宗開紅，宗 雯，康從軒，白世彪

(1.江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院，南京 210049；2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心，南京 210037；3.河海大學(xué)，南京 210018；4.南京師范大學(xué)，南京 210066)

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江蘇鎮(zhèn)江地區(qū)主要活動(dòng)斷裂及其晚第四紀(jì)活動(dòng)性研究

宗開紅1，宗 雯1，康從軒2,3，白世彪4

(1.江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院，南京 210049；2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心，南京 210037；3.河海大學(xué)，南京 210018；4.南京師范大學(xué)，南京 210066)

鎮(zhèn)江地區(qū)位于寧鎮(zhèn)山脈東端，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，尤其斷裂構(gòu)造的活動(dòng)性塑造了鎮(zhèn)江地區(qū)如今的地形地貌格架。通過地質(zhì)地貌調(diào)查、遙感影像解譯、地球物理勘探、鉆探、探槽等勘探手段，對(duì)鎮(zhèn)江地區(qū)斷裂構(gòu)造兩側(cè)第四紀(jì)地層進(jìn)行年代學(xué)研究，基本確定了斷裂構(gòu)造的活動(dòng)機(jī)制、活動(dòng)時(shí)間，結(jié)合鎮(zhèn)江地區(qū)地震發(fā)生的規(guī)律及地應(yīng)力場(chǎng)特征的研究，認(rèn)為鎮(zhèn)江地區(qū)斷裂構(gòu)造的最后活動(dòng)時(shí)間在更新世，全新世活動(dòng)較弱，并趨于穩(wěn)定。

江蘇鎮(zhèn)江；活動(dòng)構(gòu)造；第四紀(jì)地層；斷裂活動(dòng)性；地震危險(xiǎn)性

鎮(zhèn)江地區(qū)地處長(zhǎng)江三角洲頂端，區(qū)內(nèi)低山丘陵、崗地、平原地貌共存[1]。自印支運(yùn)動(dòng)以來，地殼經(jīng)歷多期、多階段的構(gòu)造變動(dòng)，尤以斷裂構(gòu)造十分發(fā)育。本文通過地質(zhì)地貌調(diào)查、遙感影像解譯、地球物理勘探、鉆探、探槽等勘探手段，對(duì)鎮(zhèn)江地區(qū)斷裂構(gòu)造兩側(cè)第四紀(jì)地層進(jìn)行年代學(xué)研究，以確定斷裂構(gòu)造的活動(dòng)機(jī)制和活動(dòng)時(shí)間。

1 鎮(zhèn)江地區(qū)大地構(gòu)造背景

鎮(zhèn)江地區(qū)位于江蘇省西南部，屬寧鎮(zhèn)山脈東段向東延伸的一部分，地勢(shì)南高北低，北部和東部屬長(zhǎng)江三角洲頂端新長(zhǎng)江三角洲平原，中部十里長(zhǎng)山為低山與丘陵，南部屬崗地地貌。本區(qū)大地構(gòu)造分區(qū)主要涉及揚(yáng)子斷塊區(qū)(Ⅱ)的下?lián)P子斷塊(Ⅱ1)，鄰近華北斷塊區(qū)的魯蘇斷塊(Ⅰ1)、徐淮斷塊(Ⅰ2)[2]。

揚(yáng)子斷塊區(qū)，亦稱揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)，西南起自云南東部，東至江蘇、南黃海，其范圍包括幾乎整個(gè)長(zhǎng)江流域和南黃海的廣大地區(qū)，是晚元古代形成的中國(guó)第二個(gè)重要準(zhǔn)地臺(tái)，具有形成時(shí)代晚、基底新、蓋層發(fā)育、構(gòu)造變動(dòng)強(qiáng)烈及后期改造顯著等特點(diǎn)。揚(yáng)子斷塊區(qū)(準(zhǔn)地臺(tái))可劃分為10個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元，其中下?lián)P子斷塊(又稱下?lián)P子臺(tái)褶帶或下?lián)P子坳陷帶)的主要特點(diǎn)是中生代以來發(fā)育有強(qiáng)烈的中酸性巖漿活動(dòng)，并以火山作用為主，形成了一系列火山巖盆地，從而構(gòu)成了長(zhǎng)江下游火山活動(dòng)帶[3]。鎮(zhèn)江地區(qū)位于下?lián)P子斷塊南京坳陷的東北段。

