孟曉捷，王根龍，張茂省，朱樺，曾慶銘

(國(guó)土資源部黃土地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心，陜西 西安　710054)

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土壤氡氣測(cè)量在活動(dòng)斷裂探測(cè)中的應(yīng)用
——以大西安西咸新區(qū)為例

孟曉捷，王根龍，張茂省，朱樺，曾慶銘

(國(guó)土資源部黃土地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心，陜西 西安710054)

西咸新區(qū)作為國(guó)家“一帶一路”、“西咸一體化”等重大經(jīng)濟(jì)規(guī)劃的重要組成部分，在周邊地區(qū)發(fā)育多條活動(dòng)性斷裂，其對(duì)百姓日常生活影響較大。西咸新區(qū)城鎮(zhèn)化建設(shè)迫切需要城市地質(zhì)工作為其提供一定的科研成果作為參考和指導(dǎo)。為了更好的探明西咸新區(qū)斷裂情況，擬以土壤氡氣測(cè)量為主要探測(cè)手段，在研究區(qū)內(nèi)布置15條測(cè)氡測(cè)線，結(jié)合地震剖面與露頭剖面等其他相關(guān)資料來(lái)判斷西咸新區(qū)內(nèi)活動(dòng)斷裂分布情況。結(jié)果表明：①在西咸新區(qū)范圍內(nèi)，涇河斷裂與渭河北岸斷裂存在，其中涇河斷裂分布于涇河河谷之下，渭河北岸斷裂分布于渭河二級(jí)階地與三級(jí)階地之間。②西咸新區(qū)范圍內(nèi)渭河南岸斷裂不存在，灃河斷裂與皂河斷裂則有待進(jìn)一步研究。

西咸新區(qū)；土壤氡氣測(cè)量；活動(dòng)斷裂

“一帶一路”、“關(guān)天經(jīng)濟(jì)區(qū)”、“西咸一體化”等國(guó)家重大經(jīng)濟(jì)規(guī)劃的施實(shí)，極大推動(dòng)著關(guān)中盆地城鎮(zhèn)化建設(shè)。作為國(guó)家重大經(jīng)濟(jì)規(guī)劃區(qū)重要組成部分的西咸新區(qū)，城鎮(zhèn)化建設(shè)迫切需要地質(zhì)工作者提供更多的相關(guān)科研成果。關(guān)中盆地為典型的斷陷盆地，斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，歷史上曾多次發(fā)生毀滅性地震災(zāi)害，西安地區(qū)也發(fā)育多條規(guī)模較大的地裂縫(張厚福等,1999；劉護(hù)軍,2004；權(quán)新昌,2005；夏勇,2007；謝震乾等,2010；張朝鋒等,2012)，其對(duì)百姓日常生活存在較大影響。西咸新區(qū)與周邊西安及咸陽(yáng)地區(qū)有著相近的地質(zhì)環(huán)境條件，因此加強(qiáng)對(duì)斷裂分布的研究對(duì)于城市規(guī)劃和建設(shè)尤為重要。而前人關(guān)于西咸新區(qū)范圍內(nèi)活動(dòng)斷裂是否存在、斷裂位置分布等問(wèn)題仍存在爭(zhēng)議。筆者通過(guò)搜集前人研究文獻(xiàn)，結(jié)合野外基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查工作，在研究區(qū)內(nèi)布置15條氡氣測(cè)量測(cè)線，并分析氡氣異常特征，調(diào)查活動(dòng)斷裂分布情況，為后期的城市地質(zhì)工作及西咸新區(qū)建設(shè)提供一定的地質(zhì)指導(dǎo)。

