張 鵬 李麗梅 冉勇康 曹 筠 許漢剛 蔣 新

1)江蘇省地震局， 南京 210014 2)中國地震局地質(zhì)研究所， 北京 100029

郯廬斷裂帶安丘-莒縣斷裂江蘇段晚第四紀(jì)活動(dòng)特征研究

張 鵬1)李麗梅1)冉勇康2)曹 筠2)許漢剛1)蔣 新1)

1)江蘇省地震局， 南京 210014 2)中國地震局地質(zhì)研究所， 北京 100029

安丘-莒縣斷裂是郯廬斷裂帶內(nèi)活動(dòng)時(shí)代最新、 地表形跡最明顯， 地震危險(xiǎn)性最大的斷裂。因缺少可信的地質(zhì)證據(jù)， 前人對(duì)于該斷裂江蘇段的全新世活動(dòng)情況存在較大爭議。文中根據(jù)對(duì)郯廬斷裂帶安丘-莒縣斷裂江蘇段開展的野外調(diào)查工作成果， 結(jié)合在宿遷市地區(qū)開展的斷層活動(dòng)性鑒定工作成果， 對(duì)該斷裂的晚第四紀(jì)活動(dòng)特征進(jìn)行了探討。本次發(fā)現(xiàn)的多個(gè)斷裂剖面及宿遷地區(qū)的斷層活動(dòng)性鑒定成果都表明安丘-莒縣斷裂的南馬陵山—宿遷段在全新世中期發(fā)生過1次古地震事件； 而后陳村探槽表明該斷裂重崗山段無全新世活動(dòng)跡象。安丘-莒縣斷裂江蘇段晚第四紀(jì)活動(dòng)總體以右旋走滑兼擠壓逆沖為特征， 局部地區(qū)則以走滑正斷為主。安丘-莒縣斷裂江蘇段自晚更新世以來經(jīng)歷了多次活動(dòng)， 在全新世也有明顯活動(dòng)， 其地震活動(dòng)具強(qiáng)度大、 頻度低的特點(diǎn)， 其活動(dòng)性總體自北向南逐漸減弱。

郯廬斷裂帶 安丘-莒縣斷裂 江蘇段 晚第四紀(jì)活動(dòng)性 野外調(diào)查

0 引言

安丘-莒縣斷裂北起濰坊， 經(jīng)莒縣、 郯城、 新沂、 宿遷、 泗洪至安徽省嘉山， 全長360km。該斷裂在空間分布上不連續(xù)， 活動(dòng)時(shí)間上也不同步， 可劃分為3個(gè)獨(dú)立的破裂段。自北而南分別為安丘段、 莒縣—郯城段和新沂—泗洪段(李家靈等， 1994； 晁洪太等， 1994， 1997)。

安丘-莒縣斷裂的新沂—泗洪段即江蘇段， 又稱為馬陵山-重崗山斷裂。該斷裂向北至東海縣山左口鄉(xiāng)一帶， 以NW向蒼山-尼山斷裂為界與莒縣—郯城段相區(qū)分； 南至泗洪縣峰山鄉(xiāng)， 以淮河為界與郯廬嘉山—廣濟(jì)段相區(qū)分。其總體走向5°～15°， 長170km(圖1)。構(gòu)造地貌上， 江蘇境內(nèi)為黃泛平原和島狀殘丘。該斷裂主要出露在丘陵崗地的邊緣地帶， 如馬陵山的東麓、 重崗山西側(cè)以及峰山、 嶂山等地(謝瑞征等， 1991)。

對(duì)安丘-莒縣斷裂江蘇段的空間分布、 最新活動(dòng)時(shí)代、 活動(dòng)性質(zhì)、 大震重復(fù)間隔和分段差異的研究， 對(duì)于地震趨勢預(yù)測和工程安全評(píng)價(jià)， 以及江蘇的防震減災(zāi)工作具有重要意義。本文依托宿遷市活動(dòng)斷層探測項(xiàng)目， 通過對(duì)該斷裂開展的野外地震地質(zhì)調(diào)查， 結(jié)合在宿遷市開展的安丘-莒縣斷裂活動(dòng)性鑒定工作成果， 對(duì)安丘-莒縣斷裂江蘇段的晚第四紀(jì)活動(dòng)特征及其分段差異性進(jìn)行了分析和探討。

圖1 郯廬斷裂帶江蘇段地質(zhì)簡圖Fig. 1 Tectonic sketch of Jiangsu segment of Tan-Lu fault zone.A 北馬陵山何莊探槽； B 南馬陵山陵東村探槽； C 南馬陵山橋北鎮(zhèn)西側(cè)剖面；D 新沂河南岸剖面; E 宿遷市幸福路東側(cè)剖面; F 重崗山西側(cè)后陳村探槽

