徐 偉 劉旭東 張世民

(中國(guó)地震局地殼應(yīng)力研究所，北京 100085)

口泉斷裂中段晚第四紀(jì)以來(lái)斷錯(cuò)地貌及滑動(dòng)速率確定

徐 偉 劉旭東*張世民

(中國(guó)地震局地殼應(yīng)力研究所，北京 100085)

通過(guò)口泉斷裂1/5萬(wàn)地質(zhì)填圖，調(diào)查了口泉斷裂中段(上神泉至楊家窯段)晚第四紀(jì)以來(lái)斷錯(cuò)地貌特征。從山麓麓原面到山間溝谷河床一共可以劃分出5級(jí)層狀地貌面，最頂部(第5級(jí)地貌面)為山麓剝蝕面，推測(cè)為形成于新近紀(jì)的唐縣期夷平面;第4級(jí)地貌面由大河間T3階地以及山麓地帶發(fā)育的同期洪積臺(tái)地組合而成，形成于中更新世末、晚更新世初;第3級(jí)、第2級(jí)地貌面在山區(qū)只見(jiàn)于山間河谷，分別代表著T2及T1階地，山前不同部位展布T2及T1同期洪積扇，分別形成于晚更新世末、全新世中期;第1級(jí)地貌面為河漫灘及山前現(xiàn)代洪積扇?？谌獢嗔阎卸瓮淼谒募o(jì)活動(dòng)以小峪口至樓子口段最為明顯，T1階地?cái)嗑喑^(guò)3m，T2階地?cái)嗑嗖唬?7.5m。根據(jù)測(cè)年、T2階地?cái)嗑嗯c斷代，得出小峪口至樓子口段滑動(dòng)速率不＜0.53mm/a，石井至鵝毛口段滑動(dòng)速率為0.4mm/a，大峪口至禪房段滑動(dòng)速率為0.17mm/a。這可能表明口泉斷裂中段晚第四紀(jì)活動(dòng)中心位于小峪口至樓子口一帶，向兩側(cè)活動(dòng)強(qiáng)度減弱。

口泉斷裂 層狀地貌 斷錯(cuò)地貌 滑動(dòng)速率

0 引言

口泉斷裂為山西地塹系北部大同盆地西緣斷裂(圖1)。該斷裂北起大同市以北的官屯堡附近，往SW經(jīng)北羊坊、上皇莊、口泉、鵝毛口、小峪口、大峪口至上神泉，在甘莊轉(zhuǎn)為近SN走向，繼續(xù)向南在地上莊轉(zhuǎn)向SW，向西在神頭轉(zhuǎn)為近EW向并止于峙峪，全長(zhǎng)160km。該斷裂所控制的盆地西側(cè)在歷史時(shí)期發(fā)生過(guò)2次6?2級(jí)地震，其未來(lái)地震危險(xiǎn)性受到關(guān)注。關(guān)于口泉斷裂全新世以來(lái)的古地震活動(dòng)，前人做了研究，認(rèn)為在距今1.23萬(wàn)a以來(lái)發(fā)生過(guò)4次地表破裂型古地震事件(謝新生等，2003)。研究者還根據(jù)部分段落沖溝的一致性拐彎，推斷該斷裂有右旋走滑錯(cuò)動(dòng)(丁國(guó)瑜等，1983;徐錫偉，1989;鄧起東等，1995;王乃梁等，1996;謝新生等，2003)。目前對(duì)該斷裂晚第四紀(jì)活動(dòng)性研究?jī)H限于個(gè)別點(diǎn)，尚不系統(tǒng)，尤其缺少定量測(cè)量資料與測(cè)年數(shù)據(jù)?？谌獢嗔阎卸螐纳仙袢翖罴腋G (圖1b)，全長(zhǎng)47km，斷錯(cuò)地貌形跡清楚。本文在口泉斷裂1/5萬(wàn)地質(zhì)填圖的基礎(chǔ)上，對(duì)斷裂中段晚第四紀(jì)斷錯(cuò)地貌進(jìn)行了系統(tǒng)對(duì)比與斷代，在此基礎(chǔ)上給出了斷裂在晚第四紀(jì)以來(lái)較為可靠的傾滑速率。

圖1 口泉斷裂展布圖Fig.1 Distribution map of the Kouquan Fault.

