臧小豹　岳鵬飛　戴俊成

（江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所江蘇南京210043）

基于多方法手段的開山島海域淮陰-響水口斷裂走向研究

臧小豹岳鵬飛戴俊成

（江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所江蘇南京210043）

淮陰-響水口斷裂為江蘇地層分區(qū)的重要界線，其陸域位置研究歷來已久，但海域位置至今尚未明確。本次研究利用多方法手段，首次確定了淮陰-響水口斷裂在南黃海海域的具體位置走向，并明確了開山島的地層歸屬。

斷裂淮陰-響水口斷裂蘇北-南黃海斷陷盆地下?lián)P子地臺(tái)

1　引言

淮陰—響水口斷裂在江蘇地層分區(qū)上是一個(gè)重要界線，以其為界，地層分屬蘇魯造山帶之連云港地層區(qū)（屬秦嶺造山帶東延部分）和華南地層大區(qū)揚(yáng)子地層區(qū)之下?lián)P子地層分區(qū)。斷裂兩側(cè)地層截然不一，西北側(cè)為中元古界及其以下的變質(zhì)巖；南東側(cè)為中、新生代的沉積。斷裂是蘇北—南黃海斷陷盆地的北界，同時(shí)亦是蘇魯造山帶之連云港地層區(qū)與下?lián)P子準(zhǔn)地臺(tái)之間的分界線，是下?lián)P子地臺(tái)最北部的一條深斷裂。

該斷裂陸域部分研究較多，研究方法包括物探、重力和鉆探等多種方法手段，但是海域鮮有研究。學(xué)界對其在海域部分具體走向爭論較多，集中體現(xiàn)在開山島究竟屬于揚(yáng)子地臺(tái)還是蘇魯造山帶的爭論上。另外，該斷裂亦為蘇北—南黃海斷陷盆地的北界，因此具體位置走向的確定具有重要意義。

2　工作方法

基于該斷裂研究的重要意義，本次工作綜合多種方法手段進(jìn)行研究，包括地質(zhì)調(diào)查、物探（地震、磁法）、巖礦測試等多種手段。

2.1地質(zhì)調(diào)查

斷裂海域周邊基巖零星分布，僅開山島、東陬山有基巖出露，出露面積均不大，開山島僅0.016km2，東陬山為1.75km2。以往資料顯示以淮陰-響水口斷裂為界，地層分屬蘇魯造山帶之連云港地層區(qū)和華南地層大區(qū)揚(yáng)子地層區(qū)，兩區(qū)地層巖性差異明顯。本次調(diào)查以路線觀測法為主，觀測路線的布置采用穿越法和追索法相結(jié)合，主線垂直海岸線方向布置，對重要地質(zhì)體，沿走向追索，并適當(dāng)加密觀測路線密度，目的在于查清開山島、東陬山基巖巖性及所屬地層年代，為淮陰--響水口斷裂標(biāo)定大致位置走向。

2.2物探

本次物探采用淺層地震勘查和磁法測量兩種方法，布置方向與斷裂走向垂直，目的在于結(jié)合地質(zhì)調(diào)查成果，確定淮陰響水口斷裂在該區(qū)的具體位置。

淺層地震勘查包括相連陸域和海域淺層地質(zhì)勘查，目的在于查清斷裂的具體位置走向。本次淺層地震勘探采用縱波反射法，陸域工作使用可控震源車、四組合縱波檢波器和數(shù)字地震儀。海域工作采用拖曳式航行，連續(xù)記錄的方式，儀器觸發(fā)震源（空氣槍），電纜接收反射信號(hào)，同時(shí)地震儀記錄地震數(shù)據(jù)、導(dǎo)航微機(jī)記錄導(dǎo)航數(shù)據(jù)。每條測線完成后，根據(jù)導(dǎo)航數(shù)據(jù)對采集到的單炮記錄進(jìn)行排炮，然后對地震數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最后形成地震時(shí)間剖面圖進(jìn)行解釋。開山島海域完成海磁測量測線1條，測線沿地震測線布設(shè)，目的是探究淮陰-響水口斷裂在地磁異常上是否有反映。