1　區(qū)域地質(zhì)概況

西咸新區(qū)位于關(guān)中盆地腹部，整體西北高東南低，高差約200m左右。東西兩側(cè)分別為西安與咸陽(yáng)所夾，由北向南分為涇河新城、空港新城、秦漢新城、灃東新城及灃西新城，是“關(guān)天經(jīng)濟(jì)區(qū)”及大西安建設(shè)的重要組成部分，規(guī)劃面積為880km2。按地貌可分為黃土塬、河流階地、洪積平原，內(nèi)有渭河、涇河自西向東穿過(guò)(圖1)。

圖1　陜西西咸新區(qū)地貌及斷裂分布圖Fig.1　The distribution of landscapes and faults in Xi-Xian New Area

筆者根據(jù)前人的研究資料進(jìn)行調(diào)研，可知研究區(qū)斷裂情況分布如下。

(1)涇河斷裂(F1)：位于研究區(qū)北部，沿涇河走向分布，近南東向，傾向西北，傾角約60°，為新生代張性斷裂，斷距隨著深度增加而增大。斷裂南西側(cè)為咸陽(yáng)黃土臺(tái)塬，北東側(cè)為涇渭沖積平原。斷裂在地貌上顯示為涇河岸邊的黃土陡坎，高差約70～100m，沿?cái)嗔褞Оl(fā)育線狀延伸的陡坎，常發(fā)生大規(guī)模的滑坡，也有溫泉和地震發(fā)生。

(2)渭河北岸、南岸斷裂(F2、F3)：位于研究區(qū)中部，沿渭河走向分布，為新生代張性斷裂，斷距隨著深度增加而增大。該斷裂控制了關(guān)中盆地新生代沉積與構(gòu)造演化過(guò)程，使得關(guān)中盆地形成“不對(duì)稱”半地塹的構(gòu)造格局(權(quán)新昌,2005；夏勇,2007)。另外，該斷裂為基底巖相分界線，斷裂以北為古生界灰?guī)r，斷裂以南為元古宇淺變質(zhì)巖及燕山早期侵入巖體。斷裂在地貌上顯示為渭河三級(jí)階地與二級(jí)階地的分界線。但關(guān)于渭河南岸斷裂(F3)是否存在目前仍有爭(zhēng)議，這是本次探測(cè)工作的重點(diǎn)。

(3)前人資料(喬僖,1999)中推測(cè)的研究區(qū)南部存在2條隱伏斷裂，即灃河斷裂(F4)、皂河斷裂(F5)，驗(yàn)證它們是否存在及分布也是本次探測(cè)工作的重點(diǎn)。

2　原理與方法

2.1工作原理

氡(Rn)屬惰性氣體，保留在巖石中的氡氣是受束縛的，不能參與擴(kuò)散和對(duì)流等遷移作用，但在活動(dòng)斷裂帶等巖石疏松或孔隙相對(duì)較多的地段，一方面由于其破碎帶膠結(jié)程度差，有效孔隙度和滲透率高，成為放射性氣體富集和運(yùn)移的良好通道；另一方面，由于地震、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，使束縛在斷裂帶兩盤巖石孔隙中的放射性氣體釋放出自由Rn，以游離原子的形式通過(guò)晶體缺陷或晶粒邊界，沿著巖石空隙或裂隙系統(tǒng)遷移。因此,構(gòu)造破碎帶及裂隙發(fā)育帶有利于氡氣逸出與聚集。大量的觀測(cè)實(shí)踐已清楚地表明，構(gòu)造帶上方的地表附近，特別是活動(dòng)斷裂上方，往往能產(chǎn)生明顯的Rn異常(KINGCY,1978；KHAYRATAH,etal,2001；MONHAMEDM,2003)。常用的氡氣測(cè)量法有α徑跡測(cè)量、210Po法測(cè)量、常規(guī)氡氣測(cè)量等。因此，利用測(cè)量斷層氡氣釋放強(qiáng)度與范圍來(lái)尋找覆蓋區(qū)斷裂帶的空間分布位置及分析評(píng)價(jià)其相對(duì)活動(dòng)性成為比較準(zhǔn)確靠譜的技術(shù)手段。