下?lián)P子斷塊是一個(gè)以前震旦系為基底，從震旦紀(jì)至三疊紀(jì)長(zhǎng)期發(fā)育起來的坳陷帶(江蘇省地礦局，1984)，區(qū)域上經(jīng)歷了3個(gè)大的演化階段。第一個(gè)階段是下?lián)P子陸塊結(jié)晶基底形成階段，區(qū)內(nèi)最古老的基底巖系——長(zhǎng)城紀(jì)埤城巖群是這一階段的產(chǎn)物，晉寧運(yùn)動(dòng)最終形成了變質(zhì)結(jié)晶基底。第二個(gè)階段乃陸塊增生階段，沉積有南華紀(jì)的磨拉石建造和冰磧巖，震旦紀(jì)至志留紀(jì)的廣海碳酸鹽巖和碎屑巖，泥盆紀(jì)至三疊紀(jì)的海相碳酸鹽巖、碎屑巖、海陸交替相含煤巖系和陸相碎屑巖等，各地層之間均為整合或假整合接觸；印支運(yùn)動(dòng)期伴隨著華北與揚(yáng)子板塊的匯聚，區(qū)內(nèi)南華紀(jì)以來的沉積地層全面褶皺。第三個(gè)階段為濱太平洋大陸邊緣活動(dòng)帶階段，先后經(jīng)歷了前陸盆地、陸內(nèi)走滑-拉張盆地、陸內(nèi)拗陷盆地和陸內(nèi)斷陷盆地等發(fā)育階段，形成大規(guī)?；鹕?侵入雜巖和陸源碎屑沉積[4]。

中、新生代構(gòu)造期以來，區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以斷裂和斷塊活動(dòng)為主，并以引張-伸展型構(gòu)造運(yùn)動(dòng)為主要活動(dòng)特征，形成了一系列由相對(duì)沉降或隆升構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的新生代斷陷或拗陷型的構(gòu)造盆地及隆起區(qū)。

Ⅱ—華南地震區(qū)；Ⅱ-1—長(zhǎng)江中游地震帶；Ⅲ—華北地震區(qū)；Ⅲ-1—長(zhǎng)江下游-黃海地震帶；Ⅲ-2—郯廬地震帶；Ⅲ-3—華北平原地震帶圖1 鎮(zhèn)江及鄰近地區(qū)地震帶分區(qū)圖Fig.1 Earthquake belts in Zhenjiang and adjacent areas

圖2 鎮(zhèn)江地區(qū)及其外圍地震震中分布圖Fig.2 Epicenter distribution of the earthquakes in Zhenjiang and adjacent areas

2 主要活動(dòng)斷裂

自印支運(yùn)動(dòng)以來，區(qū)內(nèi)經(jīng)歷多期、多階段的構(gòu)造變動(dòng)，斷裂構(gòu)造十分發(fā)育(見圖3)。不同時(shí)期形成的斷裂按方向主要有：北東—北北東向、北西向、近東西向、近南北向斷裂及與褶皺伴生的走向逆沖(掩)斷層等。在時(shí)間上，走向逆沖(掩)斷層及早期近東西向斷裂形成較早，可能形成于印支晚期—燕山早期的褶皺造山作用；北東—北北東向斷裂、北西向斷裂則主要為燕山期區(qū)域斷塊作用產(chǎn)物，形成了區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的斷裂構(gòu)造；近南北向與晚期近東西向構(gòu)造可能形成于燕山晚期至喜馬拉雅期，控制了區(qū)內(nèi)新生代沉積凹陷的空間分布。在更新世以前具有活動(dòng)性的斷裂主要有茅山斷裂(F2)、大路—姚橋斷裂(F3)、幕府山—焦山斷裂(F11)。

圖3 鎮(zhèn)江地區(qū)主要斷裂(含活動(dòng)斷裂)分布圖Fig.3 Distribution of the main faults (including active faults) in Zhenjiang area

