雷啟云 柴熾章 鄭文俊 杜 鵬 謝曉峰王 銀 崔 瑾 孟廣魁

1)中國地震局地質(zhì)研究所，地震動力學(xué)國家重點實驗室，北京 100029

2)寧夏回族自治區(qū)地震局，銀川 750001

0 引言

銀川盆地是鄂爾多斯周緣一系列新生代斷陷盆地之一，新生代沉積巨厚，曾發(fā)生了1739年平羅8級大震，是一個受斷裂活動控制、構(gòu)造運動強烈、地震頻發(fā)的新構(gòu)造單元(國家地震局“鄂爾多斯周緣活動斷裂系”課題組，1988)。盆地內(nèi)發(fā)育4條主要活動斷裂，自西向東依次為賀蘭山東麓斷裂、蘆花臺隱伏斷裂、銀川隱伏斷裂及黃河斷裂(圖1)。經(jīng)過多年的研究，對前3條斷裂的幾何展布、活動時代、活動分段、古地震及滑動速率等方面均有較系統(tǒng)的認(rèn)識(張維歧等，1982;廖玉華等，1982;鄧起東等，1984;Deng et al.，1996;雷啟云等，2008，2011;杜鵬等，2009;柴熾章等，2011)。然而，對黃河斷裂的研究則僅限于其南裸露段(廖玉華等，2000;柴熾章等，2001，2011)，其北由于呈隱伏狀，斷裂的分布和活動性長期未能開展研究。

圖1 銀川盆地構(gòu)造略圖及鉆探剖面位置圖Fig.1 Sketch map of geology surrounding the Yinchuan Basin and the position of composite drilling section.

黃河斷裂是銀川盆地的東邊界，北段隱伏，南段裸露，全長達(dá)160km?？缗璧氐娜斯さ卣鹕罘瓷淦拭骘@示該斷裂向下切割了殼幔邊界，而發(fā)生平羅8級地震的賀蘭山東麓斷裂(長145km)約在19km深處與其交會(方盛明等，2009)?？梢?，黃河斷裂是銀川盆地內(nèi)長度最大、切割最深的一條深大斷裂。中國大陸活動地塊研究表明，一級地塊的邊界，一般是區(qū)域性深大斷裂，并控制著8級以上大地震的發(fā)生，而次一級地塊的邊界，則是規(guī)模相對小、切割巖石圈深度相對較淺的斷裂帶，相應(yīng)控制的地震級別也低(張培震等，2003;張國民等，2005)。那么，在銀川盆地內(nèi)，作為深大斷裂的黃河斷裂是否比切割相對淺的賀蘭山東麓斷裂具有更高的發(fā)震能力?黃河斷裂在銀川盆地的形成演化中又具有什么地位?然而，由于缺乏對黃河斷裂北段活動時代和滑動速率的定量研究，制約了對這些問題的完整認(rèn)識。

本文選擇黃河斷裂北段的陶樂鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)為研究場點，在石油地震勘探的基礎(chǔ)上，以淺層地震勘探結(jié)果為依據(jù)，在陶樂鎮(zhèn)九隊布設(shè)一排鉆孔聯(lián)合剖面開展定量研究，揭示了黃河斷裂北段的最新活動時代，并估算了晚更新世以來的平均滑動速率。

1 鉆探基礎(chǔ)

在陶樂鎮(zhèn)的南、北附近各有1條石油地震剖面，均較清楚地揭示了黃河斷裂，根據(jù)這2條剖面可初步推測斷裂的分布(圖1)。鑒于石油地震剖面對斷裂在淺層的定位精度較低，在陶樂鎮(zhèn)南部，首先布設(shè)了淺層人工地震陶樂1測線(4m道間距)，以進(jìn)一步限定斷裂的位置以及在淺部的斷錯情況。陶樂1測線起于黃河?xùn)|岸，SE向延伸，止于203省道，全長2 000m。該測線揭示了5條特征明顯的斷層，除FP18西傾外，其他斷層都為東傾，F(xiàn)P18是本測線規(guī)模最大的一條斷層，其他斷層都在不同深度歸并于FP18上，據(jù)此確定其為黃河斷裂的主斷裂?？梢耘袛嗟腇P18最淺錯斷波組為T2，對應(yīng)的斷距為4～6m，上斷點埋深42～45m，上斷點地面投影位置為樁號963m(圖2)。

