章龍勝　周本剛　計鳳桔　楊曉平　安艷芬

(中國地震局地質研究所， 活動構造與火山重點實驗室， 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性研究

章龍勝周本剛*計鳳桔楊曉平安艷芬

(中國地震局地質研究所， 活動構造與火山重點實驗室， 北京100029)

通過淺層地震勘探和鉆孔聯(lián)合剖面探測， 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埋深和垂直斷距分別為60m和4～7m(L5-1和L5-2測段， 橫山鎮(zhèn)剖面)、 85m和5～8m(L5-3測段)、 73m和3～5m(L6測線， 田頭仔村剖面)， 均斷錯了第四系底部。2條鉆孔聯(lián)合剖面揭示了上斷點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鉆孔聯(lián)合剖面中的第四系年代進行測定， 顯示信宜-廉江斷裂帶東支西南段隱伏斷裂最新活動時代為早更新世晚期(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)合剖面獲得的滑動速率分別為 0.1mm/a和 0.013mm/a?；鶐r出露區(qū)沙井斷層剖面的斷面上發(fā)育有2期斷層泥， 由電子自旋共振方法測得晚期的斷層泥年齡為(348±49)ka， 沿斷面還發(fā)育有近水平擦痕， 反映斷裂的最新活動方式以右旋走滑運動為主。

信宜-廉江斷裂帶東支西南段隱伏斷裂活動性

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 淺層地震測線； 11 鉆探剖面； 12 1605年級和6級地震震中

1　信宜-廉江斷裂帶東支西南段地表斷裂活動性的斷層剖面顯示

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個斷層剖面(21°34′42.7″N， 110°15′16.1″E)。在人工基建開挖的大剖面上， 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。沿斷面還發(fā)育清晰的近水平擦痕(圖3)， 反映了斷層早期活動以逆沖運動為主， 最新活動以右旋走滑運動為主。

圖2　廉江城西南沙井附近觀察點照片(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 黃褐色含礫黏質砂土； 2 紫色砂巖、 頁巖； 3 黃綠、 紫紅色變質砂巖； 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； 7 圖3的范圍

圖3　廉江城西南沙井附近觀察點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； 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， 進行了淺層地震反射波勘探工作， 共布設2條測線(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次的觀測系統(tǒng)。

2.1L5測線

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

圖4　L5-1和L5-2測段的反射地震時間聯(lián)合剖面(a)和深度聯(lián)合剖面(b)*中國能源建設集團廣東省電力設計研究院， 2015， 中電投廣東湛江核電項目初步可行性研究階段地球物理勘探報告。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測段695m樁號附近， Tg反射同相軸存在扭曲和錯斷跡象， 根據(jù)反射波組特征和斷層判別依據(jù)， 在此解釋了1個斷點， 在剖面圖中用D8標出(圖4)， 是1條向S傾的正斷層； 其可分辨的上斷點埋深約73m， 在該深度上它的垂直斷距不大， 為3～5m； 向上錯斷了第四系底界。D8南側的基巖頂面Tg自南向北呈明顯上傾， 使得新近紀地層逐漸變薄， 斷點以北未顯示新近系分布。

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

圖5　L5-3測段的反射波時間剖面(a)和深度剖面(b)*中國能源建設集團廣東省電力設計研究院， 2015， 中電投廣東湛江核電項目初步可行性研究階段地球物理勘探報告。Fig. 5　The time-section(a)and depth-section(b)of reflection waves of survey line L5-3.