1 區(qū)域地質(zhì)背景

大同盆地位于山西地塹系北部，是山西斷陷系新生代斷陷盆地的主要組成部分。懷仁沉降中心位于口泉斷裂東側(cè)，其新生代最大沉積厚度達(dá)到1，800m，位于口泉至鵝毛口段靠近口泉斷裂一側(cè)，在大峪口段沉積厚度也有1，000m以上(王乃梁等，1996)。

口泉斷裂在中生代表現(xiàn)為逆斷層，其東側(cè)的大同盆地當(dāng)時(shí)受NW-SE方向的主壓應(yīng)力作用，表現(xiàn)為軸向NE的背斜構(gòu)造，其西側(cè)形成的向斜盆地沉積了較厚的煤系地層。進(jìn)入新生代，口泉斷裂受NW-SE方向的主張應(yīng)力作用而表現(xiàn)為張性傾滑斷層，在其東側(cè)形成了大同斷陷盆地，并沉積了以km計(jì)的新生代沉積物(王鐘堂，1957;杜丕，1964;鄧起東等，1973;劉光勛等，1986;王乃梁等，1996)。斷裂除南端走向近 EW外，總體走向N35°～55°E，傾向 SE，傾角50°～70°。柏坡以北斷裂中北段晚第四紀(jì)以來(lái)垂直錯(cuò)動(dòng)跡象顯著，普遍發(fā)育高達(dá)幾m至二十幾m的斷層崖或斷層陡坎，有些地方斷層崖被流水侵蝕切割成斷層三角面。

2 層狀地貌

口泉斷裂西側(cè)基巖山區(qū)在新生代尤其是第四紀(jì)以來(lái)經(jīng)歷了強(qiáng)烈的構(gòu)造隆升(王乃梁等，1996)。斷層崖和斷層三角面在小峪口至樓子口段表現(xiàn)得尤為明顯。山麓洪積臺(tái)地和山間河谷發(fā)育的河流階地以及山前不同時(shí)期沖洪積扇的展布很好地刻畫(huà)了該地區(qū)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。

從山麓麓原面到山間溝谷河床一共可以劃分出5級(jí)層狀地貌面，最頂部(第5級(jí)地貌面)為山麓剝蝕面，推測(cè)為唐縣期夷平面;第4級(jí)地貌面由大河的T3階地與山麓地帶發(fā)育的洪積臺(tái)地聯(lián)合而成;第3級(jí)、第2級(jí)地貌面發(fā)育于山間河谷，分別代表著T2及T1階地，山前局部發(fā)育著同期洪積扇;第1級(jí)地貌面為河漫灘及山前現(xiàn)代洪積扇。圖2為口泉斷裂石井至鵝毛口段斷層兩側(cè)層狀地貌展布圖，圖中等高線的等高距為20m。

圖2 石井至鵝毛口段層狀地貌圖Fig.2 Stratiform landforms of the part between Shijing village and Ermaokou village.

2.1 山麓剝蝕面

山麓剝蝕面是地貌侵蝕旋回達(dá)到壯年期形成的地貌，是破壞了的山足面或壯年期河流寬谷(潘保田等，2000)，指示了相對(duì)較長(zhǎng)的構(gòu)造穩(wěn)定期(張世民等，2008)。

口泉斷裂中段，上升盤(pán)可見(jiàn)零散分布的山麓剝蝕面，為第5級(jí)(最高一級(jí))地貌面。新生代以來(lái)基巖山區(qū)遭受強(qiáng)烈的構(gòu)造抬升，長(zhǎng)期遭受風(fēng)化剝蝕，山麓剝蝕面已成山梁與丘陵地貌。該級(jí)地貌面整體海拔1250～1 300m，高出山前沖積平原100m左右，拔河50～80m。在局部地區(qū)，山梁上上覆磨圓較好的礫石和紅土，有可能是華北地區(qū)上新世唐縣期剝蝕面。

2.2 山麓洪積臺(tái)地與T3階地

洪積臺(tái)地是山麓地帶構(gòu)造抬升的標(biāo)志(韓恒悅等，2001)。山麓洪積臺(tái)地與大河的T3階地相連，構(gòu)成了第4級(jí)地貌面，拔河30～40m。其中山麓洪積臺(tái)地已被現(xiàn)今河流切割成為山梁，但其展布已超越了沖溝的范圍，指示一期廣泛的麓原化過(guò)程。洪積臺(tái)地上部披蓋有厚度不等的砂礫石層。