圖2 陶樂1人工淺層地震反射時間剖面Fig.2 Stack time section of seismic reflection in Taole profile 1.

為了更精準(zhǔn)地確定斷裂在淺層的斷錯情況，為鉆探剖面的布設(shè)提供更可靠的依據(jù)，重合陶樂1測線又布設(shè)了2m道間距的陶樂1—1′測線。該測線起于陶樂1測線樁號200m處，終于陶樂1測線樁號1 400m處，測線全長1 200m，測線采用陶樂1測線的樁號體系。從該剖面上可判斷的FP18最淺錯斷波組為T2上的一個弱層位，對應(yīng)的斷距為2～4m，上斷點埋深42～45m，其在地面的投影位置仍位于樁號963m處(圖3)。

根據(jù)陶樂1—1′測線確定的斷層位置，重合該測線布設(shè)了1排鉆孔剖面。剖面位于陶樂鎮(zhèn)九隊附近，以淺層地震測線1—1′所解釋的斷層上斷點樁號(963m)為參照，在該點之東65m布設(shè)Z1孔為剖面東端，于該點以西25m處布設(shè)Z2孔為剖面西端，根據(jù)鉆孔聯(lián)合剖面對折定位方法(雷啟云等，2011a)，在兩孔之間先后實施了孔Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、Z8和Z9。為排除次級斷層的存在以及更準(zhǔn)確限定已探測斷層的位置，分別布設(shè)了鉆孔Z10和Z11。該剖面全長為100m，由11個鉆孔組成，孔間距自西向東依次為10m、12.5m、10m、2.5m、2m、1.5m、2.5m、11m、15m和30m，單孔孔深最大81.10m，最小16.75m，累計進(jìn)尺654.90m，巖心累計長585.23m，平均采心率達(dá)89.4%。

2 鉆探結(jié)果

2.1 標(biāo)志層及斷距

根據(jù)各個鉆孔巖心的顏色、巖性、結(jié)構(gòu)等特征，進(jìn)行綜合對比，將鉆孔剖面地層劃分為5大層(表1、圖4)，在此基礎(chǔ)上確定了5層標(biāo)志層(表2)。根據(jù)標(biāo)志層的展布趨勢和所揭示的楔狀巖心，該鉆孔聯(lián)合剖面揭示了2條斷層。各標(biāo)志層的特征及所反映的斷層斷錯特征簡述如下:

圖3 陶樂1—1′人工淺層地震反射時間剖面Fig.3 Stack time section of seismic reflection in Taole profile 1-1′.

標(biāo)志層B0 為剖面中層①，巖性為褐黃、灰褐色黏性土層，頂為地面，底界和粉細(xì)砂層相接，鉆孔巖心巖性變化界線明顯，易于分辨。該層底界在斷層附近埋深相近，小間距鉆孔(Z4、Z6、Z7、Z8和Z11)間無顯著位移差，層位近于水平，在剖面兩側(cè)呈現(xiàn)自然的坡度變化，因此，該層底界作為斷層f1上斷點的上限。該層在推測斷層附近埋深為6.65m。