本次工作主要采用RaA測(cè)氡法，使用兩臺(tái)重慶地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的HFS-6α射線快速測(cè)量?jī)x進(jìn)行平行測(cè)量，測(cè)量對(duì)象為222Rn第一次衰變?yōu)?18Po時(shí)，在40～60cm深度土壤中所捕捉到出的α粒子。

2.2測(cè)線布置

據(jù)以往的工作與前人研究，所有測(cè)線布設(shè)遵循測(cè)線盡量垂直于斷層走向的原則(候彥珍等，1994)，并盡量選擇年代較久遠(yuǎn)的土路，避開垃圾填埋場(chǎng)地及潛水位埋藏較淺的地方; 野外測(cè)量都是在天氣晴朗、地表干燥的環(huán)境下進(jìn)行的，以保證測(cè)量值的準(zhǔn)確。

據(jù)前人研究(候彥珍等，1994)，松散土層的覆蓋厚度對(duì)土壤Rn含量及異常形態(tài)有著較大的影響，當(dāng)覆蓋層厚度不大時(shí)，所測(cè)量的氡氣值就會(huì)呈現(xiàn)出峰值突出，異常明顯的狀態(tài)；當(dāng)厚度增大到200m左右時(shí)，在其上覆土層中已不能觀測(cè)到明顯的Rn值異常。西咸新區(qū)渭河北部大部分地區(qū)均為黃土臺(tái)塬，覆蓋一定厚度的全新世、更新世黃土沉積與沖洪積物，可能會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)一定影響。為了保證在該研究區(qū)內(nèi)對(duì)測(cè)量結(jié)果能夠做出正確解釋，筆者按照已知到未知的思路，首先在前人研究成果及資料中已確認(rèn)的斷裂(涇河斷裂F1、渭河北岸斷裂F2)上進(jìn)行試驗(yàn)，在與前人研究的成果相吻合，證明該技術(shù)手段在研究區(qū)內(nèi)可以準(zhǔn)確應(yīng)用之后，再推廣到其他未知斷裂上進(jìn)行測(cè)量與對(duì)比解釋。

針對(duì)涇河斷裂F1，垂直該斷裂(F1)布置3條長(zhǎng)測(cè)線J1、J2、J3(圖2)。針對(duì)渭河北岸斷裂F2，垂直穿過(guò)渭河斷裂布置4條長(zhǎng)測(cè)線W1、W2、W3、W4，均近南北向，依次自西向東排列。

在初步探測(cè)結(jié)束后，為研究清楚渭河南岸斷裂是否存在這一問(wèn)題，在長(zhǎng)測(cè)線W1—W4，前人所推測(cè)的位置上加密布置6條長(zhǎng)約5km、點(diǎn)距10m的短測(cè)線(W5、W6、W7、W8、W9、W10)進(jìn)行二次探測(cè)，進(jìn)一步確認(rèn)是否存在Rn異常。其中W5、W6、W7位于已知渭河北岸斷裂(F2)上方，W8、W9、W10位于推測(cè)存在的渭河南岸斷裂(F3)上方。

另外，針對(duì)灃河斷裂F4、皂河斷裂F5的存在與分布問(wèn)題，垂直于前人推測(cè)位置上方布置2條近東西向的長(zhǎng)測(cè)線Z1、Z2，長(zhǎng)度分別為20.32km與17.89km。點(diǎn)距均為30m。

圖2　西咸新區(qū)氡氣測(cè)量測(cè)線分布圖Fig.2　The distribution of soil radon monitor sections in Xi-Xian New Area

2.3工作方法

每天野外工作前，對(duì)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行例行檢查，檢查儀器的密封系統(tǒng)是否良好，電池電壓值和校驗(yàn)信號(hào)是否正常，闕值旋鈕是否歸位，利用標(biāo)準(zhǔn)樣對(duì)儀器進(jìn)行校正。點(diǎn)距控制按照手持GPS距離測(cè)量，每個(gè)點(diǎn)記錄坐標(biāo)，控制精度。