在斷裂較活動(dòng)的禪房以北段，垂直差異運(yùn)動(dòng)使得上升盤(pán)侵蝕作用較強(qiáng)，早期形成的洪積臺(tái)地上覆的礫石層已殘留很少或侵蝕殆盡，基巖裸露，僅在局部地區(qū)如王坪西及石井附近保留較好。而在斷裂活動(dòng)較弱的上神泉至禪房段，洪積臺(tái)地保留相對(duì)較好，頂面較為平坦。石井北洪積臺(tái)地頂部光釋光年代為(70±6.59)ka BP。洪積臺(tái)地上發(fā)育1m至數(shù)m厚的砂礫石層，其中還夾多層棕紅色黃土層，指示其可能形成于中更新世。

T3階地在一些大的河谷兩側(cè)發(fā)育，整體拔河25～35m，為基座階地。階地礫石層整體偏紅棕色，其間還夾雜有紅褐色古土壤層，土質(zhì)較硬。往河谷兩側(cè)，T3階地與山麓洪積臺(tái)地連成一體。

在小峪河T3階地取光釋光樣，測(cè)得年齡為(73.7±4.37)ka BP。由此，推測(cè)該區(qū)T3階地的年代不＜70ka。

2.3 T2階地與同期洪積扇

山間河谷發(fā)育的T2階地及山前展布的同期洪積扇代表了研究區(qū)的第3級(jí)地貌面。

T2階地整體拔河10～20m，在物源豐富的大河谷內(nèi)表現(xiàn)為堆積階地，如小峪河。在物源較匱乏的小沖溝，T2階地一般為基座階地。階地礫石層上覆厚度不等的晚更新世馬蘭黃土。

為了限定T2階地最新年齡，我們?cè)诓煌恿骱吞讲?位置見(jiàn)圖4)的T1階地底部沖積層和T2階地頂部沖積層分別取了光釋光樣和炭樣。測(cè)得年齡見(jiàn)表1。

河流階地是在相對(duì)穩(wěn)定堆積和迅速下切過(guò)程中形成的，T1階地底部開(kāi)始堆積的年代比T2頂部開(kāi)始下切時(shí)的年代要新。因此，T1階地底部的年代約束了T2階地的最新年代。由表2可知:T2階地的最新年齡為(20～33)ka BP。考慮到14C測(cè)年精度及石井北探槽Ⅱ取樣位置更接近于T2階地頂部，故T2階地最新年齡更接近于33ka BP。

T2同期洪積扇主要展布于禪房以南，從上游往下游方向呈扇狀展布，在山前連為一體，洪積扇又被新的沖溝下切，在溝壁可見(jiàn)粒徑粗大的礫石。在柏坡以南，該期洪積扇上口泉斷裂經(jīng)過(guò)地段未形成斷層陡坎，但更高一級(jí)地貌面前緣可見(jiàn)斷層陡坎。

2.4 T1階地與同期洪積扇

山間河谷發(fā)育的T1階地及山前展布的同期洪積扇代表了研究區(qū)的第2級(jí)地貌面。

T1階地主要發(fā)育于山區(qū)沖溝中。在柏坡以南斷層活動(dòng)較弱地段，山前T2同期洪積扇及扇間黃土臺(tái)被沖溝下切，較大的沖溝中也發(fā)育了T1階地。T1階地一般拔河5～10m。

在不同河流和探槽(位置見(jiàn)圖4)的T1階地取樣進(jìn)行測(cè)年，結(jié)果見(jiàn)表2。由此，可以推斷該區(qū)T1階地最新年齡4～8ka BP，為全新世早中期。

T1同期洪積扇主要展布于柏坡以北斷層較活動(dòng)的地段。柏坡至禪房山前，T1同期洪積扇上沖溝發(fā)育，扇面往下游方向緩緩降低直至與現(xiàn)代洪積扇連為一體。

2.5 河漫灘與現(xiàn)代洪積扇

河漫灘及大河出山口展布的現(xiàn)代洪積扇代表了研究區(qū)最低的一級(jí)地貌面。

現(xiàn)代洪積扇在禪房以北段大河出山口可見(jiàn)，呈扇狀展布。因水量充足，植被發(fā)育，多數(shù)地段已被開(kāi)墾種植莊稼，但從遙感影像上可以很明顯地看出。沖洪積扇往下游方向彼此相連，再往下游就形成沖洪積平原。