1 安丘-莒縣斷裂江蘇段概況

安丘-莒縣斷裂江蘇段(F5)位于山左口-泗洪斷裂(F1)、 新沂-新店斷裂(F2)之間， 它由蘇魯交界處的沭河向南到馬陵山、 曉店、 宿遷、 重崗山、 孫牌坊、 大紅山、 小紅山， 直至淮河， 地貌形態(tài)反映比較明顯。在各地的剖面上都存在王氏組紫紅色砂頁巖(K2w)逆沖到晚更新世黃土之上這一特征， 擠壓破碎帶寬度從幾m到50多m， 帶內(nèi)發(fā)育擠壓扁豆體、 斷層泥。

在宿遷市地震小區(qū)劃工作中*江蘇省地震局， 1994， 宿遷市地震動(dòng)小區(qū)劃工作報(bào)告。， 選擇了新沂河南岸、 曉店東水庫壩下菜地和茶壺窯等地進(jìn)行開挖觀察， 并對(duì)斷層泥和斷裂兩側(cè)及上覆地層進(jìn)行年齡測試， 結(jié)果表明斷裂在晚更新世時(shí)期發(fā)生過強(qiáng)烈活動(dòng)， 判定其最新活動(dòng)時(shí)代約為1.3萬年前。

李起彤(1994)在橋北鎮(zhèn)西側(cè)(圖1 中C剖面附近)開挖1探槽， 發(fā)現(xiàn)F5斷裂幾近直立， 斷層錯(cuò)斷了全新世砂土層， 其中的年齡樣測試結(jié)果為距今(6,995±115)a， 由此認(rèn)為該處 F5斷裂全新世至少曾有過1次活動(dòng)。此外， 李起彤(1994)在重崗山西側(cè)大謝莊(圖1 中的F剖面以北2km)在充填于地裂縫的黑土中采取的年齡樣表明該斷裂錯(cuò)斷的第四紀(jì)地層的最新年齡為 (4 960±135)a， 認(rèn)為本處該斷裂也為全新世活動(dòng)。

2 安丘-莒縣斷裂江蘇段的野外調(diào)查

現(xiàn)從北向南依次介紹野外調(diào)查揭示的主要斷層剖面情況， 主要調(diào)查區(qū)域依次為北馬陵山西側(cè)何莊、 南馬陵山橋北鎮(zhèn)西側(cè)、 新沂河南岸、 宿遷市幸福路東側(cè)基坑和重崗山西側(cè)后陳村。主要斷層剖面的具體位置參見圖1。

2.1 新沂市何莊， 北馬陵山西側(cè)

在新沂市何莊一帶F5斷裂展布于北馬陵山西側(cè)， 遙感影像上線性清晰， 野外可見到多處斷裂露頭剖面。我們選擇了一處農(nóng)田進(jìn)行了探槽開挖工作(圖1 中的A剖面)。該處為東高西低的緩坡， 在其南側(cè)發(fā)育的EW向沖溝視右旋位錯(cuò)量約6m。

該探槽很好地揭示了F5斷裂的存在： 探槽東側(cè)為王氏組砂巖(K2w)， 砂巖受斷層影響， 較為破碎。斷層帶寬約1.5m， 發(fā)育黃綠色、 棕褐色斷層泥， 斷層泥帶內(nèi)鏡面、 擦痕、 片理極為發(fā)育。對(duì)剖面上發(fā)育的崩積楔和斷層破裂特征的分析表明， 探槽共揭示了至少4次古地震事件(圖2)。斷裂頂部為1層較為松散的碎石土所覆蓋(層⑨)。全新世粉土、 粉砂層(層⑧)在探槽西側(cè)頂部發(fā)育， 但在斷裂附近并未發(fā)育， 導(dǎo)致對(duì)斷裂的最新活動(dòng)時(shí)代的確定困難。層②—⑥中的4件光釋光樣品測試結(jié)果為22.7～52.5ka(國土資源部海洋地質(zhì)實(shí)驗(yàn)檢測中心)。