2.2L6測線

L6測線測區(qū)地層主要有礫砂、 中粗砂、 礫石等， 粉質黏土、 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70m。根據(jù)反射地震時間剖面的波組特征， 在雙程走時200ms以上識別出2組反射震相界面， 分別用TQ和Tg標出。測線經過地段總體上呈現(xiàn)出沉積蓋層南厚、 北薄的特征。該測線樁號1,576m附近的下方， Tg反射存在波形紊亂和反射同相軸扭曲、 錯斷的跡象， 根據(jù)斷層判別依據(jù)， 在此解釋了1個斷點， 用D10標出(圖6)。

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

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

為進一步確定信宜-廉江斷裂帶東支西南段隱伏斷裂的上斷點埋深和活動時代， 在淺層地震勘探結果的基礎上， 跨L5-1和L6測線的斷點位置分別在田頭仔村和橫山鎮(zhèn)布設了8個和6個鉆孔。由于第四紀地層巖相變化較大， 鉆孔聯(lián)合剖面中斷層兩側鉆孔的間距要求一般不超過10m(鄧起東等， 2007； 中國地震局， 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)合剖面平行于測線L6、 跨淺層地震勘探解譯的D10上斷點布置， 共6個鉆孔， 孔間距6～9m， 孔深75～96m， 共完成7個ESR樣品測年(圖7)。

圖6　L6附近的反射波時間剖面(a)和深度剖面(b)*中國能源建設集團廣東省電力設計研究院， 2015， 中電投廣東湛江核電項目初步可行性研究階段地球物理勘探報告。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， 從5%～10%增加到15%～20%； 從上往下粒徑有增大的趨勢， 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， 成分為石英。

圖7　橫山鎮(zhèn)鉆探聯(lián)合地質剖面Fig. 7　The composite drilling geological section at Hengshan Town.1 砂礫石； 2 中粗砂； 3 細砂； 4 粉砂； 5 黏土； 6 含礫砂質黏土； 7 粉砂質黏土； 8 黏土質粉砂； 9 耕作土； 10 泥巖； 11 灰?guī)r； 12 揭露斷層； 13 推測斷層； 14 取樣位置； 15 地層編號； 16 ESR編號及測年結果， 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， 偶夾粉砂質黏土、 黏土。

層⑥： 埋深42～50.8m。 灰白色黏土質粉砂、 粉砂、 細砂為主， 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， 夾細砂、 含礫細砂， 偶夾粉砂質黏土， 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， 夾細砂、 含礫細砂偶夾粉砂質黏土， 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時代。

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7～8cm， 成分以石英為主， 也含有泥巖和砂巖， 見于2號、 4號和6號孔。其中6號孔棕褐色含礫砂土中還夾有黃色含礫粗砂、 棕黃色粉砂質黏土。

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

3.1.2標志層斷錯分析及鉆孔地層剖面年代學分析

3.1.2.1標志層斷錯分析

橫山鎮(zhèn)鉆探聯(lián)合剖面(圖7)中作為標志層的層⑩， 為棕黃色薄層狀粉砂質黏土、 黏土質粉砂， 其上為黃色、 淺黃色為主的含礫粗砂， 二者在1號、 5號和3號鉆孔巖性界限明顯， 顏色易于區(qū)分。層⑩頂界在1號和5號鉆孔的落差為7.5m(表2)， 而2鉆孔的間距僅為6m。而且1號鉆孔深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)， 因此應有1條通過1號鉆孔的傾向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、 6號和4號， 5號、 1號和4號鉆孔的分布變化情況， 推測2號和6號孔之間、 5號和1號孔之間各存在1條正斷層， 傾向分別為SE(斷層F3)和NW(斷層F1)。

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

3.1.2.2鉆孔地層剖面年代學分析

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， 二者的年齡均應大于層⑧頂界地層的年齡結果(590ka)， 所以取ESR-GI-04 的年齡結果(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年結果