3 斷錯(cuò)地貌特征

口泉斷裂從遙感影像上平行于主斷裂方向未發(fā)現(xiàn)明顯的斷層陡坎，野外跨斷層穿越了諸多沖溝，除在盆地后緣與基巖接觸帶附近可見(jiàn)斷錯(cuò)現(xiàn)象外，往盆地方向未發(fā)現(xiàn)階地?cái)噱e(cuò)，表明口泉斷裂活動(dòng)主要集中在基巖與盆地接觸部位。研究區(qū)域內(nèi)不同部位因斷層活動(dòng)性差異斷錯(cuò)地貌特征各異。在活動(dòng)性強(qiáng)的部位斷層線性跡象清晰，形成了斷層崖和斷層三角面，斷層斷錯(cuò)了河流的低階地(第1、第2級(jí)階地);在活動(dòng)性弱的部位，斷層崖線性特征不清楚，由于遭受河流侵蝕或坡面后退，斷層陡崖多呈緩坡?tīng)?，低階地沒(méi)有斷錯(cuò)。

3.1 斷層崖與斷層三角面

柏坡以南由于斷層活動(dòng)弱，早期斷錯(cuò)形成的斷層陡崖已后退成緩坡?tīng)睿€性特征不明顯。T2同期洪積扇在山前廣泛分布且彼此相連，扇頂深入上升區(qū)并披蓋于基巖之上，斷錯(cuò)形成的陡坎已被沖蝕，僅在扇間局部有所殘留。圖3a為燕莊北T3同期洪積臺(tái)地陡坎，臺(tái)地面較為平坦向山前緩緩降低，山前為黃土臺(tái)地。

柏坡以北斷層活動(dòng)較強(qiáng)，斷層崖與斷層三角面清晰可見(jiàn)，斷層線性展布，以小峪口至樓子口一帶最為明顯，可見(jiàn)新鮮的基巖陡坎。

柏坡至禪房段斷層線性特征較柏坡以南明顯，山前廣布T2及T1同期洪積扇，黃土臺(tái)地在扇間可見(jiàn)，基巖山頂近斷層處局部可見(jiàn)T3同期洪積臺(tái)地，在前緣可見(jiàn)洪積臺(tái)地前緣斷坎。圖3b為柏坡北T3同期洪積臺(tái)地前緣斷坎，臺(tái)地面平坦展布，拔河30m，其上散布磨圓很好的礫石，局部受后期鈣質(zhì)淋濾已膠結(jié)成巖。

禪房以北段由于斷層活動(dòng)性較強(qiáng)，早期形成的T3同期山麓洪積臺(tái)地已被侵蝕殆盡，僅局部有所殘留，山前斷層經(jīng)過(guò)處陡坎清晰可見(jiàn)。圖3c為小峪口至樓子口之間基巖陡坎。圖3d為石井北T3同期山麓洪積臺(tái)地前緣陡坎，臺(tái)地面較為平坦，可見(jiàn)磨圓很好的礫石層，局部地區(qū)受后期鈣質(zhì)淋濾已固結(jié)成巖，臺(tái)地頂面拔河25～30m，斷層經(jīng)過(guò)處，沖溝溝壁可見(jiàn)基巖斷面。

鵝毛口以北，山前轉(zhuǎn)為黃土臺(tái)地，斷層在黃土臺(tái)地中形成陡坎。

3.2 斷錯(cuò)階地

3.2.1 斷錯(cuò) T1階地

圖3 口泉斷裂中段典型斷層崖(虛線為斷層經(jīng)過(guò)處)Fig.3 Typical fault scarps of the middle part of Kouquan Fault.

圖4 口泉斷裂中段探槽開(kāi)挖位置及周邊地貌圖Fig.4 Trench locations of the middle part of Kouquan Fault and nearby geomorphologic map.

口泉斷裂中段晚第四紀(jì)活動(dòng)明顯，禪房以北段可見(jiàn)T1、T2階地跨斷層斷錯(cuò)現(xiàn)象，在小峪口至樓子口段表現(xiàn)得尤為明顯。禪房以南，沖溝兩側(cè)發(fā)育的T1階地未見(jiàn)斷錯(cuò)跡象。圖4為研究區(qū)典型的階地?cái)噱e(cuò)。為了研究中段地區(qū)古地震活動(dòng)，在小峪口至樓子口一帶以及石井至鵝毛口一帶一共開(kāi)挖了6個(gè)探槽，位置見(jiàn)圖4。探槽同樣揭示出階地?cái)噱e(cuò)。

圖5 口泉斷裂中段典型階地?cái)噱e(cuò)Fig.5 Typical faulted terraces of the middle part of Kouquan Fault.