3 主要斷裂活動(dòng)性調(diào)查與評(píng)價(jià)

3.1 沿江斷裂——幕府山—焦山斷裂(F11)

該斷裂從幕府山經(jīng)燕子磯、棲霞山、龍?zhí)堆由熘伶?zhèn)江焦山一帶，全長(zhǎng)100余千米。在鎮(zhèn)江地區(qū)內(nèi)長(zhǎng)度達(dá)30余千米[8]。總體走向近東西向，斷面傾向北，斷裂南側(cè)為寧鎮(zhèn)山脈，北側(cè)為江北儀征—揚(yáng)州長(zhǎng)江三角洲平原區(qū)。幕府山—焦山斷裂的長(zhǎng)期活動(dòng)造成了幕府山、棲霞山等由復(fù)式背斜構(gòu)造組成的寧鎮(zhèn)山脈隆起的北半部發(fā)生大幅度斷陷，形成了江北的儀征—揚(yáng)州斷陷盆地和江南的寧鎮(zhèn)斷塊隆起，二者沿?cái)嗔寻l(fā)生了顯著的斷塊差異升降運(yùn)動(dòng)。同時(shí)斷裂還控制著長(zhǎng)江及其沿岸的地質(zhì)地貌及第四系的形成和發(fā)育，如沿江南京東部分布著一系列北傾的斷層陡崖，長(zhǎng)江在該段的分布位置與斷裂走向相吻合，斷裂南盤的第四系沉積厚度明顯小于北盤的第四系厚度，而進(jìn)入鎮(zhèn)江地區(qū)，該斷裂處于掩覆狀態(tài)，在世業(yè)洲附近該斷裂侵入了大量巖漿巖。

3.1.1 斷層特征

幕府山—焦山斷裂在高資鎮(zhèn)以西出露地段可以觀察到：斷層面切割了早期由西橫山組組成的斷層三角面(產(chǎn)狀為：走向NE80°，傾向NW，傾角約68°)，二者產(chǎn)狀不一致，斷層面產(chǎn)狀為：走向NE70°—80°，傾向N，傾角約75°，斷層兩側(cè)基巖產(chǎn)狀差異較大，構(gòu)成了斷層接觸關(guān)系，斷層面上的垂直擦痕(見圖4a)表明，斷層為上盤下滑的正斷層特征。斷層內(nèi)發(fā)育10～100 cm厚的青灰色、暗綠色及黃棕色斷層泥，其表面發(fā)育有年代較新垂向擦痕，除發(fā)育在斷層三角面上的垂向擦痕外，還發(fā)育有水平擦痕、斜向擦痕(見圖4b)。斷層面不同運(yùn)動(dòng)方向、不同期次的擦痕說明斷裂曾有過多次活動(dòng)，斷層運(yùn)動(dòng)除正傾構(gòu)滑活動(dòng)外，還存在一定量的水平運(yùn)動(dòng)。其中時(shí)代最老的斷層泥已固結(jié)成巖，色深，巖性堅(jiān)硬；時(shí)代較新的斷層泥未固結(jié)，質(zhì)松，色淺，較新鮮。整個(gè)斷層帶內(nèi)的物質(zhì)主要由斷層破碎帶、固結(jié)的構(gòu)造巖(固結(jié)的斷層泥)以及厚度較小、質(zhì)地松散的斷層泥組成。后者推測(cè)形成時(shí)代為第四紀(jì)，前者應(yīng)形成在前第四紀(jì)時(shí)期(見圖4c)。同時(shí)，斷層泥表層的殘坡積層及上覆黃土層的光釋光測(cè)年結(jié)果顯示，基巖面之上覆蓋的殘坡積層形成的年代為距今0.10～0.11 Ma，斷層帶內(nèi)斷層泥年齡(ESR測(cè)年)為(0.37±0.037)～(0.38±0.038) Ma。斷層錯(cuò)斷了基巖面，并多次有過活動(dòng)，但它沒有錯(cuò)斷上覆的第四系沉積地層(形成年代距今0.10～0.11 Ma)。