標(biāo)志層B1 為層②中一套灰褐色含礫粉細(xì)砂，埋深15m左右，有起伏，在剖面兩側(cè)相對較厚，約1.5m，中部則變薄，厚不足0.5m。該層普遍含有大量粒徑2～15mm次棱角或磨圓較好的礫石，并雜有泥質(zhì)，局部呈灰黑色。在各孔中均有揭露，且出現(xiàn)位置相近，從地表至此的巖性序列變化也相同，和上下純凈的粉細(xì)砂層相比，其特征明顯，易于辨別。根據(jù)該層在相鄰鉆孔間的延伸趨勢和厚度變化，判斷斷層f1在孔Z7和Z8間錯斷該層，頂、底界斷距相同，均為0.96m。

標(biāo)志層B2 為層②下部一套淺棕紅色黏土夾層，局部夾有粉細(xì)砂薄透鏡體，埋深于27～31m處，厚度0.8～1.4m。因夾于純凈粉細(xì)砂層之中，極易分辨和對比?？譠3和Z10中該層底部的測年結(jié)果也支持對該層的劃分。對比相鄰鉆孔之間的坡降變化，推測斷層f1在孔Z4和Z8間錯斷該層，斷層附近厚度相近，頂、底界斷距相同，均為1.2m。

標(biāo)志層B3 為剖面中層③，巖性以黏性土層為主，剖面西側(cè)夾一約4m厚的粉細(xì)砂層。埋深于31.93～55.24m處，厚度變化較大，最大厚度20.82m，最小厚度10.30m，西側(cè)厚度大于東側(cè)。該層上、下均為純凈粉細(xì)砂，且上部黏性土以褐灰色為主，下部以棕紅色為主，各鉆孔中均可對比。該層頂面起伏較大，推測受到?jīng)_刷。斷層f1在孔Z4和Z9間錯斷標(biāo)志層，底界斷距約為1.2m，頂界由于受沖刷影響，難以直接判斷，但根據(jù)標(biāo)志層B2底界斷距也為1.2m，由此推測頂界和底界斷距相當(dāng);另外，斷層f2在孔Z6和Z11間錯斷該層頂界，斷距為1.38m，大致在孔Z4和Z6間錯斷該層底界，斷距為2.18m。

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圖4 陶樂鎮(zhèn)九隊孔聯(lián)合地質(zhì)剖面Fig.4 The composite drilling geological section in No.9 village of Taole town.

表2 陶樂鎮(zhèn)九隊鉆孔聯(lián)合剖面標(biāo)志層斷層附近斷距列表Table 2 Fault displacements of key beds revealed by the composite drilling section in No.9 village of Taole town

標(biāo)志層B4 為剖面中層⑤，埋深于50m以下，巖性以黏性土為主，剖面東側(cè)夾有厚約7.8m的細(xì)砂層，上部以棕紅色為主，中下部以褐黃色為主。該層頂界較平緩，斷層附近落差變化明顯。斷層f1在孔Z4和Z9間錯斷該層頂界，斷距為5.26m;斷層f2在孔Z3和Z4間錯斷該層頂界，斷距為2.18m，另外在孔Z4中62.83m處取得一楔狀巖心，斷面明顯，存有明顯擦痕，推測由f2所為(圖4)。

2.2 主要標(biāo)志層沉積年齡

為了確定各標(biāo)志層的沉積年代，在B0、B1和B2底部分別采取鉆孔年齡樣品送實驗室測試，結(jié)果見表3。從年齡樣品分布看:針對標(biāo)志層B0，在其底部的粉細(xì)砂層中采集1個14C樣品，其結(jié)果為(3.625±0.035)ka BP;針對標(biāo)志層B1，在其底部有Z9-Y6、Z5-Y9和Z5-C14-1 3個樣品年齡控制，其中前兩者為釋光樣品，后者為14C樣品，它們的測試年齡分別為(49.2±2.65)ka BP、(15.9±0.87)ka BP和(28.16±0.12)ka BP;針對B2，在其底部獲得Z9-Y10、Z10-Y7及 Z3-Y11 3個釋光樣品的年齡結(jié)果，分別為(228.7±13.3)ka BP、(130.6±9.8)ka BP和(127.4±8.5)ka BP(圖4)。