到達(dá)測(cè)點(diǎn)后，記錄員記錄土質(zhì)及周邊環(huán)境情況，在測(cè)點(diǎn)位置上挖一個(gè)錐形探坑，坑口直徑為15～20cm，坑底直徑為10～12cm，坑深為40～50cm，必要時(shí)可加深至60～70cm或更深。探坑軸線應(yīng)盡量垂直于水平面，總的要求是探坑應(yīng)穿過(guò)腐殖層，坑底平整。在坑底用儀器所配的專用鏟，取一定量的細(xì)土壤于樣品盒中，用取樣器將樣品盒中的土壤成形，再取出放入儀器的電離室進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量2min，讀取脈沖計(jì)數(shù)。

2.4數(shù)據(jù)處理

據(jù)公式CRn=J×NαRaA可知：α粒子與氡氣濃度成正比，可直接計(jì)算氡濃度。式中：CRn為氡氣濃度; NαRaA為α粒子的計(jì)數(shù); J為換算系數(shù)[(Bg/m3) /脈沖](本次工作將該值確定為200Bg/m3)。在測(cè)量完α粒子數(shù)之后，將結(jié)果用公式：

根據(jù)中國(guó)地震局?jǐn)鄬犹綔y(cè)標(biāo)準(zhǔn)，地球化學(xué)探測(cè)在對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行干擾排除的基礎(chǔ)上，各測(cè)項(xiàng)異常下限值應(yīng)為該測(cè)項(xiàng)的均值與2～4倍均方差之和，超出此下限值推測(cè)為可能存在活動(dòng)斷層的地球化學(xué)異常(徐錫偉等,2005)。根據(jù)此次的實(shí)際工作情況，取異常下限值為均值與2倍均方差之和。

3　測(cè)量結(jié)果

3.1涇河斷裂長(zhǎng)測(cè)線J1、J2、J3

測(cè)線J1從涇陽(yáng)中張鎮(zhèn)過(guò)涇河到太平鎮(zhèn)，進(jìn)入空

港新城，至馬莊鎮(zhèn)，長(zhǎng)度約20.17km，點(diǎn)距30m；測(cè)線J2長(zhǎng)約18.81km，從涇河新城姚坊鄉(xiāng)過(guò)涇河穿秦漢新城至空港新城底張鎮(zhèn)，長(zhǎng)度約18.81km，點(diǎn)距30m；測(cè)線J3長(zhǎng)約15.67km，從涇河新城永樂鎮(zhèn)涇河，經(jīng)高莊鎮(zhèn)至秦漢新城正陽(yáng)鎮(zhèn)，長(zhǎng)度約15.67km，點(diǎn)距30m。3條測(cè)線均起始于黃土臺(tái)塬，在黃土臺(tái)塬上測(cè)值無(wú)異常現(xiàn)象，表現(xiàn)為在一定范圍內(nèi)震蕩往復(fù)，平均值為15。向北進(jìn)入涇河河谷地帶時(shí)，出現(xiàn)α脈沖計(jì)數(shù)值異常區(qū)，寬度約200m，在3條剖面上均顯示為脈沖計(jì)數(shù)陡增。再向北進(jìn)入涇河左岸一級(jí)階地后數(shù)值又恢復(fù)正常(圖3)。

圖3　涇河斷裂測(cè)氡剖面圖(J1、J2、J3)Fig.3　The soil radon monitor sections(J1、J2、J3) of Jing River fault