本次物探工作最終將結(jié)合前期有關(guān)此斷裂的工作成果，對該斷裂在海域的延展情況作初步推斷。

2.3巖礦測試

現(xiàn)場采樣實(shí)驗(yàn)室薄片分析，確定巖性及地層所屬年代。

3　資料處理和解譯

3.1地質(zhì)調(diào)查及巖礦測試

實(shí)地地質(zhì)調(diào)查和巖礦測試分析顯示，開山島、東陬山兩基巖出露區(qū)，巖性明顯不同，開山島出露地層為周崗組(Z1z)，巖性比較單一，主要為一套淺灰-灰黑色變質(zhì)石英雜砂巖夾薄層狀灰綠色絹云母千枚巖、石英絹云千枚巖和白云母石英片巖。東陬山出露地層為上元古界云臺(tái)巖群花果山巖組（Pt2-3Yh），主要為一套低綠片巖相淺粒巖構(gòu)成。兩處巖性明顯不同，為蘇魯造山帶之連云港地層區(qū)和華南地層大區(qū)揚(yáng)子地層區(qū)各自典型巖石地層，故可初步判斷淮陰響水口斷裂應(yīng)在兩者之間，向北東延伸。

3.2物探

開山島附近海域淺層多道地震勘探共發(fā)現(xiàn)2處斷點(diǎn)異常，根據(jù)斷點(diǎn)異常的特征及其分布位置，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料對各斷裂進(jìn)行編號(hào)。

開山島附近海域2處斷點(diǎn)異常編號(hào)為f1、f2，其特征簡要介紹如下：

（1）f1斷點(diǎn)（A級）

此斷點(diǎn)位于KD1測線的3414m處，地震時(shí)間剖面圖顯示（圖1）：斷點(diǎn)兩側(cè)的基巖反射波組中斷、錯(cuò)位，斷點(diǎn)兩側(cè)基巖反射波組出現(xiàn)5ms左右的落差，沿?cái)嗔衙鎯蓚?cè)基巖內(nèi)部反射信號(hào)出現(xiàn)明顯差異，推測為斷裂引起。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及基巖內(nèi)部反射信號(hào)推斷，該斷裂為東傾正斷裂。f1斷點(diǎn)視傾角45°左右，兩側(cè)基巖面落差5m左右，上斷點(diǎn)高程約為-305m，斷點(diǎn)東側(cè)基巖面埋深具有相對增大特征，f1斷點(diǎn)可能影響了新近系中新統(tǒng)底部的沉積。

圖1　f1斷點(diǎn)、f2斷點(diǎn)海磁、地震時(shí)間剖面及地質(zhì)解釋剖面圖（KD1測線）

（2）f2斷點(diǎn)（A級）

此斷點(diǎn)位于KD1測線的4002m處，地震時(shí)間剖面圖顯示（圖1）：斷點(diǎn)兩側(cè)的基巖反射波組中斷、錯(cuò)位，斷點(diǎn)兩側(cè)基巖反射波組出現(xiàn)10ms左右的落差，推測為斷裂引起。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及基巖內(nèi)部反射信號(hào)推斷，該斷裂為西傾逆斷裂。f2斷點(diǎn)視傾角45°左右，兩側(cè)基巖面落差10m左右，上斷點(diǎn)高程約為-300m，斷點(diǎn)西側(cè)基巖面埋深具有相對變淺的特征，f2斷點(diǎn)可能影響了新近系中新統(tǒng)底部的沉積。

（3）綜合解譯

據(jù)相鄰工區(qū)的工作成果顯示，相鄰陸域淮陰-響水口斷裂具有兩條分支斷裂，在基巖面上顯示為一正斷一逆斷的組合（圖2），斷點(diǎn)編號(hào)分別為f4-1、f4-2，斷點(diǎn)平面位置見圖3，本次地震勘探成果與前人工作成果相吻合。將f1斷點(diǎn)與f4-1斷點(diǎn)歸為同一斷裂，編號(hào)F1斷裂；將f2斷點(diǎn)與f4-2斷點(diǎn)歸為同一斷裂，編號(hào)F2斷裂（斷裂分布位置見圖3）。