圖2 北馬陵山何莊探槽南壁照片拼圖與解譯Fig. 2 Photo-mosaic and interpretation of the north wall of the trench at Hezhuang， Northern Maling Mountain.①王氏組紫紅色砂巖， 較為破碎； ②棕紅、 棕黃色亞砂土； ③黃褐色亞黏土、 亞砂土， 發(fā)育灰綠色條紋， 東側(cè)局部富集礫石層； ④棕黃色亞砂土； ⑤紫紅色亞砂土， 含較多砂巖碎塊； ⑥黃褐色亞黏土、 亞砂土， 含小塊砂姜石； ⑦碎石土， 推斷為被掩埋的小型古河溝； ⑧粉土與粉砂互層， 水平成層性好， 含1層黑色泥質(zhì)條帶； ⑨斷層帶上方小型溝槽內(nèi)沉積的碎石土； ⑩填土； A、 B、 C、 D對(duì)應(yīng)推斷的4次古地震事件， 其中B為崩積楔， 由紅棕色亞砂土組成， 含小塊混雜堆積的礫石

在何莊探槽點(diǎn)南側(cè)約60m， 一水坑的北壁， 見到東側(cè)高度破碎的王氏組砂巖(K2w)逆沖于西側(cè)第四紀(jì)土層之上?；揖G色斷層泥條帶上部斷錯(cuò)了西側(cè)的全新世灰黃色粉土層(圖3)， 上部被耕植土覆蓋。在該點(diǎn)南側(cè)的菜地中也見到了類似的灰綠色斷層泥條帶出露， 其上部僅覆蓋約20cm的耕植土， 斷層泥條帶已進(jìn)入耕植土底部。

圖3 北馬陵山西側(cè)水坑F5斷裂露頭照片(a)、 地質(zhì)剖面(b)及平面圖(c)Fig. 3 Outcrop(a)， geological section(b) and plan(c) of F5 fault exposed at a pit in the west of Northern Maling Mountain.①紫紅色砂巖破碎帶； ②黃褐色亞黏土； ③灰黃色粉土； ④褐色斷層泥， 兩側(cè)發(fā)育灰綠色條帶； ⑤耕植土

2.2 新沂市南馬陵山

在南馬陵山北段和中段， F5斷裂的地貌顯示為由丘陵向平原過渡的緩坡， 西側(cè)山體為王氏組砂巖， 向東則為第四系覆蓋。我們選擇了南馬陵山東側(cè)的陵東村進(jìn)行了探槽開挖(圖1 中的B點(diǎn))， 探槽長約40m， 深3m。但本探槽未揭示到F5斷裂的存在。該探槽最西側(cè)為紫色王氏組砂巖， 砂巖上覆蓋1層雜色坡積土， 東側(cè)為黃褐色黏土、 亞黏土， 土性均一、 沉積穩(wěn)定， 無斷層通過跡象?？赡芤?yàn)楸咎幦率赖貙映练e較厚， 而使F5斷裂主斷面被掩埋較深， 導(dǎo)致探槽未能揭示出該斷裂的存在。與北馬陵山地區(qū)斷裂露頭多且表現(xiàn)為“通天”特征不同， 在南馬陵山北段和中段未發(fā)現(xiàn)斷裂露頭剖面， 探槽也未能揭示F5斷裂， 這表明本處F5斷裂活動(dòng)性較北馬陵山弱。

至南馬陵山南段， F5斷裂的地貌顯示較中、 北段明顯。在斷裂附近形成西高東低， 落差4～7m的陡坎， EW向沖溝發(fā)育， 反映此處晚第四紀(jì)以來垂直升降運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)。

在橋北鎮(zhèn)西側(cè)， 我們?cè)谝惶嶦W向沖溝的北壁， 新發(fā)現(xiàn)一處F5斷層的露頭剖面(圖1 中的C剖面， 圖4)， 該處砂巖強(qiáng)烈擠壓破碎， 形成寬6m多的擠壓揉皺帶。在主斷面處發(fā)育了寬約1m的斷層泥帶， 斷層泥主體為棕褐色， 灰綠色、 棕紅色斷層泥夾雜于其中。斷層泥條帶進(jìn)入了其上部的礫石層， 礫石層在主斷面附近多處扭曲變形， 但變形量不大。主斷面東側(cè)上部發(fā)育1層黃色細(xì)砂(層(12))， 發(fā)育水平層理， 成層性好， 表明該層沉積后， 未受過斷層活動(dòng)影響。在本處其余F5斷裂破碎帶出露的地點(diǎn)， 也可以看到同樣的黃色細(xì)砂層覆蓋于斷裂之上。

本剖面上， 斷層泥寬厚， 黏性大， 鏡面、 擦痕發(fā)育。斷層泥東側(cè)層⑤為1充填楔， 充填楔中又有黃色砂土條帶貫入， 表明層⑦棕褐色黏土堆積后的1次地震事件形成了充填楔， 而層⑩全新世松散礫石層堆積后又有1次地震事件， 形成了黃色砂土條帶的貫入。層(12)形成后則再未有新的地震事件。