Table1　ESR dating of the strata of the composite drilling section

名稱野外編號樣品物質測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中細砂常溫測年層(6)下部67.08.1418.21.1814.692890±5783.87747±149ESR-T1-09黏土常溫測年層(7)底部74.45.7429.73.4015.644304±8605.74750±150ESR-T1-10粉土常溫測年層(8)上部74.55.4518.63.2516.03801±4375.90780±90ESR-T4-04黏土常溫測年層(9)底部97.24.3519.32.1021.524797±9593.551351±270橫山鎮(zhèn)剖面ESR-G6-08黏土常溫測年層(6)上部52.59.0527.21.7320.192433±2434.67521±52ESR-GI-03粉砂常溫測年層(7)中部55.56.2619.71.278.662360±3193.94599±81ESR-G6-09粉細砂常溫測年層(8)頂部63.010.621.01.5618.102724±3954.62590±86ESR-GI-04粉砂常溫測年層(8)底部64.010.915.82.178.872823±2825.46517±52ESR-GI-05黏土常溫測年層(10)頂部66.56.0515.83.9211.373776±5475.69664±96ESR-GI-06粉土常溫測年層(10)下部82.54.4417.53.5325.443160±6003.57885±168ESR-G6-10砂質黏土常溫測年層(10)86.57.2017.13.9426.144420±6414.92898±130

注由中國地震局地質研究所地震動力學國家重點實驗室測試； 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。

3.1.3斷層最新活動時代及滑動速率

3.1.3.1最新活動時代

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

3.1.3.2滑動速率

根據(jù)標志層斷錯分析和鉆孔地層剖面年代學分析， 求取了橫山鎮(zhèn)鉆孔聯(lián)合剖面在最新1次活動時段內的斷層垂直位移及滑動速率(表2)。結果表明， 橫山鎮(zhèn)鉆孔聯(lián)合剖面在中更新世早期的滑動速率為 0.1mm/a。

表2　信宜-廉江斷裂帶東支西南段隱伏斷層第四紀時段內的斷層垂直位移及滑動速率

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

剖面名稱距今時間/ka時段長/ka垂直位移/m滑動速率/mm·a-1地質年代田頭仔村剖面(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線L5-1和L5-2、 跨淺層地震勘探解譯的D8上斷點共布置8個鉆孔， 孔間距3～6m不等， 孔深100m左右， 共完成4個ESR測年樣品(圖8)。

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

3.2.1鉆孔揭示地層特征

8個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、 雜色薄層狀粉質黏土， 黏土， 厚0～9.5m不等， 含鈣質結核， 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黏土、 黏土， 厚5～>22m， 鈣化嚴重， 含鈣質結核， 粒徑一般為2～3cm。1號和5號孔夾礫石， 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、 棕紅色薄層狀粉質黏土、 黏土， 含鈣質結核， 僅見于2號， 8號、 4號和3號孔， 為氧化環(huán)境的產物。

3.2.2標志層斷錯分析及鉆孔地層剖面年代學分析

3.2.2.1標志層斷錯分析

田頭仔村鉆孔聯(lián)合剖面(圖8)中可作為標志層的層⑨， 為灰綠、 淺灰綠色粉砂質黏土， 其上為磚紅色， 淺灰紅色粉砂質黏土， 其下為棕黃色粉砂質黏土、 黏土， 顏色易于區(qū)分。標志層⑨底界在2號和8號的落差為8m， 而2鉆孔的間距僅為4.5m， 因此推測2號和8號孔之間存在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的頂界沒有被斷錯。根據(jù)上述分析， 2號和8號之間存在1條傾向SE的正斷層， 上斷點埋深為67～86m。這與淺層地震勘探資料顯示上斷點埋深約為73m、 傾向SE的斷層性質基本一致。

3.2.2.2鉆孔地層聯(lián)合剖面的年代學分析

根據(jù)地層剖面測年結果(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)結果可知層⑨底部的年齡為(1 351±270)ka。

3.2.3斷層最新活動時代及滑動速率

3.2.3.1最新活動時代

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

3.2.3.2滑動速率

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)標志層⑨的斷錯分析和鉆孔地層剖面年代學分析， 求取了田頭仔村(1 351±270)～750ka BP時段內的斷層垂直位移及滑動速率(表2)。結果顯示， 早更新世中-晚期斷裂的滑動速率為 0.013mm/a。