表3 陶樂鎮(zhèn)九隊鉆孔聯(lián)合地質(zhì)剖面鉆孔樣品年齡測試結(jié)果Table 3 The dating result of borehole samples in No.9 village of Taole town

從測試結(jié)果看，對同一地層界線，各樣品測試結(jié)果間的吻合程度較差，僅從樣品年齡無法確定哪一年齡較為合理可用，必須通過一定的方法進(jìn)行取舍。首先通過各樣品間的相互檢驗并從統(tǒng)計的角度分析。B2底界有2個年齡結(jié)果相互很接近，而另一結(jié)果相差較遠(yuǎn)，因此認(rèn)為2個相近的年齡結(jié)果較真實地反映了該界線的年齡，所以，確定B2底的沉積年齡為(130.6±9.8)ka BP或(127.4±8.5)ka BP，取兩者平均值為(130±9.2)ka BP。在認(rèn)為該年齡較真實地反映了B2底的沉積年齡的前提下，考慮剖面處于水下沉積環(huán)境，假設(shè)其沉積速率較接近且不存在較大的沉積間斷，并認(rèn)為14C測試比釋光測試更準(zhǔn)確。據(jù)此，認(rèn)為所獲得3個測試結(jié)果中，Z5-C14-1的結(jié)果可作B1底界沉積年齡，其值為(28.16±0.12)ka BP。而在B0底部探槽所獲得14C結(jié)果為(3.625±0.035)ka BP，和其他測試結(jié)果無沖突，認(rèn)為其能反映B0底界的沉積年齡。

鑒于樣品位置和相應(yīng)鉆孔中各標(biāo)志層底界較相近，同時考慮樣品測試的誤差以及沉積速率的不確定性，這里直接采用樣品年齡作為各標(biāo)志層底界的沉積年齡，不另行處理。即標(biāo)志層B0、B1和B2底界的沉積年齡分別為(3.625±0.035)ka BP、(28.16±0.12)ka BP和(130±9.2)ka BP。

2.3 斷裂活動時代及滑動速率

2.3.1 活動時代

鉆孔剖面揭示出2條斷層，f1是活動相對較新的斷層，錯斷標(biāo)志層B1，而未錯斷標(biāo)志層B0，限于標(biāo)志的分布和鉆探的局限性，只能確定該斷層的上斷點在這2個標(biāo)志層之間，即在埋深6.3～15.5m之間。由標(biāo)志層的沉積年齡限定該斷層的最新活動時代在晚更新世晚期或全新世。另一條斷層f2限定于標(biāo)志層B3和B2之間，錯斷B3頂界而止于B2底界，因此，確定該斷層的上斷點埋深為25.6～36.5m，根據(jù)測年結(jié)果判定，該斷層晚更新世以來未有顯著活動。因此，f1是黃河斷裂的主斷裂，最新活動時代為晚更新世晚期或全新世。

2.3.2 滑動速率

根據(jù)各個標(biāo)志層斷距大小，可分析斷層的活動過程。發(fā)現(xiàn)在地層沉積過程中，2條斷層具有交替活動的特征。早期，僅f1活動，在層④沉積期間，斷層位移4.06m;在層③沉積中，f1沒有活動，f2開始活動，在此期間f2累積位移為0.8m;在層②開始沉積之初，f2仍然有活動，但在B2開始沉積時停止活動，此間f2的累積位移1.38m;在B2沉積之后、B1沉積之前，f1又開始活動，但此間的累積位移較小，為0.24m;B1沉積之后、層①沉積之前，f1繼續(xù)活動，累積位移為0.96m，層①沉積過程中f1再未有活動。

結(jié)合標(biāo)志層B0、B1和B2的沉積年齡，可以估算不同時段斷層的滑動速率，(130±9.2)ka BP～(8.16±0.012)ka BP間斷層累積位移僅為0.24m，估算該時段速率為0.002 4mm/a;(28.16±0.12)ka BP～(3.625±0.035)ka BP累積位移0.96m，估算該時段速率為0.04mm/a。