圖4 南馬陵山橋北鎮(zhèn)西側(cè)F5斷裂照片(a)及地質(zhì)剖面(b)Fig. 4 Outcrop(a)and geological section(b)of F5 fault exposed in the west of Qiaobei Town， Southern Maling Mountain.①王氏組紫紅色砂巖； ②砂巖擠壓揉皺變形帶； ③砂巖強(qiáng)烈揉皺帶， 斷層泥、 片理、 透鏡體發(fā)育； ④雜色斷層泥帶； ⑤黃褐色亞砂土； ⑥黃色砂土條帶； ⑦棕褐色黏土； ⑧黃褐色亞砂土、 亞黏土； ⑨大塊堆石； ⑩礫石層夾亞砂土； 礫石層，夾砂土土層； 黃色細(xì)砂層； 棕褐色亞黏土、 亞砂土， 植物根系發(fā)育

此外， 南馬陵山東南側(cè)， 橋北鎮(zhèn)西側(cè)剖面向南450m， 見到另一處F5斷裂露頭剖面。表現(xiàn)為西側(cè)王氏組砂巖與東側(cè)黃土呈斷層接觸， 斷層帶上發(fā)育灰白色斷層泥及斷層角礫巖， 斷層接近直立， 略向E傾。這與前一剖面上的斷層產(chǎn)狀一致， 但該處斷層帶規(guī)模小得多。

圖5 新沂河南岸F5斷裂露頭照片(a)、 地質(zhì)剖面(b)及平面圖(c)Fig. 5 Outcrop(a)， geological section(b) and plan (c) of F5 fault exposed in the south bank of Xinyi River.①灰色富集大塊鈣質(zhì)結(jié)核黏土；②棕色含小塊鈣質(zhì)結(jié)核黏土； ③黑褐色含鐵錳結(jié)核黏土； ④耕植土； ⑤定向排列礫石組成的斷層條帶

2.3 宿遷市新沂河南岸

在新沂河南岸(圖1 中的D剖面)清理了1處剖面， 剖面上見到斷裂東側(cè)青灰色富集大塊鈣質(zhì)結(jié)核黏土層逆沖于西側(cè)黑褐色黏土之上(圖5)， 逆沖量近1m。富集鈣質(zhì)結(jié)核黏土層為本區(qū)域典型的晚更新世地層。根據(jù)冉勇康等同期在本處所開挖探槽的測年結(jié)果*中國地震局地質(zhì)研究所， 江蘇省地震工程研究院， 2014， “宿遷市活動(dòng)斷層探測與地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)”項(xiàng)目 “目標(biāo)斷層的晚第四紀(jì)活動(dòng)性鑒定”專題工作報(bào)告。， 層③黑褐色黏土為全新世地層， 該層光釋光測年結(jié)果為(13.4±0.7)～(3.8±0.3)kaBP(樣品采集于探槽中該地層對(duì)應(yīng)的位置， 在本剖面上示意性標(biāo)出)。本剖面代表了F5斷裂在本處造成逆沖量約1m的1次全新世古地震事件。

2.4 宿遷市幸福路東側(cè)剖面

圖6 宿遷市幸福路東側(cè)基坑南壁F5斷裂露頭照片(a)及地質(zhì)剖面(b)Fig. 6 Outcrop(a)and geological section(b)of F5 fault exposed in the south wall of a foundation pit on the east side of Xingfu Road， Suqian City.①紫紅色砂巖強(qiáng)破碎帶， 片理、 透鏡體發(fā)育； ②黃褐色砂質(zhì)黏土； ③黃棕色砂質(zhì)黏土； ④褐紅色粉質(zhì)黏土，底部夾碎石； ⑤黃色粉質(zhì)黏土； ⑥黃色粉質(zhì)黏土夾小塊鈣質(zhì)結(jié)核； ⑦黃褐色黏土； A、B為崩積楔， 由紅棕色亞砂土組成， 夾混雜堆積的砂巖碎塊

在宿遷市老城區(qū)的幸福路東側(cè)工地基坑的南壁(圖1 中的E剖面)， 清理了1處F5斷裂的剖面(圖6)。該處斷裂直立， 西側(cè)為強(qiáng)烈破碎的王氏組砂巖， 帶內(nèi)透鏡體、 片理發(fā)育， 破碎帶寬度約3m； 東側(cè)為第四紀(jì)土層， 斷層影響帶寬度約20m。本剖面上主干斷裂表現(xiàn)為走滑逆沖， 明顯斷錯(cuò)了晚更新世黃土及更老地層， 但本剖面上難以確定斷裂頂部是否進(jìn)入全新世地層內(nèi)部。層④—⑦中的4件光釋光樣品測試結(jié)果為(46.8±6.2)～(22.6±1.1)kaBP(中國地震局地質(zhì)研究所)。頂部層⑦較為松散， 不排除為全新統(tǒng)的可能性。