圖4 幕府山—焦山斷裂特征圖片F(xiàn)ig. 4 Photos showing the characteristics of the Mifushan-Jiaoshan fault

3.1.2 ASTER 2D、3D衛(wèi)星遙感影像特征

在遙感影像上，斷裂構(gòu)造地貌特征明顯。中西部一帶斷裂走向?yàn)楸睎|向，向東轉(zhuǎn)為近東西向，斷層帶沿長(zhǎng)江南岸形成陡峭的正斷層崖地貌特征，線性影像平直。野外考察表明，斷層南盤的地層產(chǎn)狀陡傾，幕府山以東地區(qū)，山前發(fā)育一系列斷層三角面，斷層切割了基巖面，斷面北傾，其上盤形成寬度較大的斷層破碎帶，構(gòu)成了斷裂的主斷面。

3.1.3 跨斷層鉆孔聯(lián)合地質(zhì)剖面綜合解釋

跨斷層聯(lián)合鉆探剖面布設(shè)在幕府山—焦山斷裂帶北緣斷面上，剖面位置在鎮(zhèn)江地區(qū)高資鎮(zhèn)的西側(cè)。剖面圖(見圖5)顯示，幕府山—焦山斷裂錯(cuò)斷了第四系下伏上白堊統(tǒng)浦口組(K2p)，最大斷距3.1 m，傾向北，傾角50°—65°，為正斷層，并具有往深處斷距逐漸變大的特征。上覆第四系沉積物④層以上沉積厚度均勻，未受到斷層擾動(dòng)或發(fā)生斷錯(cuò)；⑤、⑥層第四系厚度變化較大，斷層上盤的第四系厚度遠(yuǎn)大于下盤，兩者厚度差大于10 m，形成了斷層兩側(cè)(上、下盤)明顯的同層位沉積變形，這一變形與斷裂長(zhǎng)期的同生長(zhǎng)蠕滑斷錯(cuò)位移具有密切的關(guān)系，應(yīng)該屬斷層除粘滑運(yùn)動(dòng)以外的另一種活動(dòng)方式，由于本區(qū)史料記載的最大地震小于6級(jí)，亦從未發(fā)現(xiàn)過古地震事件，因此在第四紀(jì)地層中未見明顯的斷錯(cuò)，但在斷層兩側(cè)明顯的沉積厚度差異往往可以表證斷層雖未發(fā)生快速引發(fā)地震的粘滑運(yùn)動(dòng)，但卻不斷進(jìn)行著長(zhǎng)期緩慢的蠕滑運(yùn)動(dòng)。剖面④層以上地層年代為第四紀(jì)全新世(OSL Sampling：≤10.8±1.1 ka BP)，⑤層和⑥層為第四紀(jì)晚更新世(OSL Sampling：≥13.0±1.3 ka BP)，斷層泥年齡0.6 Ma，為第四紀(jì)中更新世。根據(jù)上述斷層錯(cuò)斷的地層層位、上斷點(diǎn)上覆地層的年代、風(fēng)化殼形成年代界線(Q2)及斷層泥測(cè)試年代數(shù)據(jù)，并結(jié)合淺層人工地震探測(cè)結(jié)果認(rèn)為，幕府山—焦山斷裂活動(dòng)年代為第四紀(jì)中更新世。

圖5 幕府山—焦山斷層(F11)鉆探聯(lián)合地質(zhì)剖面圖(據(jù)江蘇省地震工程研究院)Fig. 5 Drilling geological profiles in the Mufushan-Jiaoshan fault (F11)

從世業(yè)洲—巢鳳山鉆孔聯(lián)孔剖面(見圖6)可以看出，幕府山—焦山斷裂具有多期次活動(dòng)特點(diǎn)。分析第四系沉積物分布的底板埋深認(rèn)為：更新世早期，斷裂兩側(cè)均具有抬升的特點(diǎn)，在斷層兩側(cè)未見沉積物或早期沉積物遭后期沖刷未見殘留；更新世中期，斷裂南側(cè)山麓區(qū)開始接受殘坡積、沖坡積沉積物，地殼抬升，而斷裂北側(cè)地殼下降，接受了河流河床相沉積，其頂板埋深在68～70 m之間，自此開始，斷裂北側(cè)一直處于下降階段，接受河流相沉積，其中沖刷、堆積交替發(fā)生，堆積了厚度超過60 m的第四系河流-河口相松散堆積物。