據(jù)前人研究，認(rèn)為涇河斷裂為地震勘探推測(cè)斷裂，走向北西，傾向北東，地貌上顯示為沿涇河南岸分布的黃土陡坎，高差約70～100m。根據(jù)西安地質(zhì)調(diào)查中心所做的《西咸新區(qū)地震小區(qū)劃報(bào)告》(2014)中對(duì)該斷裂進(jìn)行了淺層地震勘探和鉆探驗(yàn)證工作，也認(rèn)為該斷裂是存在的，且活動(dòng)時(shí)代最早應(yīng)為中更新世末期或晚更新世早期。本次測(cè)量結(jié)果顯示在涇河河谷上方氡離子的α脈沖計(jì)數(shù)值大幅增加，與前人所認(rèn)為的涇河斷裂分布位置基本吻合。

3.2渭河北岸斷裂長(zhǎng)測(cè)線W1、W2、W3、W4

4條測(cè)線均為北西—南東方向，由北向南垂直通過(guò)前人所推測(cè)的渭河北岸斷裂。測(cè)線W1從灃西新城大王鎮(zhèn)向西北穿過(guò)西吳鎮(zhèn)再進(jìn)入秦漢新城最西段的南位鎮(zhèn)，長(zhǎng)度約33.53km，點(diǎn)距30m；測(cè)線W2從灃東新城鎬京鄉(xiāng)至咸陽(yáng)市，再進(jìn)入秦漢新城到馬莊鎮(zhèn)，長(zhǎng)度約34.44km，點(diǎn)距30m；測(cè)線W3從西安六村堡鎮(zhèn)向西北至秦漢新城，再經(jīng)空港新城至中張鎮(zhèn)，長(zhǎng)度約26.88km，點(diǎn)距30m；測(cè)線W4從西安草灘鎮(zhèn)至渭河，向西北過(guò)永樂鎮(zhèn)、涇河，直至涇河新城北山渠鎮(zhèn)，長(zhǎng)度約21.71km，點(diǎn)距30m(圖4)。

圖4　渭河北岸斷裂測(cè)氡剖面圖(W1、W2、W3、W4)Fig.4　The soil radon monitor sections(W1、W2、W3、W4) of northern Wei River fault

W1剖面中起始部位雖然α脈沖計(jì)數(shù)值相對(duì)較高，平均值接近30次/min，但屬于數(shù)據(jù)震蕩較為劇烈，并沒有形成一定寬度的數(shù)值異常帶，但這段數(shù)據(jù)震蕩的區(qū)域位于倉(cāng)油鄉(xiāng)—大王鎮(zhèn)附近，為渭河南岸斷裂從下經(jīng)過(guò)的推測(cè)地帶，還需要進(jìn)一步加密測(cè)量。隨后該剖面向北越過(guò)渭河河漫灘直到渭河北岸一級(jí)階地，α脈沖計(jì)數(shù)值較低，平均值約19次/min。渭河二級(jí)階地與三級(jí)階地接觸周邊，α脈沖計(jì)數(shù)值顯著增加，平均值為35次/min，最高為37次/min，高值范圍帶寬約300m，三級(jí)階地以北至黃土臺(tái)塬，α脈沖計(jì)數(shù)值降低，平均值約20次/min。

W2剖面中，α脈沖計(jì)數(shù)值在渭河北岸一級(jí)階地以南均值較低，直到渭河北岸二級(jí)階地和三級(jí)階地之間出現(xiàn)峰值，高值范圍帶寬約為300m，最大值達(dá)到34次/min。剖面向北進(jìn)入黃土臺(tái)塬后，α脈沖計(jì)數(shù)值出現(xiàn)降低。

W3剖面和W4剖面在地理位置上均穿過(guò)渭河北岸斷裂(F2)和涇河斷裂(F1)，α脈沖計(jì)數(shù)值在渭河南岸沒有異常，過(guò)渭河進(jìn)入二級(jí)階地中部后出現(xiàn)峰值，最高值分別為34次/min、33次/min。黃土臺(tái)塬上α脈沖計(jì)數(shù)值沒有出現(xiàn)異常。但向北在涇河斷裂(F1)附近，又出現(xiàn)異常，類似于布置于涇河斷裂上方的J1—J3剖面，同時(shí)也可以通過(guò)W3、W4直觀的比較出渭河北岸斷裂上方所測(cè)得的異常值高于涇河斷裂異常值。