2.5 泗洪縣重崗山西側(cè)后陳村

該段F5斷裂位于重崗山西側(cè)， 在地貌上表現(xiàn)明顯。斷裂東側(cè)為磚紅色砂巖(K2w)構(gòu)成的殘丘， 西側(cè)為第四系， 沿破碎帶發(fā)育沖溝。

我們?cè)谥貚徤轿鱾?cè)的后陳村開挖了1處探槽(圖1 中F的剖面)， 清楚地揭示了F5斷裂的存在。該處斷裂東側(cè)為王氏組砂巖， 靠近斷裂處較為破碎； 西側(cè)為黃褐色黏土， 推斷為晚更新世地層。斷層傾角約50°， 向下變陡。斷層頂部被約0.5m厚的砂層覆蓋(圖7)。由剖面上發(fā)育的崩積楔判斷， 本探槽共揭示了4次古地震事件。最后1次古地震發(fā)生在層②全新世砂層沉積之前。本處斷層物質(zhì)不發(fā)育， 也未見何莊、 南馬陵剖面上發(fā)育的新鮮斷層面、 斷層泥。本剖面未發(fā)現(xiàn)重崗山段F5斷裂全新世活動(dòng)的證據(jù)。本探槽采集的光釋光樣品尚在測試中。

圖7 重崗山西側(cè)后陳村探槽北壁鑲嵌照片及解譯Fig. 7 Photo-mosaic and interpretation of the north wall of the trench at Houchen village， west of Chonggang Mountain.①棕黃色細(xì)砂， 水平層理發(fā)育， 夾小礫石層； ②棕褐色中細(xì)砂， 含大量成層狀鐵錳結(jié)核； ③紅色砂巖破碎帶、 高度風(fēng)化， 發(fā)育灰綠色條帶； ④黃褐色黏土， 含鐵錳結(jié)核； ⑤棕黃色黏土， 含鐵錳結(jié)核， 發(fā)育圓形粒徑為2～4cm的白色鈣質(zhì)結(jié)核； ⑥棕黃色夾青灰色黏土； ⑦黃褐色黏土； A、B、C、D為崩積楔， 由紅棕色亞黏土組成， 含小塊砂巖碎塊， 對(duì)應(yīng)了推斷的4次古地震事件

3 安丘-莒縣斷裂宿遷地區(qū)的淺層地震勘探成果

我們?cè)谒捱w地區(qū)針對(duì)安丘-莒縣斷裂(F5)開展了約68km(18條測線)的淺層地震勘探工作， 其成果表明安丘-莒縣斷裂在宿遷地區(qū)總體上由2條主干斷裂組成， 斷裂帶寬度大致為100～1000m， 2條邊界斷裂的傾向、 形態(tài)多變。斷裂帶邊界斷裂由北向南呈相向、 相背的發(fā)育特征。在地震剖面上， 可識(shí)別的反射波組同相軸在F5斷裂發(fā)育處均不連續(xù)， 表明F5斷裂斷錯(cuò)了勘探深度范圍內(nèi)的所有地層， 導(dǎo)致地震剖面上相對(duì)應(yīng)的反射波組錯(cuò)位。疊加時(shí)間剖面顯示， F5斷裂帶外的反射波組同相軸大多呈近水平狀， 而帶內(nèi)則大多呈單斜或弧形， 反映帶內(nèi)地層明顯受到掀斜、 擠壓和牽引等構(gòu)造影響。現(xiàn)就宿遷地區(qū)獲得的F5斷裂典型斷點(diǎn)介紹如下：

f5-3、 f5-4斷點(diǎn)： 分別位于QL2測線1,512樁號(hào)和1,986樁號(hào)處。由f5-3、 f5-4斷點(diǎn)局部疊加剖面和地質(zhì)解釋圖(圖8a)可以看出， F5斷裂由2條邊界斷裂組成， f5-3斷點(diǎn)為西界斷點(diǎn)， f5-4斷點(diǎn)為東界斷點(diǎn)， 2個(gè)斷點(diǎn)相向而傾， 呈斷陷狀， 斷裂帶寬約475m。反映在地震剖面上， 2個(gè)斷點(diǎn)都有刀削般的邊界， 斷錯(cuò)了自上而下的所有反射波組， 斷陷帶基本上所有地層都呈現(xiàn)出弧形上抬， 充分反映了F5斷裂活動(dòng)的強(qiáng)烈性、 多期性和最新活動(dòng)性。此外， 從地震剖面還能明顯看到f5-3斷點(diǎn)比f5-4斷點(diǎn)規(guī)模更大、 活動(dòng)更強(qiáng)烈、 活動(dòng)時(shí)代更新。