圖6 世業(yè)洲—巢鳳山鉆孔聯(lián)孔剖面Fig. 6 Drilling profiles in Shiyezhou-Chaofengshan area

從剖面中殘留的第四系同時(shí)代沉積物頂?shù)装宓穆裆罘治?，幕府山—焦山斷裂主活?dòng)期在更新世中期或以前。更新世中期至全新世早期，斷層的上盤(下降盤)始終處于緩慢下降之中，具有間歇性抬升特征，至距今7.0 ka(全新世中期)以來，斷裂的下降盤(上盤)處于相對(duì)穩(wěn)定階段，有文字記載的歷史亦偶發(fā)地震現(xiàn)象[9]。

3.1.4 鉆孔超聲波CT掃描

在跨斷層鉆探聯(lián)合剖面實(shí)施的基礎(chǔ)上，對(duì)5號(hào)至4號(hào)孔之間的斷面進(jìn)行了跨斷層超聲波CT掃描探測(cè)。探測(cè)結(jié)果(見圖7)表明，斷層通過處，基巖表面的風(fēng)化殼(黃色條帶)及基巖層內(nèi)的泥巖層(黃色條帶)均發(fā)生了斷錯(cuò)(或破碎)，并沿?cái)鄬用娣植加袛鄬幽?黃色斑點(diǎn)條帶)。

圖7 超聲波CT掃描影像及解譯圖Fig. 7 Ultrasonic CT scanning image and interpretation

3.1.5 斷裂活動(dòng)性認(rèn)識(shí)

通過分析鉆孔聯(lián)合柱狀圖所揭示的地層分層、巖性特征，特別是晚第四紀(jì)地層分層，確定斷層兩側(cè)(上、下盤)同層位地層的斷錯(cuò)參數(shù)(錯(cuò)動(dòng)方式、斷距、上斷點(diǎn)斷錯(cuò)層位、斷層物質(zhì)及測(cè)年數(shù)據(jù))，并結(jié)合規(guī)劃區(qū)地震地質(zhì)調(diào)查、淺層人工地震探測(cè)等成果資料以及相關(guān)的年代學(xué)測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)幕府山—焦山斷裂的活動(dòng)年代進(jìn)行初步分析鑒定，認(rèn)為該斷層的活動(dòng)年代為中更新世。

3.2 茅山斷裂(F2)

該斷裂由一系列相互平行、呈階梯狀錯(cuò)落的正斷層組成，在鎮(zhèn)江地區(qū)范圍內(nèi)為隱伏斷裂。斷裂總體呈北北東走向，傾向南東，傾角在35°—85°之間變化。該斷裂由6段組成，斷裂西側(cè)出露茅山組—棲霞組，東側(cè)則為阜寧組—下蜀組。沿?cái)嗔延猩闲率乐粮率涝缙诘男鋷r斷續(xù)分布，玄武巖內(nèi)含有上地幔物質(zhì)——二輝橄巖包體，推測(cè)巖漿巖深度在50 km以下，反映了該斷裂深度已達(dá)地幔。該斷裂是蘇南地區(qū)一條重要的重力梯度帶，布格重力異常值在6 km的范圍內(nèi)從0變化為18×10-5m/s2，航磁異常沿?cái)嗔扬@示為負(fù)異常[10]。