圖5b為大峪口南西沖溝南壁T1階地上部剖面圖，階地拔河6.8m，可見(jiàn)T1階地頂部細(xì)礫石層被階梯狀斷層錯(cuò)斷，斷距為50cm;圖5c為小峪口東北沖溝南側(cè)T1階地?cái)噱e(cuò)地貌，下盤(pán)T1階地拔河3.5m，斷層錯(cuò)斷T1階地并形成高3m的陡坎，山前為現(xiàn)代洪積扇，T1階地?cái)嗑嘀辽贋?m。

在鵝毛口南側(cè)一條無(wú)名沖溝南岸T2階地前緣陡坎開(kāi)挖了一個(gè)探槽，即鵝毛口南探槽Ⅱ(位置見(jiàn)圖4)，揭示口泉斷裂最新活動(dòng)錯(cuò)斷了T1階地。圖5e為其北壁局部剖面。具體層位為:層①灰黃色黃土層，底部與層②交界處光釋光樣測(cè)年結(jié)果為(7.71±0.19)ka BP，為該區(qū)T1階地最新年齡;層②粉細(xì)砂夾雜細(xì)礫石層;層③粗礫石層;層④細(xì)礫石層，可見(jiàn)水平層理;層⑤粉砂粉土層，頂部光釋光樣和炭樣測(cè)年結(jié)果分別為(17.59±0.32)ka BP和(21.69±0.08)ka BP，代表了T1階地底部的年齡;層⑥⑦⑧⑨未見(jiàn)明顯層理，受斷層多期活動(dòng)影響，礫石較亂，斷層附近可見(jiàn)礫石定向排列，局部可見(jiàn)古土壤層;層⑩肉紅色花崗片麻巖，片麻理產(chǎn)狀與斷層大致相同。層②～層④為T(mén)1階地沉積，最新年代距今(7.71±0.19)ka。分析可知，T1階地披蓋了斷層F2～F4，被斷層F1錯(cuò)斷，斷距為25cm，代表了斷層在該處最新一次活動(dòng)的垂直斷距。

圖5f為鵝毛口南探槽Ⅰ(位置見(jiàn)圖4)南壁局部剖面圖。該探槽頂為T(mén)1階地，拔河5m，其水平礫石層被錯(cuò)斷，階地頂部為灰褐色黑壚土層所覆蓋，具體層位為:層①黃白色次生黃土層;層②黑壚土上部，顏色呈淺灰褐色;層③黑壚土下部，顏色呈深灰褐色，該層中部14C年齡為(7.34±0.08)ka BP;層④灰黃色亞砂土;層⑤礫石層，受鈣質(zhì)淋濾呈灰白色;層⑥礫石層，上部粒徑較下部大;層⑦礫石層;層⑧灰黃色粉砂粉土層。層①～層④上覆于T1階地之上，故該區(qū)T1階地最新年代不＜(7.34±0.08)ka BP。分析可知，除層①和層②未斷外，其余各層均被錯(cuò)斷，斷層最新活動(dòng)斷錯(cuò)至黑壚土下部土層，斷距25cm。

石井北探槽Ⅰ頂部同樣為黑壚土層所披蓋，斷層最頂部錯(cuò)斷了黑壚土下部深褐色土層頂部，斷距30cm。

3.2.2 斷錯(cuò) T2階地

柏坡以南，山前T2同期洪積扇發(fā)育，扇頂已向上游延伸至基巖山區(qū)，洪積臺(tái)地又被年輕的沖溝下切，沿沖溝從上游往下游方向進(jìn)行追蹤，跨斷層未見(jiàn)斷錯(cuò)跡象，表明該地段T2階地及同期洪積扇形成之后斷層未再有活動(dòng)。柏坡以北，T2及更高的階地被錯(cuò)斷。