就基巖埋深而言， f5-3斷點(diǎn)西側(cè)基巖埋深淺， 覆蓋層很薄， 約20m左右； 斷陷帶內(nèi)基巖埋深達(dá)200～300m； f5-4斷點(diǎn)東側(cè)基巖埋深穩(wěn)定在130m左右。綜合分析， f5-3斷點(diǎn)傾向E， 視傾角較陡， 約70°左右， 視斷距約280m左右， 表現(xiàn)為上盤下降、 下盤上升的正斷層。f5-4斷點(diǎn)傾向W， 視傾角較陡， 約65°左右， 視斷距約50m左右， 表現(xiàn)為上盤下降、 下盤上升的正斷層。

f5-10、 f5-11斷點(diǎn)： 分別位于QL14測線5,710樁號(hào)和QL14測線6,705樁號(hào)處(圖8b)。f5-10斷點(diǎn)為F5斷裂的西界斷點(diǎn)， f5-11斷點(diǎn)為F5斷裂的東界斷點(diǎn)， 2斷點(diǎn)間距約1000m。在地震剖面上， f5-10斷點(diǎn)、 f5-11斷點(diǎn)相向而傾， f5-10斷點(diǎn)西側(cè)基巖埋深較深， 而f5-11斷點(diǎn)東側(cè)基巖埋深較淺。f5-10斷點(diǎn)基巖和覆蓋層內(nèi)同相軸存在明顯的斷點(diǎn)繞射波， 這是活動(dòng)斷裂在地震剖面上的明顯標(biāo)志； 同時(shí)斷裂內(nèi)部同相軸存在弧形特點(diǎn)， 也明顯反映出地層受構(gòu)造活動(dòng)影響產(chǎn)生了強(qiáng)烈的彎曲變形， 這些都是F5斷裂的判斷依據(jù)， 也充分反映了斷裂的活動(dòng)強(qiáng)度和新活動(dòng)性。從疊加時(shí)間剖面上看， f5-10斷點(diǎn)、 f5-11斷點(diǎn)都自上而下錯(cuò)斷了所有波組， 自上而下視斷距不斷增大， 大致為5～120m。f5-10斷點(diǎn)傾向E， f5-11斷點(diǎn)傾向W， f5-10斷點(diǎn)近直立， f5-11斷點(diǎn)傾角約75°左右， 表現(xiàn)為上盤下降、 下盤上升的正斷層。

圖8 宿遷市淺層地震勘探QL2測線與QL14測線時(shí)間剖面及局部地質(zhì)解釋圖Fig. 8 Shallow seismic exploration profile of survey line QL2 (a) and QL14 (b)in Suqian City and local geological interpretation.

在QL2測線上， F5斷裂表現(xiàn)為東側(cè)第四系與西側(cè)宿遷組砂層呈斷層接觸。F5斷裂西側(cè)宿遷組出露地表， 而根據(jù)淺層地震結(jié)果斷裂東側(cè)宿遷組最深達(dá)220m左右。由此可判定第四紀(jì)以來斷層兩側(cè)地層的垂直位移量達(dá)220m左右。在QL14測線上， 斷裂兩側(cè)中更新統(tǒng)底界落差約80m； 在該測線上已完成的跨f5-10斷點(diǎn)鉆孔聯(lián)合剖面結(jié)果表明斷裂兩側(cè)上更新統(tǒng)底界落差為11m?？傊?F5斷裂在這2條剖面上都表現(xiàn)為強(qiáng)烈的走滑特征， 且正斷分量大。由這2條剖面計(jì)算的F5斷裂第四紀(jì)平均垂直位移速率約為0.1mm/a， 且第四紀(jì)不同時(shí)期的垂直位移速率較為接近?？鏵5-10斷點(diǎn)鉆孔聯(lián)合剖面結(jié)果*同第1169頁①。表明， 該處深度在17～24m的全新統(tǒng)底部黑色淤泥質(zhì)黏土(該層頂部14C測年結(jié)果為距今 (4 853±12)a)被斷錯(cuò)0.8m， 而深度在13m左右的1層黑色黏土層未被斷錯(cuò)。