4　結論與討論

4.1結論

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

(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埋深和垂直斷距分別為60m和4～7m(L5-1和L5-2測段， 橫山鎮(zhèn)剖面)， 85m和5～8m(L5-3測段)， 73m和3～5m(L6測線， 田頭仔村剖面)。2條鉆孔聯(lián)合剖面揭示了上斷點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27m。淺層地震勘探與鉆孔聯(lián)合剖面對斷層上斷點及垂直位移的探測結果有較好的一致性。

(3)采用電子自旋共振方法對鉆孔聯(lián)合剖面的第四紀地層進行了年代測定， 結果顯示， 信宜-廉江斷裂帶東支西南段隱伏斷裂的最新活動時代為早更新世晚期(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)合剖面獲得的滑動速率分別為 0.1mm/a和 0.013mm/a。

(4)沙井斷層剖面的斷裂破碎帶寬約4m， 斷面上發(fā)育2期斷層泥， 由電子自旋共振方法測得晚期的斷層泥年齡為(348±49)ka， 沿斷面還發(fā)育有近水平擦痕， 反映斷裂的最新活動性質以右旋走滑運動為主。

4.2討論

(2)根據(jù)鉆孔聯(lián)合剖面探測及測年， 給出了垂直位移和活動時段內的滑動速率， 考慮到基巖區(qū)最新活動性質以右旋走滑為主， 不排除第四系覆蓋區(qū)布設的鉆孔可能沒記錄到斷層剖面上所顯示的這次活動。

(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)風化剝蝕嚴重， 且廉江盆地有第四紀沉積物覆蓋， 不排除斷裂最新活動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、 樣品采集及鉆孔聯(lián)合剖面劃分工作，14C樣品和ESR樣品由中國地震局地質研究所國家重點實驗室測試， 審稿專家提出了很好的意見與建議， 在此一并感謝。

鄧起東， 盧造勛， 楊主恩. 2007. 城市活動斷裂探測和斷裂活動性評價問題 [J]. 地震地質， 29(2): 189—200.

DENG Qi-dong， LU Zao-xun， YANG Zhu-en. 2007. Remarks on urban active faults exploration and associated activity assessment [J]. Seismology and Geology, 29(2): 189—200(in Chinese).

廣東省地質礦產局. 1988. 廣東省區(qū)域地質志 [M]. 北京: 地質出版社.

Guangdong Bureau of Geology and Mineral Resources. 1988. Regional Geology of Guangdong Province [M]. Geology Publishing House， Beijing(in Chinese).

廣西壯族自治區(qū)地質礦產局. 1985. 廣西壯族自治區(qū)區(qū)域地質志 [M]. 北京: 地質出版社.

Guangxi Bureau of Geology and Mineral Resources. 1985. Regional Geology of Guangxi Zhuang Autonomous Region [M]. Geology Publishing House， Beijing(in Chinese).

國家地震局. 1995. 中國歷史強震目錄 [Z]. 北京: 地震出版社.

State Seismological Bureau. 1995. Catalogue of the Modern Earthquakes of China [Z]. Seismological Press， Beijing(in Chinese).

中國地震局. 2009. 中華人民共和國地震行業(yè)標準活動斷層探測： DB/T 15-2009 [S]. 北京: 地震出版社.

China Earthquake Administration. 2009. Earthquake Industry Standard of the People’s Republic of China DB/T 15-2009: Surveying and Prospecting of Active Fault [S]. Seismological Press， Beijing(in Chinese).

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(201408002)與發(fā)震構造和彌散地震評價方法及準則研究(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)大學資源勘查工程專業(yè)， 獲學士學位， 現(xiàn)為中國地震局地質研究所在讀碩士研究生， 研究方向為中強地震發(fā)震構造評估， E-mail: lszhdzs@163.com。

doi:10.3969/j.issn.0253- 4967.2016.02.007