圖5　渭河北岸斷裂測(cè)氡短剖面圖(W5、W6、W7)Fig.5　The short soil radon monitor sections(W5、W6、W7) of northern Wei River fault

根據(jù)前人對(duì)渭河斷裂的研究(劉護(hù)軍,2004；權(quán)新昌,2005；夏勇,2007；謝震乾等,2010；張朝鋒等,2012；師亞芹等,2007；馮希杰等,2008)可知，西安草灘以西的渭河北岸斷裂存在于二級(jí)階地與三級(jí)階地之間。本次測(cè)氡的數(shù)值結(jié)果能與前人的研究成果基本吻合。結(jié)合前述研究可知，測(cè)氡探測(cè)活動(dòng)斷裂這一技術(shù)手段能夠在西咸新區(qū)研究區(qū)內(nèi)推廣使用，用來(lái)尋找區(qū)內(nèi)其他可能存在的活動(dòng)斷裂。

3.3渭河斷裂加密短測(cè)線W5-W10

為了更好的直觀對(duì)比渭河北岸斷裂與可能存在的渭河南岸斷裂在氡氣測(cè)量值上的差異，在4條渭河斷裂測(cè)氡測(cè)線W1—W4間加密布置了6條長(zhǎng)約5km的短測(cè)線，渭河南北各3條，其中，渭河北岸測(cè)線為W5-W7，渭河南岸測(cè)線為W8-W10(圖5、圖6)。

圖6　渭河南岸斷裂測(cè)氡短剖面圖(W8、W9、W10)Fig.6　The short soil radon monitor sections(W8、W9、W10) of sorthern Wei River fault

渭河北岸短剖面測(cè)量結(jié)果與W1—W4剖面測(cè)量結(jié)果基本一致，在渭河二級(jí)、三級(jí)階地交界處的α脈沖計(jì)數(shù)值突然出現(xiàn)增加，很好的顯示出渭河北岸斷裂的存在性。但在渭河南岸短剖面測(cè)量結(jié)果中可見：α脈沖計(jì)數(shù)值呈現(xiàn)劇烈震蕩并具有一定的波段性，但沒有出現(xiàn)類如涇河斷裂與渭河北岸斷裂的異常帶特征，可以初步判定在西咸新區(qū)范圍內(nèi)，渭河南岸斷裂不存在，至于α脈沖計(jì)數(shù)值呈現(xiàn)劇烈震蕩的原因，推斷與地裂縫發(fā)育有關(guān)，需要進(jìn)一步證實(shí)。

3.4灃河及皂河斷裂長(zhǎng)測(cè)線Z1、Z2

Z1測(cè)線由戶縣大王鎮(zhèn)南部沿NE方向沿渭河南岸的二級(jí)階地與南部的二級(jí)沖洪積階地的交界線延伸至西安市西郊，Z2測(cè)線由戶縣大王鎮(zhèn)東南約2km處出發(fā)，沿NE向延伸至西安市西南郊區(qū)，2條測(cè)線均長(zhǎng)約20km。從測(cè)量剖面上可見，α脈沖計(jì)數(shù)值偏低，大部分測(cè)值在10～20次/min的范圍內(nèi)波動(dòng)，均沒有出現(xiàn)異常(圖7)。因此，暫且初步判定西咸新區(qū)范圍內(nèi)，這2條斷裂不存在或先前存在但活動(dòng)微弱，被深埋地下，需要進(jìn)一步證實(shí)。

圖7　灃河、皂河斷裂測(cè)氡短剖面圖(Z1、Z2)Fig.7　The soil radon monitor sections(Z1、Z2)of Feng and Zao River faults