對(duì)安丘-莒縣斷裂開展的一系列淺層地震勘探結(jié)果表明， 該斷裂在宿遷地區(qū)正斷、 逆斷兼有， 傾向多變。在宿遷北部形成沿?cái)嗔逊植嫉那鹆陯彽兀?如嶂山、 鍋底山等， 在宿遷南部則形成沿?cái)嗔寻l(fā)育的斷陷深凹。

4 安丘-莒縣斷裂江蘇段第四紀(jì)活動(dòng)特征探討

新沂河南岸剖面表明1次全新世古地震使F5斷裂在該處造成上更新統(tǒng)富集鈣質(zhì)結(jié)核黏土層約1m的逆沖量， 該次古地震可能與南馬陵山剖面中造成黃色砂土條帶貫入的這1次古地震事件是對(duì)應(yīng)的。在宿遷市QL14地震測線上實(shí)施的跨F5斷裂鉆孔聯(lián)合剖面結(jié)果表明， 該處全新統(tǒng)底部黑色淤泥質(zhì)黏土被斷錯(cuò)0.8m， 也對(duì)應(yīng)了這次古地震事件。本次古地震的時(shí)間初步推斷為全新世中期。李家靈等(1994)認(rèn)為郯廬F5斷裂新沂—泗洪段為獨(dú)立破裂段， 最新1次活動(dòng)時(shí)代定在距今3,510～4,960a， 這與我們?nèi)〉玫恼J(rèn)識(shí)是基本相符的。南馬陵山—宿遷段各剖面上全新世以來斷層兩側(cè)地層的垂直位錯(cuò)量都約1m， 結(jié)合新沂河南岸剖面斷層破裂特征(圖5)， 我們推斷該段全新世以來僅發(fā)生過1次大級(jí)別古地震事件。

宿遷一帶的淺層地震勘探成果表明， F5斷裂在宿遷地區(qū)總體上由2條主干斷裂組成， 正斷、 逆斷兼有， 傾向多變， 在宿遷北部形成沿?cái)嗔逊植嫉那鹆陯彽兀?如嶂山、 鍋底山等， 在宿遷南部則形成沿?cái)嗔寻l(fā)育的斷陷深凹。這表明F5斷裂在局部地段走滑活動(dòng)的正斷分量也非常大。此外， 地震剖面上F5斷裂斷錯(cuò)了所有地層， 表現(xiàn)出強(qiáng)烈的新活動(dòng)性和走滑特征。斷裂帶范圍寬， 帶內(nèi)地層擠壓變形強(qiáng)烈， 反映了斷裂規(guī)模和活動(dòng)強(qiáng)度巨大。F5斷裂江蘇段晚第四紀(jì)以來的水平位移量因缺乏合適的對(duì)比標(biāo)志而難以確定， 但從地震剖面上該斷裂以走滑活動(dòng)為主的特征來看， 其水平位移量應(yīng)遠(yuǎn)大于垂直位移量。

在重崗山西側(cè)探槽剖面上， F5斷裂為逆走滑活動(dòng)特征， 與何莊探槽剖面類似， 但不同的是， 該處斷層物質(zhì)不發(fā)育， 也未見何莊、 南馬陵剖面上發(fā)育的新鮮斷層面、 斷層泥。斷層頂部被0.5m厚的全新世砂層覆蓋， 這些跡象表明該處F5斷裂活動(dòng)強(qiáng)度較南、 北馬陵山一帶大大減弱。前人在重崗山、 孫牌坊一帶所發(fā)現(xiàn)的黑土貫入地裂縫應(yīng)與斷裂所形成的構(gòu)造軟弱帶相關(guān)， 但不是地震事件的反映。

閔偉等*北京中震創(chuàng)業(yè)工程科技研究院， 2012， 江蘇盱眙核電項(xiàng)目可行性研究階段地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告。在郯廬斷裂帶孫牌坊(圖1)至紫陽山(安徽境內(nèi))一帶進(jìn)行了野外調(diào)查和探槽開挖工作， 結(jié)果表明郯廬斷裂帶淮河以北的泗洪段晚更新世以來有明顯活動(dòng)， 而淮河以南的安徽段沒有發(fā)現(xiàn)斷錯(cuò)第四系剖面， 斷裂破碎帶膠結(jié)堅(jiān)硬， 普遍被晚更新世以來洪積礫石層覆蓋， 判斷淮河以南安徽段的最新活動(dòng)時(shí)代為第四紀(jì)早期。這與安丘-莒縣斷裂江蘇段活動(dòng)性自北向南逐漸減弱的趨勢是一致的。

