长江破碎带的研究过程及最新认识

第２卷第４期　２００７年１２月　震灾防御技术　

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ　Ｄｉｓａｓｔｅｒ　Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　Ｖｂ１．２．Ｎｏ．４　

Ｄｅｃ．，２００７　

侯康明，宗开红，郭江宁，熊振，李丽梅，周彩霞，蒋波，２００７．长江破碎带的研究过程及最新认识．震灾防御技术，２（４）：３３１．’＿｛Ｉ３８．　

长江破碎带的研究过程及最新认识　

侯康明　宗开红　郭江宁　熊　振　李丽梅　周彩霞　蒋　波　）　１）江苏省地震局，南京２１００１４　２）江苏省地质调查研究院，南京２１００１４　

摘要本文依据南京市及其附近区域（活动断层探测目标区范围）所开展的浅层人工地震探测、　槽探、钻探，以及第四纪地层划分、新年代学测试数据等多学科资料，综合评价了长江破碎带的　最新活动年代、活动性质、断层相关参数及其与地震活动关系方面的最新认识。　

关键词：长江破碎带断层活动性第四纪地层划分联合钻探剖面断层地质剖面　

刖舌　城市活动断层探测的实质是对隐伏断层的探测，在这方面的研究，国内外尚缺乏成熟的　探测方法。目前所采用的各种相关探测方法或技术手段均不同程度的存在着某种不确定性。　因此在针对具体的某条活动断层的探测过程中，应以地震地质调查资料为基础，结合物探、　化探、槽探、钻探及新年代学测试数据等多学科资料，进行综合分析评价，从而确定断层的　分布位置和活动性参数（如断层活动年代、活动性质、活动方式及分段性等）。　长江破碎带又名幕府山一焦山断裂，是位于南京市主城区长江南岸的一条知名度较高的　断裂带，是华东地区工程界较为关注的一条断裂构造。属南京市活动断层探测的目标断层之　一。

本文将这一断裂编号为Ｆ２（以下简称Ｆ２断层），它全长１００余公里，西起南京长江大桥　

附近的幕府山，东至镇江市的焦山北缘。断层走向近东西向，倾向北，倾角在６５０－－７５￣之间　变化。断裂力学性质为正断层。在该断裂的东西两端均发生过５—６级破坏性地震。　

１　Ｆ２断层研究过程　１９６０年，江苏省地质航空物探大队依据长江沿岸的平静负磁场值（０＿＿一１００Ｙ（ｎＴ））与　其两侧局部升高的正磁场值形成鲜明对照的事实，首次提出“长江破碎带”的概念，自此以　后，引起了人们对该断裂的重视。１９６５年，地质部地质科学研究院主编的《中国大地构造基　本特征》一书中，又将其称之为“下扬子破碎带”。１９７７年，由安徽省地质局区域地质调查　队完成的《１：２０万区域地质调查报告》（南京幅）中也引用了长江破碎带这一名称。１９７０年，　

１基金项目国家“十五”重大建设项目、中国地震活断层探测技术系统分项目（１－４—１０）、南京市活动断层探测及地震危　险性评价项目　［收稿日期］２００７—１１－２１　【作者简介］候康明，男，生于１９５４年。博士，研究员。主要从事地震地质及工程地震研究。Ｅ．ｍａｉｌ：ｈｋｍ．１９５４＠１６３．ｔｏｍ　

维普资讯 http://www.cqvip.com ３３２　震灾防御技术　２卷　江苏省重工业局区测队革命委员会完成的《１：２０万区域地质调查报告》（扬州幅），将其称之　为“长江大断裂”。１９８４年，由江苏省地质矿产局遥感站完成的《长江下游（南京一长江口）　河道演变遥感调查报告》中称其为“南京一镇江断裂”。１９８４年，由江苏省地质矿产局完成的　《１：５万宁镇山脉区域地质测量报告》称其为“幕府山一焦山断裂带”（江苏省地质矿产局，　１９８４）。近年来，沿南京市长江沿岸新建了一批重大工程，如对长江二桥、拟建四桥、地铁　线路等重大工程场地的选址，都涉及到对该断裂活动性的评价问题。所以近几年相继对该断　裂开展过局部段落的探测评价工作，但都未开展过较为系统的探测研究工作，因此对该断裂　的活动性评价一直存在着不同的认识和分歧。究其根本原因是：前人对断裂存在及活动性方　面的认识主要是依据小比例尺的１：１００万的物探（重、磁场）资料或１：２０万区测地质资料确　定的（江苏省地质矿产局，１９８９；江苏省地质矿产局，１９９７；江苏省地质矿产局，１９８４；江　苏省地质矿产局区调队，１９８９），缺乏能够揭露断裂真实面目的大比例尺槽探、钻探或野外断　层地质地貌露头剖面等方面的地质资料。因此，南京市活动断层探测项目设计的重点工作是　要求补充具有说服力的槽探、钻探等方面的资料，从根本上确定对断层活动特征，特别是对　活动年代方面的评价问题。　