另外，利用標(biāo)志層的累積位移也可以估算出較長時期的斷層平均滑動速率。若視B2底界為晚更新世的地層界線，其斷距則可反映斷層晚更新世((130±9.2)ka BP)以來的累計位移(1.2m)，則獲得晚更新世以來的滑動速率為0.01mm/a。同理，若視標(biāo)志層B1底界斷距為該地層形成以來斷層活動的累計位移，則獲得斷層晚更新世晚期((28.16±0.12)ka BP)的累計位移為0.96m，相應(yīng)滑動速率為0.034mm/a。應(yīng)當(dāng)指出，由于B1和B2頂?shù)讛嗑嘞嗤?，表明?biāo)志層記錄的斷層位移的開始累積的時間要晚于B1和B2沉積形成的時間，但具體時間又難以識別和限定，因此，上述垂直滑動速率應(yīng)當(dāng)偏小于真實斷層滑動速率。

可見，在晚更新世以來，斷層活動規(guī)模較弱，而且主要活動期集中于晚更新世晚期—全新世早中期。因此認(rèn)為(28.16±0.12)ka BP～(3.625±0.035)ka BP時段內(nèi)的斷層滑動速率最接近于斷層的實際，也最能反映斷層未來活動水平，因此最終確定黃河斷裂北段的平均滑動速率為0.04mm/a。

3 討論

3.1 黃河斷裂晚第四紀(jì)活動強度及發(fā)震能力

黃河斷裂不論是在地貌顯示上，還是活動強度上，南北存有明顯差異。大致以月牙湖為界，南段為裸露斷層，控制著洪積臺地和盆地的分界，而北段主要呈隱伏狀，沒有顯著的地貌變化。黃河斷裂為晚更新世末或全新世活動斷層，但在活動強度上南北段具有顯著的差別。北段活動性明顯偏弱，晚更新世以來的累積位移僅為0.96m，平均滑動速率為0.04mm/a，而南段晚第四紀(jì)發(fā)生過多次古地震事件，同震位移最大達(dá)2.4m，平均滑動速率為0.24mm/a(柴熾章等，2000;廖玉華等，2001)。可見，黃河斷裂南段在晚第四紀(jì)的活動遠(yuǎn)強于北段。

另外，在銀川盆地的其他3條主要活動斷裂中，賀蘭山東麓斷裂晚第四紀(jì)以來的滑動速率達(dá)2.1mm/a，并發(fā)生了1739年的平羅8級地震，在地表形成醒目的斷層陡坎(國家地震局“鄂爾多斯周緣活動斷裂系”課題組，1988);銀川隱伏斷裂北段全新世活動，平均滑動速率為0.14mm/a，南段全新世不活動，晚更新世平均滑動速率為0.03mm/a(雷啟云等，2008);蘆花臺斷裂北段全新世活動，滑動速率為0.18mm/a，南段在晚更新世以來不活動(雷啟云等，2011b)?？梢?，在銀川盆地斷裂體系中，晚第四紀(jì)以來的活動以賀蘭山東麓斷裂為最強，其次為黃河斷裂南段，再次為銀川隱伏斷裂和蘆花臺隱伏斷裂。

根據(jù)已有資料，綜合考慮斷裂的活動時代、分段長度、切割深度、同震位移、平均滑動速率等因素，對銀川盆地主要活動斷裂的發(fā)震能力進(jìn)行綜合對比，判定了每條斷裂(段)的最大潛在地震震級(表4)。與發(fā)生1739年平羅8級地震的賀蘭山東麓斷裂相比，黃河斷裂盡管切割深度大，但其最大潛在地震震級為7級，發(fā)震能力低于賀蘭山東麓斷裂。

表4 銀川盆地主要活動斷裂發(fā)震能力綜合對比Table 4 Comprehensive comparison of the seismogenic capability of major active faults in Yinchuan Basin