3.2.1 斷層特征

3.2.2 斷裂探槽剖面特征

探槽位于溧陽曹山林場(chǎng)，探槽中斷裂帶寬3.8 m，斷裂帶分帶明顯，從下盤到上盤依次出現(xiàn)：①變質(zhì)石英砂巖；②劈理化變質(zhì)石英砂巖；③灰白色含磨礫斷層泥，由高嶺石和伊利石組成，含有較多石英碎屑和石英砂巖磨礫，大磨礫可保留原巖結(jié)構(gòu)，僅邊部的石英顆粒度減小，產(chǎn)生破裂紋，小磨礫則原巖結(jié)構(gòu)破壞，呈碎裂-糜棱結(jié)構(gòu)；④大磨礫由石英碎斑和屑狀、粉狀石英組成；⑤含磨礫斷層泥，由次棱角狀—次渾圓狀石英砂巖礫和石英碎屑組成，片理化不明顯；⑥灰白色片理化斷層泥，由石英碎屑和高嶺石、伊利石-蒙脫石組成，含少量巖礫；⑦磚紅色片理化斷層泥，由石英碎屑和高嶺石組成，含少量巖礫；⑧含火山巖等巖礫的長(zhǎng)石石英砂巖。采集灰白色斷層泥12-3、12-6和磚紅色斷層泥12-7等3個(gè)樣品，采用ESR方法，測(cè)得Ge心和E′心年值分別為(5.02、58.52；7.23、75.59；5.03、55.29)×104a，表明該斷裂帶活動(dòng)時(shí)間為中更新世早期—晚更新世，可能發(fā)生3～4次構(gòu)造活動(dòng)事件。通過斷層泥中石英碎屑SEM研究，在早更新世—全新世有3次構(gòu)造事件活動(dòng)。綜合上述地震地質(zhì)、測(cè)量及物探資料分析，推測(cè)茅山東緣斷裂屬第四紀(jì)晚更新世活動(dòng)斷裂。

3.2.3 茅山斷裂附近地球物理勘探成果解釋

3.2.3.1 茅山斷裂在重力場(chǎng)中的反映

茅山斷裂在布格重力異常圖(見圖8)上呈現(xiàn)北北東走向，異常呈東低、西高[11～13]，可分3段：北段(鎮(zhèn)江—揚(yáng)州—鹽城以東)，中段(鎮(zhèn)江—上黨—上會(huì)鎮(zhèn)以北)，南段(上會(huì)以東—白兔以西)，在重力布格異常圖中反映為密集的梯級(jí)帶異常。

圖8 重力布格異常等值線平面圖及推測(cè)茅山斷裂圖Fig.8 Gravity Bouguer anomaly contour map and inferred Maoshan fault

圖9 上黨120線CSAMT反演電阻率斷面及地質(zhì)解譯圖Fig.9 CSAMT inversion resistivity section and geological interpretation of Shangdang-120 Line

圖10 上會(huì)100線CSAMT反演電阻率斷面及地質(zhì)解譯圖Fig.10 CSAMT inversion resistivity section and geological interpretation of Shanghui-100 Line

3.2.3.2 茅山斷裂在CSAMT資料中的反映

從上黨120線反演電阻率斷面(見圖9)上解譯Fsd1—Fsd8共計(jì)8條斷層。斷層產(chǎn)狀近直立，斷層西側(cè)上黨組厚度明顯大于其東側(cè)；上會(huì)100線反演電阻率斷面(見圖10)顯示斷層傾向東，傾角較陡，斷層深部切割三疊系和二疊系，頂部切割到赤山組和浦口組中部，斷面圖上表現(xiàn)為電阻率等值線的明顯拐折，斷層?xùn)|側(cè)電阻率值明顯大于西側(cè)。

3.2.4 鉆孔聯(lián)孔剖面特征

茅山斷裂兩側(cè)鉆孔聯(lián)孔剖面揭示：斷裂下盤86孔、上盤87孔孔距3400 m，86孔下蜀組底板埋深31 m，87孔下蜀組底板埋深55 m。本次施工的ZKJ06孔(下盤)下蜀組底板埋深29.8 m，ZKJ16孔(上盤)下蜀組底板埋深58.4 m，孔距9000 m，二孔下蜀組底板沉積物巖性具有相似性(見圖11)，可以作為標(biāo)志層進(jìn)行對(duì)比，說明茅山斷裂在第四紀(jì)尤其在更新世晚期存在繼承性活動(dòng)特征。

圖11 茅山斷裂兩側(cè)鉆孔聯(lián)孔剖面第四系差異性沉積特征Fig.11 Quaternary differential sedimentary characteristics of the drilling profiles in both sides of Maoshan fault

3.2.5 斷裂活動(dòng)性認(rèn)識(shí)

