIANJIANG FAULT ZONE IN GUANGDONG PROVINCE

ZHANG Long-shengZHOU Ben-gangJI Feng-juYANG Xiao-pingAN Yan-fen

(KeyLaboratoryofActiveTectonicsandVolcano，InstitutionofGeology，ChinaEarthquakeAdministration，Beijing100029，China)

the southwestern segment of the eastern branch of Xinyi-Lianjiang fault zone， buried fault， fault activity

2015-11-23收稿， 2016-02-18改回。

地震行業(yè)科研專項(xiàng)(201408002)與發(fā)震構(gòu)造和彌散地震評(píng)價(jià)方法及準(zhǔn)則研究(YL1209)共同資助。
*

周本剛， 男， 研究員， E-mail: zhoubg@ies.ac.cn。

P135.2

A

0253-4967(2016)02-316-13

章龍勝， 男， 生于1990年， 2013年畢業(yè)于合肥工業(yè)大學(xué)資源勘查工程專業(yè)， 獲學(xué)士學(xué)位， 現(xiàn)為中國(guó)地震局地質(zhì)研究所在讀碩士研究生， 研究方向?yàn)橹袕?qiáng)地震發(fā)震構(gòu)造評(píng)估， E-mail: lszhdzs@163.com。

doi:10.3969/j.issn.0253- 4967.2016.02.007