綜上所述，黃河斷裂活動存在分段特征，北段活動遠(yuǎn)小于南段，且晚第四紀(jì)活動強度不如賀蘭山東麓斷裂，其最大潛在地震震級為7級，發(fā)震能力也低于賀蘭山東麓斷裂。賀蘭山東麓斷裂是銀川盆地中晚第四紀(jì)以來活動最強、發(fā)震能力最大的活動斷裂。

3.2 黃河斷裂在銀川盆地長期演化中的作用

從石油剖面揭示的生長地層特征及主要地層界線的斷距來看，黃河斷裂的活動在較長時間尺度內(nèi)也存在南北差異(圖5)。在北段，漸新世(E3)地層跨斷層厚度變化很小，頂?shù)讛嗑嘞喈?dāng)，表明該時期斷層并未活動;在中新世(N1)和上新世(N2)地層中表現(xiàn)出生長地層的特征，但斷距較小;在第四紀(jì)(Q)活動不明顯，沒有控制第四系的沉積。而南段的2條剖面顯示，斷層在漸新世(E3)以來，均表現(xiàn)出明顯的生長地層特征，主要地層界線的斷距也明顯大于北段，且越向南越明顯，黃河斷裂的南段控制了盆地的沉積。相對南段，黃河斷裂北段在活動時代上晚、在活動強度上弱，且自北向南活動強度增大。在銀川盆地長期演化中，北段沒有控制銀川盆地的邊界，南段基本控制了盆地的邊界。

從銀川盆地的結(jié)構(gòu)看，北段為以賀蘭山東麓為主的極性向東的半地塹，新生代地層沉降中心偏向于賀蘭山東麓斷裂附近;中段為4條斷裂控制，交替活動形成塹中塹結(jié)構(gòu)，沉降中心位于蘆花臺隱伏斷裂和銀川隱伏斷裂之間;而南部則是以黃河斷裂控制的極性向西的半地塹，沉降厚度偏向黃河斷裂。盆地中新生代地層厚度從北向南變薄，賀蘭山東麓斷裂的活動幅度始終強于黃河斷裂及其他斷裂。

可見，銀川盆地是4條主要斷裂長期共同活動的結(jié)果，不同斷裂的段落在不同時期的組合活動塑造了銀川盆地不同部位的特殊結(jié)構(gòu)。

圖5 銀川盆地不同部位結(jié)構(gòu)特征(嚴(yán)烈宏等，2002)Fig.5 Structural characteristics in different parts of Yinchuan Basin(After YAN Lie-hong et al.，2002).

3.3 銀川盆地深部地殼結(jié)構(gòu)和淺部構(gòu)造活動

跨銀川盆地的人工地震深反射剖面揭示了銀川盆地深部的地殼結(jié)構(gòu)特征，根據(jù)各條斷裂的切割深度和交切關(guān)系，前人認(rèn)為銀川盆地是以黃河斷裂為主，其他斷裂為輔的負(fù)花狀構(gòu)造，黃河斷裂起到控制性作用(方盛明等，2009)。事實上，不論晚第四紀(jì)的活動強度，還是發(fā)震能力，黃河斷裂要弱于賀蘭山東麓斷裂。在更長時間尺度，黃河斷裂在新生代也未能控制整個銀川盆地的形成，僅是在南段控制了盆地的東邊界，北段活動起始時間相對晚，且活動非常弱。從銀川盆地的長期演化看，在盆地不同部位，明顯受不同斷裂活動組合的控制，是幾條主干斷裂長期共同活動的結(jié)果，而非其中一條斷裂帶所控制，且賀蘭山東麓斷裂具突出位置?？梢姡M管黃河斷裂向下切割了殼幔邊界，但其在淺部的構(gòu)造活動并不與之相匹配。