圖2　淮陰-響水口斷裂相關(guān)斷點(diǎn)地震時(shí)間剖面及地質(zhì)解釋剖面圖

圖3　開山島附近海域物探推斷成果圖

綜合分析F1斷裂與F2斷裂及其分布特征，兩斷裂近乎平行分布，且與區(qū)域地質(zhì)資料推斷的淮陰-響水口斷裂的位置十分接近，因此認(rèn)為在調(diào)查區(qū)內(nèi)，淮陰-響水口斷裂至少由兩條分支斷裂組成，其斷裂形跡表明：淮陰-響水口斷裂早期具有典型的正斷性質(zhì)，而最新的活動(dòng)則具有逆推性質(zhì)。作為蘇魯造山帶界線，其北側(cè)為中-上元古界片麻巖等，南側(cè)為震旦系周崗組變質(zhì)砂巖夾千枚巖等。

海磁測線沿地震測線布設(shè)，測線范圍內(nèi)ΔT曲線（圖1）均出現(xiàn)明顯起伏，以斷裂為界，海磁測量ΔT曲線出現(xiàn)一定變化，對區(qū)內(nèi)基巖出現(xiàn)的變化有一定反映；結(jié)合地震解釋成果，以淮陰-響水?dāng)嗔褳榻?，斷裂以東為微磁性基巖，斷裂以西為無磁性基巖。

4　研究成果

實(shí)地地質(zhì)調(diào)查、巖礦測試分析及物探綜合成果明確了開山島出露地層為周崗組(Z1z)，屬華南地層大區(qū)揚(yáng)子地層區(qū)。

據(jù)相鄰工區(qū)的工作成果顯示，相鄰陸域淮陰-響水口斷裂具有兩條分支斷裂，在基巖面上顯示為一正斷一逆斷的組合，本次地震勘探成果與前人工作成果相吻合。結(jié)合前期資料，可推測淮陰-響水口斷裂在該區(qū)域在區(qū)內(nèi)走向?yàn)镹NE15°，傾向SEE，傾角45°-50°，由一正一逆兩條分支斷裂構(gòu)成，斷裂位置位于開山島海域北側(cè)。

5　結(jié)語

本次研究綜合了地質(zhì)調(diào)查、物探和巖礦測試等多方法手段，首次確定了淮陰—響水?dāng)嗔言陂_山島海域的具體位置，明確開山島歸屬揚(yáng)子地層，解決了困繞地質(zhì)界多年的蘇魯造山帶與揚(yáng)子板塊的分區(qū)界線問題，因此本次研究具有重要意義。

[1]張文佑．中國及鄰區(qū)海陸大地構(gòu)造．北京：科學(xué)出版社，1986.

[2]國家地震局《地學(xué)斷面》編輯委員會(huì).江蘇響水至內(nèi)蒙滿都拉地學(xué)斷面說明書[M].北京:地質(zhì)出版社,1991.

[3]江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局.江蘇省巖石地層.武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1997.

[4]顧宏群[等].江蘇省沿海港口工程地質(zhì)勘察報(bào)告(1/5萬）.江蘇省地礦局第2水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì).1988年11月.

[5]顧禮敬[等].江蘇1/5萬丁三圩等九幅區(qū)調(diào)淺層地震勘探工作成果報(bào)告(1/5萬）.江蘇省地質(zhì)勘查技術(shù)院.2014年3月.

[6]《海洋調(diào)查規(guī)范》.GB/T 12763-2007.

Research on the strike of Huaiyin-Xiangshuikou fault which locates in Kaishan Island waters based on multi-method means

ZangXiaobao,YuePengfei,Dai Juncheng
(Geological survery Institute of Jiangsu Province, Jiangsu Nanjing 210043)

Huaiyin-Xiangshuikou fault is an important boundary of Jiangsu stratigraphic regionalization.Research on the location of land has been a long time,but waters have not yet been made clear.This study using multiple methods and means,Identified the specific location and strike of Huaiyin-Xiangshuikou fault in the South Yellow Sea,and cleared the belonging of kaishan Island’s stratigraphy.

fault；Huaiyin-Xiangshuikou fault；North Jiangsu-fault basin of the south yellow sea；Lower Yangtze Platform

O346.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-7-243-2

臧小豹（1979年～），男，工程師，研究方向?yàn)榈V產(chǎn)普查與勘探。

江蘇省地勘基金，項(xiàng)目編號(hào)：2013255-1。