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      郯廬斷裂帶嶂山段探槽古地震研究

      2015-05-13 11:09:05楊源源姚大全鄭海剛安徽省地震局合肥230031
      地震科學(xué)進(jìn)展 2015年9期
      關(guān)鍵詞:探槽郯廬斷裂帶

      楊源源 姚大全 趙 朋 鄭海剛 疏 鵬(安徽省地震局,合肥 230031)

      郯廬斷裂帶嶂山段探槽古地震研究

      楊源源 姚大全 趙 朋 鄭海剛 疏 鵬
      (安徽省地震局,合肥 230031)

      為揭示郯廬斷裂帶在嶂山段的新活動(dòng)特征,在該段進(jìn)行了構(gòu)造地貌調(diào)查與古地震探槽開(kāi)挖。嶂山段位于宿遷曉店鎮(zhèn)至井頭鄉(xiāng)一帶,段落長(zhǎng)約7 km,走向NE10°,傾角60°~80°。該段為郯廬斷裂帶F5斷層通過(guò)地段。以梁莊為界可分為南北兩亞段,北亞段沿著嶂山東麓發(fā)育,構(gòu)成山體與平原的分界斷層,表現(xiàn)為白堊系青山組地層逆沖于晚更新統(tǒng)地層之上;南亞段發(fā)育于嶂山南側(cè)的平原地帶,地貌上表現(xiàn)為斷續(xù)延伸的北東向線(xiàn)性陡坎與凹槽,斷裂出露于上新統(tǒng)宿遷組與晚更新統(tǒng)地層之間。在南亞段斷層陡坎下方開(kāi)挖古地震探槽2個(gè)。

      1號(hào)探槽長(zhǎng)13 m,寬3.5 m,深3 m,揭露2條斷層。F1斷層傾向東,斷層平直,傾角較緩,F(xiàn)2斷層呈弧形彎曲,近直立(圖1a)。斷裂具有分期活動(dòng)特征,早期為F1,階梯狀,錯(cuò)斷了層⑥,結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)為東、西兩條次級(jí)斷層,活動(dòng)方式為正斷;晚期發(fā)生構(gòu)造反轉(zhuǎn),活動(dòng)方式變?yōu)槟鏇_,F(xiàn)1、F2斷層所挾持的斷夾塊整體受擠壓隆升,逆沖運(yùn)動(dòng)主要發(fā)生在東側(cè)次級(jí)斷面上,西側(cè)的次級(jí)斷層也承擔(dān)了一定的逆沖分量;F2斷層相對(duì)F1斷層具有繼承性與新生性,兩斷層在底部可能合并為一條。剖面中,層⑥被層⑤覆蓋,層⑤發(fā)生了逆斷,表明斷裂的正斷運(yùn)動(dòng)至少在層⑤之前。剖面及研究區(qū)缺失晚更新統(tǒng)地層,可能由于在早更新世時(shí)期斷裂已經(jīng)由正斷變?yōu)槟鏇_,由此推斷郯廬斷裂嶂山段在上新世期間仍然持續(xù)進(jìn)行著自晚中生代以來(lái)的拉張正斷運(yùn)動(dòng),第四紀(jì)伊始發(fā)生了構(gòu)造反轉(zhuǎn),斷裂活動(dòng)方式變?yōu)槟鏇_。在F1頂部見(jiàn)古地震崩積楔,14C年齡為(15.12~14.8)ka BP,與層④頂部年齡(15.12~14.7)ka BP接近,表明其物質(zhì)來(lái)源于層④,判斷該次古地震事件發(fā)生在層④堆積之后層③堆積之前,即(15.12~11.82)ka BP。2號(hào)探槽長(zhǎng)7 m,寬3 m,深3 m(圖1b),與馬窯1號(hào)探槽能較好對(duì)比,不同的是斷裂晚期活動(dòng)期間,逆沖運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)在F2斷層上,其西盤(pán)地層包括F1斷層作為整體往上逆沖。在層③底部測(cè)得14C年齡為(11.4~11.23)ka BP,顯示斷層錯(cuò)斷了全新世早期地層。

      本研究揭示,郯廬斷裂嶂山段上新世期間仍然持續(xù)進(jìn)行著自晚中生代以來(lái)的拉張正斷運(yùn)動(dòng),第四紀(jì)伊始區(qū)域發(fā)生擠壓,斷裂活動(dòng)方式變?yōu)槟鏇_。斷裂結(jié)構(gòu)上由多條次級(jí)斷層組成,斷層之間具有繼承性與新生性,往底部合并為一條。馬窯1號(hào)探槽揭示嶂山段在(15.12~11.82)ka BP期間發(fā)生過(guò)一次古地震事件,馬窯2號(hào)探槽揭示該段錯(cuò)斷了全新世早期地層。

      圖1 嶂山段古地震探槽素描圖

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