從深反射剖面看(圖6)，在地殼深部，除黃河斷裂之外，在其西側(cè)也存有另一條韌性剪切帶FM1，盡管該帶向上沒有延伸到上地殼，但明顯錯斷了C面和莫霍面。另外，2條韌性剪切帶(FM1和FM2)之間的C面和莫霍面明顯低于東西兩側(cè)。顯然，2條韌性剪切帶所挾持的下地殼部分存在整體性的下陷?？梢姡璧氐牡貧ぐl(fā)生了伸展下陷，但上下地殼的伸展變形具有明顯的分層性:即上地殼由數(shù)條脆性正斷裂控制發(fā)生伸展斷陷，并控制了強震的發(fā)生，下地殼則由2條韌性剪切帶的下陷來響應(yīng)巖石圈的伸展，而C面發(fā)生順層剪切來協(xié)調(diào)上下地殼的變形。銀川盆地現(xiàn)今的深淺部構(gòu)造變形可用地殼雙層伸展模式來理解(圖7)。

圖6 人工地震深反射剖面(方盛明等，2009)Fig.6 Interpretation result of deep seismic reflection profiling(After FANG Sheng-ming et al.，2009).

圖7 銀川盆地地殼雙層伸展模型圖Fig.7 A two-layer crustal stretching model for Yinchuan Basin.

黃河斷裂切割深度大，可能是其在新生代之前強烈活動的結(jié)果。前人認(rèn)為銀川盆地及賀蘭山在侏羅紀(jì)末燕山運動中受擠壓隆起，形成“銀川古斷隆”，黃河斷裂為古隆起的東邊界(寧夏回族自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局，1990;李克勤，1992;湯錫元等，1992;李清河等，1999)。從斷裂兩側(cè)中生代地層分布看，此時黃河斷裂可能活動強烈，向下深切割，并起到控制性作用，而進(jìn)入新生代以來，區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力由擠壓轉(zhuǎn)變?yōu)樯煺梗瑯?gòu)造活動向以賀蘭山東麓斷裂為主的多條斷裂上遷移分解，黃河斷裂的活動相對變?nèi)?，銀川地塹開始形成發(fā)育?，F(xiàn)今所揭示的深大斷裂，可能是黃河斷裂在漫長地質(zhì)演化歷史中構(gòu)造形跡的綜合顯示。

4 結(jié)論

(1)在黃河斷裂北段陶樂鎮(zhèn)，鉆探揭示出2條向下相交的斷裂。分支斷裂上斷點埋深為25.6～36.5m，晚更新世沒有活動;主斷裂的上斷點埋深為6.3～15.5m，活動時代為晚更新世末或全新世，晚更新世以來累計垂直位移0.96m，平均滑動速率0.04mm/a。和南段靈武斷裂相比，北段活動規(guī)模相對較小，黃河斷裂北段的活動強度明顯低于南段。

(2)銀川盆地是4條主要斷裂長期共同活動的結(jié)果，不同斷裂不同段落在不同時期的組合活動共同塑造了銀川盆地不同部位的特殊結(jié)構(gòu)。在銀川盆地斷裂體系中，晚第四紀(jì)以來以賀蘭山東麓斷裂活動為最強，其次為黃河斷裂南段，再次為銀川隱伏斷裂和蘆花臺隱伏斷裂。黃河斷裂最大潛在地震震級為7級，盡管為銀川盆地內(nèi)切割最深、長度最大的斷裂，但其發(fā)震能力并不為最強，要弱于切割相對淺的賀蘭山東麓斷裂。

(3)巖石圈的區(qū)域性伸展引起銀川盆地整個地殼的伸展斷陷，但上下地殼的伸展變形具有明顯的分層性。上地殼由數(shù)條脆性正斷裂控制，而下地殼則由2條韌性剪切帶控制。銀川盆地的深淺部構(gòu)造變形可用地殼雙層伸展模式來理解。而黃河斷裂的深切割可能是其在中生代強烈活動的結(jié)果。

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