結(jié)合茅山斷裂延伸的西南地區(qū)地震地質(zhì)調(diào)查、淺層人工地震探測(cè)、CSAMT勘探、第四系標(biāo)志層年代學(xué)測(cè)試等資料鑒定認(rèn)為：斷層的主要活動(dòng)年代為更新世晚期，但在近百年來該斷裂沿線發(fā)生過6級(jí)以上地震，說明在第四紀(jì)晚期仍然具有活動(dòng)性，是需要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)的斷裂構(gòu)造。

3.3 大路—姚橋斷裂(F3)

大路—姚橋斷裂在規(guī)劃區(qū)是隱伏斷裂，位于圌山—五峰山東側(cè)，地表被第四紀(jì)松散沉積物覆蓋。

3.3.1 地球物理特征解釋

3.3.1.1 航磁特征

1977年常州—蘇州航空測(cè)量資料[14]顯示，大路—姚橋斷裂處于鎮(zhèn)江東部地磁場(chǎng)平緩疊加局部串珠狀異常。平緩的地磁場(chǎng)在-40～-50 nT；串珠狀異常沿著北北西走向，近等軸狀，自北向南異常值逐漸減小。在大路鎮(zhèn)異常最大值350 nT，姚橋異常最大值175 nT，最南端異常值100 nT(見圖12)。

圖12 1∶5萬化極等值線推斷斷裂圖Fig.12 The inferred fault according to 1∶50000 aeromagnetic anomaly contour

3.3.1.2 地球物理勘探結(jié)果解釋

重力測(cè)量與地震勘探：大路—姚橋一線以西重力異常值較高，而其東側(cè)異常值較低，這與西側(cè)發(fā)育的圌山火山碎屑巖、東側(cè)發(fā)育的白堊系浦口組沉積碎屑巖密切相關(guān)[15](見圖13、圖14)。大路—姚橋斷裂在地震勘探剖面斷陷明顯，存在北西斷裂構(gòu)造。

圖13 圌山地區(qū)重力測(cè)量剩余重力異常圖Fig.13 A residual gravity anomaly map in Chuanshan area

圖14 圌山地區(qū)重力水平模量圖Fig.14 A gravity horizontal modulus map in Chuanshan area

CSAMT勘探：斷裂兩側(cè)存在明顯的高阻與低阻分界線，等值線密集，并出現(xiàn)漏斗狀低阻異常帶，是斷裂構(gòu)造的反映；異常的傾向表明斷裂構(gòu)造北東傾，斷裂性質(zhì)為張性斷裂。

平面電阻率切片圖(見圖15)可以反映斷裂在平面上的分布，深部電阻率在平面上的變化顯示，斷裂西側(cè)電阻率整體較高，東側(cè)電阻率較低，綜合分析認(rèn)為姚橋—大路斷裂為正斷層，傾向北東東，傾角較大，走向北北西。

圖15 鎮(zhèn)江新區(qū)大路鎮(zhèn)1000 m深度電阻率切片圖Fig.15 A resistivity slice map in the depth of 1000 m in Dalu Town, Zhenjiang New Area

3.3.2 鉆孔聯(lián)孔剖面特征

從鉆孔聯(lián)孔剖面(見圖16)可見，剖面中 ZG02、ZKJ27二孔間距4500 m。位于斷裂下盤(西側(cè))的ZG02孔全新世晚期堆積了5.8 m厚的河流相松散沉積物，其下則為厚達(dá)75 m的更新世中晚期下蜀組黃土與古土壤；而位于斷裂上盤(東側(cè))的ZKJ27孔則發(fā)育了更新世中期以來的河流、河口相以粉細(xì)砂為主的沉積物，厚度達(dá)96.8 m，期間全新世早期—更新世晚期缺失堆積，說明斷裂的上盤自更新世早期地殼一直處于下降階段，接受了大量河流相堆積，同時(shí)存在間歇性抬升，造成河流侵蝕作用加劇，致使局部地層缺失。

圖16 西塘—朱良村第四系鉆孔聯(lián)孔剖面(PM10)Fig.16 Quaternary drilling profiles in Xitang-Zhuliang Village