4　討論及結(jié)論

綜上所述，使用測(cè)氡法在西咸新區(qū)內(nèi)進(jìn)行活動(dòng)斷裂探測(cè)是一種切實(shí)可行的技術(shù)手段，該方法的探測(cè)結(jié)果很好的驗(yàn)證了涇河斷裂與渭河北岸斷裂的存在，判斷出涇河斷裂位于涇河河谷地帶，渭河北岸斷裂位于渭河北部二級(jí)階地與三級(jí)階地的交接處。也初步判定在該研究區(qū)內(nèi)渭河南岸斷裂、灃河斷裂、皂河斷裂不存在。但對(duì)于探測(cè)斷裂的存在性，僅僅使用一種方法是不夠的，仍需要其余技術(shù)手段來(lái)相互證明。

(1)據(jù)前人所做最新的關(guān)中盆地高分辨率地震折射剖面(任雋等,2012)(圖8，由關(guān)中盆地的北山向東南延伸穿過(guò)西安西部地區(qū)直達(dá)秦嶺)可知，在西咸新區(qū)范圍內(nèi)，地震剖面中只可見到渭河北岸斷裂，傾向南，未見到渭河南岸斷裂。結(jié)合測(cè)氡剖面的顯示結(jié)果可推斷：在西咸新區(qū)內(nèi)渭河南岸斷裂不存在。

F2.華山西側(cè)斷裂；F3.鐵爐子斷裂；F4.臨潼-長(zhǎng)安斷裂；F6.渭河北岸斷裂；F8.乾縣-富平斷裂；F9.口鎮(zhèn)-關(guān)山斷裂；F10.渭南-涇陽(yáng)斷裂圖8　關(guān)中盆地高分辨率地震折射剖面圖Fig.8　High-resolution seismic section acrossing the Guanzhong Basin(REN Jun,et.al,2012)

(2)據(jù)西安地質(zhì)調(diào)查中心所做的《西咸新區(qū)地震小區(qū)劃報(bào)告》(2014)可知：皂河斷裂沿河谷方向向西北延伸，傾向南西，長(zhǎng)約52km。長(zhǎng)安新街(少陵塬邊)西安長(zhǎng)安區(qū)長(zhǎng)安酒(少陵塬邊)見到該斷裂將晚更新世地層明顯錯(cuò)斷(圖9、圖10)，反映該斷裂南段晚更新世仍具有活動(dòng)性，但再向北西，該斷裂在西安市區(qū)呈隱伏狀態(tài)，活動(dòng)不明。

圖9　長(zhǎng)安酒廠皂河斷裂露頭圖(攝影：馮希杰)Fig.9　The photo of outcrop of Zao River fault in Chang’an Alcohol Factory(Photoed by FENG Xijie)

1.全新世人工填土；2.晚更新世古土壤(S1)；3.鈣質(zhì)結(jié)核；4.中更新世黃土(L2)圖10　長(zhǎng)安酒廠皂河斷裂剖面圖Fig.10　Zao River fault sectionin Chang’an Alcohol Factory

但隨后在西安市地震小區(qū)劃工作中，在長(zhǎng)安區(qū)少陵塬和神禾塬之間的韋兆村布置淺層地震勘探剖面，垂直于皂河河谷方向(圖11)，地震時(shí)間剖面變密度圖反射波組信息豐富，信噪比高連續(xù)性好，波組特征清晰。綜合分析該測(cè)線地層產(chǎn)狀基本水平，無(wú)明顯斷層存在。

圖11　西安長(zhǎng)安縣韋兆村剖面圖(西咸新區(qū)地震小區(qū)劃報(bào)告)Fig.11　Shallow seismic section acrossing Weizhao Village of Xi’an(Xi-Xian New Area Seismic Report)

隨后又在咸陽(yáng)二號(hào)橋以及鐵路橋東側(cè)的小王村附近的渭河南岸進(jìn)行了淺層地震勘探，勘探結(jié)果地質(zhì)解釋在測(cè)線樁號(hào)5992處存在斷層(圖12 ，DFx12)，推測(cè)為皂河斷裂。