圖5a為禪房至大峪口之間一NW-SE向沖溝左岸T2階地?cái)噱e(cuò)地貌。該處T2階地拔河15m，斷層產(chǎn)狀45°/SE∠55°。具體層位為:層①礫石層，可見(jiàn)水平層理;層②礫石層，層位明顯，粒徑下粗上細(xì)，最頂部為厚約0.5m的棕紅色古土壤層;層③棕紅色黃土層，土質(zhì)較硬;層④前寒武系花崗片麻巖，片麻理產(chǎn)狀55°/SE∠55°。通過(guò)層位對(duì)比，可見(jiàn)該處T2階地垂直斷距為 5.7m。

小峪口北探槽附近上升盤(pán)T1階地拔河3.5m，T2階地拔河10m，在下降盤(pán)T2階地被埋藏，在沖溝溝床北側(cè)高漫灘上跨斷層處進(jìn)行探槽開(kāi)挖，槽底距頂部7.5m，尚未揭示出T2階地頂部，說(shuō)明該處在T2階地形成以來(lái)斷距不＜17.5m。

圖5d所示為石井北探槽Ⅱ(位置見(jiàn)圖4)，該探槽為前人取土所留下的大坑，深6m。在南壁可見(jiàn)T2階地被數(shù)條階梯狀斷層錯(cuò)斷，上盤(pán)階地礫石層上覆灰黃色馬蘭黃土，T2階地在此垂直斷距達(dá)13m。T2階地最頂部礫石層之下的粉砂粉土層中炭樣測(cè)年結(jié)果為(33.02±0.27)ka BP(圖6)。

4 活動(dòng)性分析

以33ka作為研究區(qū)T2階地面年齡，由此計(jì)算出石井北探槽ⅡT2階地形成以來(lái)滑動(dòng)速率為0.4mm/a。小峪口北T2階地?cái)嗑喑^(guò)17.5m，滑動(dòng)速率不＜0.53mm/a。大峪口至禪房段T2階地?cái)嗑酁?.7m，滑動(dòng)速率為0.17mm/a。研究區(qū)不同部位階地?cái)噱e(cuò)量及滑動(dòng)速率總結(jié)如表3。

圖6 石井北探槽Ⅱ南壁剖面圖Fig.6 South side section of trench Ⅱ at the north of Shijing village.

由此可以看出，口泉斷裂中段晚第四紀(jì)最大斷錯(cuò)位于小峪口至樓子口一帶，T1階地?cái)噱e(cuò)不＜3m，T2階地?cái)噱e(cuò)不＜17.5m，T2階地形成以來(lái)滑動(dòng)速率不＜0.53mm/a。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)口泉斷裂上神泉至楊家窯段遙感影像解譯及野外實(shí)地調(diào)查，得出以下幾點(diǎn)結(jié)論:

(1)從河床至剝蝕面可以劃分出1～5級(jí)層狀地貌，依次為河床、現(xiàn)代洪積扇、T1階地(T1同期洪積扇)、T2階地(T2同期洪積扇)、T3階地(山麓洪積臺(tái)地)、山麓剝蝕面。

(2)以柏坡和禪房為界，分為3段，各段斷錯(cuò)地貌特征各異，表現(xiàn)為上神泉至柏坡段山麓洪積臺(tái)地被錯(cuò)斷，更新的地貌面跨斷層連續(xù)，斷錯(cuò)地貌不明顯;柏坡至禪房段斷層不連續(xù)，T2階地被錯(cuò)斷，T1階地跨斷層連續(xù);禪房以北段斷層線性展布，T1階地被錯(cuò)斷。

(3)禪房以北段斷層活動(dòng)呈現(xiàn)中間強(qiáng)，向兩側(cè)變?nèi)醯奶攸c(diǎn)。最強(qiáng)段位于小峪口至樓子口段，T1階地?cái)噱e(cuò)不＜3m，T2階地?cái)嗑嗖唬?7.5m，T2階地形成以來(lái)滑動(dòng)速率不＜0.53mm/a。大峪口T1階地?cái)噱e(cuò)50cm，石井至鵝毛口段斷層最新活動(dòng)錯(cuò)斷T1階地，斷距25～30cm。

研究表明口泉斷裂中段在進(jìn)入中更新世末至晚更新世初，柏坡以南段活動(dòng)呈減弱趨勢(shì)，進(jìn)入晚更新世晚期，柏坡至禪房段斷裂活動(dòng)減弱，進(jìn)入全新世，斷裂活動(dòng)主要集中于禪房以北段，其中以小峪口至樓子口段表現(xiàn)最為明顯。

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LATE QUATERNARY FAULTED LANDFORMS AND DETERMINATION OF SLIP RATES OF THE MIDDLE PART OF KOUQUAN FAULT