3.3.3 斷裂活動(dòng)性認(rèn)識(shí)

通過分析鉆孔聯(lián)合柱狀圖所揭示的地層分層、巖性特征、特別是晚第四紀(jì)地層分層，確定斷層兩側(cè)(上、下盤)同層位地層的斷錯(cuò)，并結(jié)合地震地質(zhì)調(diào)查、淺層人工地震探測(cè)、重力測(cè)量及CSAMT勘探等成果資料，對(duì)大路—姚橋斷裂的活動(dòng)年代進(jìn)行初步分析鑒定，得出：斷層的主要活動(dòng)年代為更新世晚期，至全新世早期存在下盤上升、上盤下降的差異運(yùn)動(dòng)特征。

4 主要斷裂構(gòu)造活動(dòng)性評(píng)價(jià)

鎮(zhèn)江地區(qū)主要活動(dòng)斷裂構(gòu)造為茅山斷裂、幕府山—焦山斷裂、大路—姚橋斷裂，通過對(duì)其開展的地震地質(zhì)調(diào)查、地球物理勘探(含淺地震勘探、CSAMT、重力測(cè)量等)、第四系鉆孔標(biāo)志層聯(lián)孔剖面研究，活動(dòng)斷裂的活動(dòng)時(shí)代基本具有共性，主要活動(dòng)時(shí)代在更新世中期，更新世晚期—全新世早期存在沉降差異性特征，全新世中晚期全區(qū)基本處于相對(duì)穩(wěn)定的構(gòu)造時(shí)期，塑造了長(zhǎng)江南岸以山丘區(qū)、長(zhǎng)江北岸以接受較厚的第四系河流相松散沉積物為特征的現(xiàn)代地貌景觀。

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RESEARCH ON THE MAJOR ACTIVE FAULTS IN ZHENJIANG,JIANGSU AND THEIR LATE QUATERNARY ACTIVITIES

ZONG Kai-hong1, ZONG Wen1, KANG Cong-xuan2,3, BAI Shi-biao4

(1.Jiangsu Geological Survey Research Institute, Nanjing 210049, China;2.NanjingGeologicalSurveyCenter,ChinaGeologicalSurvey,Nanjing210037,China;3.HehaiUniversity,Nanjing210018,China;4.NanjingNormalUniversity,Nanjing210066,China)

Combined with a series of measures from geophysical exploration, drilling and trench, through surveying the geomorphology and interpreting the remote sensing image at Zhenjiang, Jiangsu province, we discussed the age of Quaternary strata at both sides of Zhenjiang fault, then confirmed the activity mechanism and activity time of the fault. Research showed that the faults formed in different periods divided by directions include NE-NEE, NW, nearly EW, nearly NS and strike thrust (eversed) faults associated with fold, etc. Strike thrust (eversed) faults and early nearly EW trending faults formed in the late Indosinian to early Yanshanian fold orogenesis, NE-NNE trending and NW trending faults are the largest faults, formed mainly in Yanshan regional fault blockperiod. Nearly SN and late nearly EW trending tectonics controlled the spacial distribution of the Cenozoic sedimentary depression, which formed in late Yanshanianto Himalayan period. The faults that have inheritance activities include Mufushan-jiaoshan fault, Maoshan fault (belt) and fault along the river since the Quaternary, they are the main fault tectonics to Shape the modern landscape. Combining the regularity of seismic occurrence at Zhenjiang region with the charactristics of stress field, we consider the last activity time of the fault tectonics in Zhenjiang region is Pleistocene, activity is weak at Holocene, and then tends to be stable.

Zhenjiang city of Jiangsu province; active tectonic; Quaternary strata; active faulting; seismic hazard

1006-6616(2016)03-0439-15

2016-04-15

宗開紅(1962-)，研究員級(jí)高工，長(zhǎng)期從事第四系及地質(zhì)環(huán)境調(diào)查研究工作。E-mail：zkaihong818@126.com

康從軒(1984-)，博士，工程師，主要從事水文地質(zhì)與工程地質(zhì)研究。E-mail:109966079@qq.com

P546；P315.2

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