該斷層傾向南西，傾角為82°左右，為正斷層，時(shí)間剖面變密度圖顯示斷層剖面構(gòu)造特征較清楚，斷層兩盤地層產(chǎn)狀近水平，上盤地層向下錯(cuò)位，斷層斷距不大。

圖12　咸陽(yáng)塬二號(hào)橋東側(cè)小王村淺層地震剖面圖(西咸新區(qū)地震小區(qū)劃報(bào)告)Fig.12　Shallow seismic section acrossing Xiaowang Village, the east of No.2 bridge in Xianyang loess(Xi-Xian New Area Seismic Report)

綜上所述，在關(guān)于皂河斷裂的研究中，前人先是在西安長(zhǎng)安新街長(zhǎng)安酒廠發(fā)現(xiàn)斷裂的露頭，并明顯錯(cuò)斷晚更新世地層，但在西安長(zhǎng)安縣布置垂直于皂河河谷的淺層地震勘探剖面后，卻無(wú)法在地震剖面上找到有關(guān)斷裂存在的有力證據(jù)。隨后在咸陽(yáng)小區(qū)劃工作中，在咸陽(yáng)二號(hào)橋東側(cè)的渭河南岸布置淺層地震勘探剖面后，卻得到了斷裂存在的證據(jù)。結(jié)合本次工作中皂河斷裂周邊氡氣測(cè)量無(wú)異常的結(jié)果，依然無(wú)法判斷該條斷裂是否存在。在各種證據(jù)互相矛盾的情況下，該條斷裂的存在情況及分布位置，則有待于進(jìn)一步研究。

(3)灃河斷裂的資料較少，還有待于進(jìn)一步研究。

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Applicationof Soil Radon Monitor in Exploring Active Faults—Taking Xi-Xian New Area as an Example

MENG Xiaojie, WANG Genlong, ZHANG Maosheng, ZHU Hua, ZENG Qinming

(KeyLaboratoryforGeo-HazardsinLoessArea,MLR,Xi’anCenterofGeologicalSurvey,ChinaGeologicalSurvey,Xi’an710054,Shaanxi,China)

Xi-XianNewAreaisanimportantpartoftheeconomicdevelopmentprogramsinChinesegovernment’splan,suchas“TheBeltandRoad”and“TheintegrationofXi-Xian”.Anumberofactivefaultsaredevelopedsurroundingthisarea,whichbringapparentimpactoncivilians’dailylife.Theurbangeologicalworkisurgentlyneededtocarryout,whichcanprovideacertaingeologicalguidancefortheplanningandconstructionofXi-XianNewArea.Inordertofindouttheexactdistributionoftheseactivefaults, 15radonmonitorsectionshavebeensetout,andthedistributionofactivefaultsinXi-XianNewAreahasbeenanalyzedanddiscussedthroughtakingthesoilradonmonitorasthemaindetectionmethod,andcombiningwiththeseismicsections,geologicaloutcropsectionsandothergeologicaldata.TheresultsshowthattheJingRiverFaultandthenorthernWeiRiverFaultareexistedinthisarea.Inwhich,theJingRiverFaultislocatedundertheJingRiverValley,whilethenorthernWeiRiverFaultissituatedattheareabetweenthesecondandthirdterracesofWeiRiver.TheSouthernWeiRiverFaultandtheZaoRiverfaultarenotexistedinthisarea,andthedetailsaboutthesefaultsneedtobefurtherstudied.

Xi-XianNewArea;soilradonmonitor;activefaults

2016-02-26；

2016-04-17

關(guān)中盆地1∶10萬(wàn)水文地質(zhì)工程地質(zhì)調(diào)查(1212011140026)

孟曉捷(1986-)，男，陜西西安人，碩士，主要從事城市地質(zhì)調(diào)查工作。E-mail:mengjie0806@gmail.com

P66

A

1009-6248(2016)03-0175-12