XU WeiLIU Xu-dong ZHANG Shi-min
(Institute of Crustal Dynamics，China Earthquake Administration，Beijing 100085，China)

Kouquan Fault is located in the north part of Shanxi graben which controls the west edge of Datong Basin.Two M 6?2 earthquakes happened in the west side of basin in historical time，and there has been a concern about the future hazard of the fault.However，previous researches on Kouquan Fault were limited only in several points，especially，there was lack of measurements and dating data.Based on the 1:50000 geological mapping of Kouquan Fault，the paper investigates the late Quaternary faulted landforms of its middle part(the part between Shangshenquan village and Yangjiayao village)，combining with remote sensing interpretation of Spot image and field validating of the study area，and finally obtains the late Quaternary dip-slip rates of this fault.

Five stratiform landforms can be found from piedmont to riverbed.The topmost part(the fifth geomorphic surface)is piedmont erosion surface which might be the planation surface of Tangxian period;the fourth geomorphic surface，which formed in the end of the middle Pleistocene to the early stage of late Pleistocene，consists of T3terrace of big rivers and diluvium mesas developed on piedmont;the third and the second geomorphic surface can be found in valleys and are represented as T2and T1terrace，respectively.Diluvium mesas of the same period formed in the end of the late Pleistocene and the middle stage of Holocene are distributed in different parts in front of mountains.The first geomorphic surface is flood plain and modern alluvial fans at mountain front.

According to OSL dating and radiocarbon dating of different terraces，we obtained the ages below:T3，no less than 70ka;T2，about 33ka;T1，4 ～8ka.

The characteristic of faulted landform of the research area is different due to the fault activity of different parts.In the segment with intense faulting，the fault trace is obvious，and we could see fault scarps and triangular facets in the field，low river terraces such as T1and T2had been faulted;In the segments with less activity，the fault trace is unclear，the older fault scarps have gentle slope due to river erosion and reverse slope，and there is no evidence of faulted low terraces.Based on faulted landforms of the different terraces，we divide the middle part of Kouquan Fault into three sections by Baipo village and Chanfang village.

At south of Baipo village，the diluvium mesas corresponding to the period of T3were faulted，but there is no evidence found dislocating the younger geomorphic surface.This indicates that this part has not been active since Holocene;T2and the older terraces were faulted between Baipo village and Chanfang village;the evidence of offset of T1terrace could be seen at the north of Chanfang village，especially in the part between Xiaoyukou village and Louzikou village.

In the section north of Chanfang village，the fault throw of T1terrace is 50cm in Dayukou village，over 3m in the part between Xiaoyukou village and Louzikou village，and 25 ～30cm in the part between Shijing village and Ermaokou village;the fault throw of T2terrace is 5.7m in the part between Chanfang village and Dayukou village，over 17.5m in the part between Xiaoyukou village and Louzikou village，and 13m in the part between Shijing village and Ermaokou village.We calculated the slip rates combining with the fault throw of T2terrace at different sites，and the results are as follows:＞0.53mm/a between Xiaoyukou village and Louzikou village，0.4mm/a between Shijing village and Emaokou village and 0.17mm/a between Chanfang village and Dayukou village.These maybe indicate that the late Quaternary activity of the fault was centered on the part between Xiaoyukou village and Louzikou village，and became weaker towards both sides.

Kouquan Fault，stratiform landforms，faulted landform，slip rate

P315.2

A

0253-4967(2011)02-0335-12

10.3969/j.issn.0253-4967.2011.02.007

2011-01-10收稿，2011-04-28改回。

中國(guó)地震局“十一五”重點(diǎn)項(xiàng)目(1520945024)、中國(guó)地震局地殼應(yīng)力研究所基本科研業(yè)務(wù)專項(xiàng)(ZDJ201009)和國(guó)家自然科學(xué)基金(40972143)共同資助。

* 通訊作者:劉旭東，E-mail:liu_xingyi@yahoo.com.cn。

徐偉，男，1986年生，2008年畢業(yè)于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)地質(zhì)工程專業(yè)，現(xiàn)為中國(guó)地震局地殼應(yīng)力研究所在讀碩士研究生，主要研究方向?yàn)榈卣鸬刭|(zhì)、新構(gòu)造、活動(dòng)構(gòu)造，電話:13426220213，E-mail:xwazhy@163.com。