本次研究的不足之處在于郯廬江蘇段一帶往往缺乏合適的測年樣品， 斷裂剖面上土層多以黏土、 砂質(zhì)黏土、 亞黏土為主， 碳樣難以獲取， 光釋光樣品的測年結(jié)果也受限于樣品的顆粒成分和測試方法， 不確定性較大。因此還需要獲得更多的測年數(shù)據(jù)來進(jìn)行更深入的古地震研究。此外本區(qū)地貌面人為改造嚴(yán)重， 對(duì)活動(dòng)斷層與地貌面的關(guān)系的研究難度也很大。

5 結(jié)論

(1)安丘-莒縣斷裂江蘇段晚第四紀(jì)活動(dòng)總體以右旋走滑兼具擠壓逆沖為特征， 局部地區(qū)則以走滑正斷為主。

致謝 在野外調(diào)查和后續(xù)工作中得到了中國地震局地質(zhì)研究所鄧起東院士、 徐錫偉研究員、 汪一鵬研究員、 楊主恩研究員、 向宏發(fā)研究員， 山東省地震局楊傳成工程師， 江蘇省地震局李起彤研究員以及宿遷市地震局朱紅處長的指導(dǎo)和幫助， 在此一并表示感謝!特別感謝審稿專家在修改過程中給予我們耐心細(xì)致的幫助。

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RESEARCH ON CHARACTERISTICS OF LATE QUATERNARY ACTIVITY OF THE JIANGSU SEGMENT OF ANQIU-JUXIAN FAULT IN THE TANLU FAULT ZONE

ZHANG Peng1)LI Li-mei1)RAN Yong-kang2)CAO Jun2)XU Han-gang1)JIANG Xin1)

1)EarthquakeAdministrationofJiangsuProvince，Nanjing210014，China2)InstituteofGeology，ChinaEarthquakeAdministration，Beijing100085，China

Anqiu-Juxian Fault is an important fault in the Tanlu fault zone， with the highest seismic risk， the most recent activity date， and the most obvious surface traces. Due to lack of credible geological evidences， there is big controversy on the Holocene activity in the Jiangsu segment of this fault. Research on the characteristics of late Quaternary activity in the Jiangsu segment of Anqiu-Juxian Fault， particularly its latest activity time， is of great significance to assessment of its earthquake ability and seismic risk. Based on field investigations on the Jiangsu segment of Anqiu-Juxian Fault， and combining with the results of fault activities identification on this fault in Suqian City， we discussed the characteristics of its activities in late Quaternary. Multiple geological sections we found in this study and the results of fault activities identification in Suqian City all indicate that there was an ancient seismic event occurring in middle period of Holocene in the segment from southern Maling Mountain to Suqian City; but the trench at Houchen village did not show any evidence of Holocene activity on the Chonggangshan segment of this fault. Based on method of shallow seismic exploration， we carried out a systematic exploration of this fault to get its accurate position and activity characteristics. The results show that Anqiu-Juxian Fault in Suqian City is mainly characterized by dextral strike-slip， associated with both thrusting and extensional movement in different positions. A series of low hills were formed along the fault in the north of Suqian City， and a small graben basin was formed in the south of Suqian City， both are controlled by the dextral strike-slip movement of this fault. The Jiangsu segment of Anqiu-Juxian Fault in general is characterized by dextral strike-slip with thrusting movement. But some parts of it are characterized by dextral strike-slip with extensional movement. The Jiangsu segment of Anqiu-Juxian Fault experienced a number of activities since the late Quaternary， with an obvious activity in Holocene. The seismic activities of Jiangsu segment of Anqiu-Juxian Fault have the characteristic of high intensity and low frequency. Its activities decrease gradually from north to south as a whole.

the Tanlu fault zone， Anqiu-Juxian Fault， the Jiangsu segment， late Quaternary activity， field investigation

10.3969/j.issn.0253- 4967.2015.04.018

2014-10-23收稿， 2015-02-03改回。

國家自然科學(xué)基金(41202155)、 宿遷市活動(dòng)斷層探測與地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)項(xiàng)目(SQZBTB20110162)與財(cái)政部專項(xiàng)“我國重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)活動(dòng)斷層地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)”(1521201100030)共同資助。

P315.2

A

0253-4967(2015)04-1162-15

張鵬， 男， 1981年生， 2007年于南京大學(xué)地球科學(xué)系獲構(gòu)造地質(zhì)學(xué)專業(yè)博士學(xué)位， 高級(jí)工程師，研究方向?yàn)闃?gòu)造地質(zhì)與地震地質(zhì)， E-mail：zhpnju@163.com。