２区域地质构造环境　Ｆ２断层位于下扬子断块区内（图１）。区域西部及西南部为中、低山丘陵区，属新构造期　以来相对抬升的区域；东北部的广大区域属长江三角洲冲积平原区。区域内可见一系列相间　排列的北东向隆起与坳陷盆地，其中北东向隆起构成了低山丘陵区，海拔高度在百余米至４００　余米之间。低山多由前古生代及古生代地层组成，山前较低的岗地区沉积了中、新生代地层，　常可见到中生代火山岩堆积。盆地内沉积有厚度不大的第四纪松散堆积物，多以细颗粒的粘　土及亚粘土层，粉细砂堆积为主。区内断裂常发育在山前或盆地边缘，多以正断层为主，反　映了新构造期以来，下扬子构造区进入了大陆边缘活动构造的发展时期（任纪舜等，１９９７），　结束了以褶皱为主的构造发展阶段，代之以拉张一伸展运动为主导的断块构造变形，形成了一　系列规模不等的张性断陷盆地，并伴有断裂活动和岩浆活动。　活动断层探测目标区位于长江下游一黄海地震带内，区内中强地震主要集中在由长江破　碎带（Ｆ２）、南京一湖熟断裂（Ｆ１）及茅山东缘断裂相交的交汇区内或附近，从图１可见历史　中强震和现代中强震主要发生在溧阳震区、扬州一镇江及南京市区附近（中国地震局震害防御　司，１９９５）。　

３　Ｆ２断层遥感影像表现特征　ＡＳＴＥＲ　３Ｄ遥感影像显示（图２），Ｆ２断层从南京市主城区长江大桥附近的幕府山经燕子　矶、栖霞山、龙潭延伸至镇江焦山一带，主断面沿一系列地貌特征明显、相对陡峻的断层三　角面和Ｉ级阶地与高河漫滩的分界线延伸。　由于该断裂的长期活动作用，在研究区造成了幕府山、栖霞山等一系列由复式背斜构造　组成的宁镇山脉北半部发生了大幅度断陷，形成了江北的仪征断陷盆地和江南的宁镇断块隆　起，二者沿断裂发生了显著的断块差异升降运动。同时断裂还控制着长江沿岸的地质地貌类　型及第四系形成和发育特征，如沿江分布着一系列北倾的断层陡崖，断裂延线地层十分破碎，　形成由多条断面组成的破碎带。长江在该段的分布位置与断裂走向位置相吻合，断裂南盘的　

维普资讯 http://www.cqvip.com 维普资讯 http://www.cqvip.com 维普资讯 http://www.cqvip.com 维普资讯 http://www.cqvip.com ３３６　震灾防御技术　２卷　⑥层为晚更新世沉积层，主要由青灰色粉砂质黏土夹粉砂层组成，厚度约５—１４ｍ不等。　⑦层为强风化基岩风化壳（形成年代为中更新世≥１５万年），厚度１—４ｍ不等。　⑧层为白垩系上统浦口组粉砂岩。　⑨层为白垩系上统泥岩层（基岩内部标志层）。　⑩层为白垩系上统浦口组粉砂岩（Ｋ２　）。　层为白垩系上统浦口组泥岩层（基岩内部标志层）。　其中在３号、４号孔打出了断层泥，经采用ＥＳＲ方法对断层泥样品测试，获得年龄数据　为：（３０＋３．０）万年。　图４表明，Ｆ２断层错断了第⑦层基岩风化壳、第⑧层、第⑨层泥岩标志层、第⑩层以及　第　层泥岩标志层。第⑧层白垩系上统浦口组基岩面（Ｋ２　）的最大断距约３．１ｍ，倾向北，　倾角约５０。＿＿６５。，为正断层错动方式，并具有越往深处断距逐渐变大的同生长断层特征。第　④层以上覆盖的第四系松散沉积层沉积厚度均匀，未受到断层扰动或断错现象。第⑤一⑥层　第四系厚度变化比较大，其中断层上盘的第四系厚度远大于下盘的第四系厚度，两者厚度差　大于１０ｍ，形成了断层两侧（上、下盘）明显的同层位沉积厚度差异。　依据中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室年代学分析测试报告（光释光　ＮＪＯＳＬ）给出的初步测试数据，第④层以上地层年代为第四纪全新世（ＯＳＬ　Ｓａｍｐｌｉｎｇ：≤（１ｏ．８　±１．１）ｋａＢＰ）；第⑤—⑥层为第四纪晚更新世（ＯＳＬ　Ｓａｍｐｌｉｎｇ：＞／（１３．０±１．３）ｋａＢＰ）。根据钻探　地质剖面解释资料（图４），Ｆ２断层错断了第⑦层风化壳，其形成年代＞／０５ｏ．０±１０．５）ｋａＢＰ。　在４号孔打出的断层泥，经ＥＳＲ方法测年，其形成年代距今为６０万年，为第四纪中更新世。　根据上述断层错断的地层层位、上断点上覆地层的年代、风化壳形成年代界线以及断层　泥测试年代数据，并结合浅层人工地震探测结果，综合分析认为：幕府山一焦山断裂活动年代　应推测为第四纪中更新世较为合适。　４．３　Ｆ２断层栖霞段地质剖面研究　Ｆ２断层在栖霞段沿一系列断层三角面分布（图５）。断层切割了基岩面，呈蛇曲状平面几　何形态沿栖霞山北缘分布，断层北倾，其上盘形成宽度较大的断层破碎带（宽约２０二＿３０ｍ），　构成了幕府山一焦山断裂的主断面。断层出露于上侏罗统西横山组（Ｊ３ｘ）与龙王山组之间（图　６）。西横山组为厚度较大的河湖相碎屑岩；龙王山组则为青灰色块状火山熔岩。断层切割了　早期形成的断层三角面，二者产状不一致。断层面产状为：走向ＮＥ７０。一８０。，倾向Ｎ，倾角　约７５。；断层三角面产状为：走向ＮＥ８０。，倾向ＮＮＷ，倾角约６８。。断层两侧基岩产状差异　较大，岩层倾角不一致，构成了断层接触关系。断层面上的垂直擦痕表明，断层为上盘下落　的正断层活动特征。断层内分布有１０数厘米至ｌｍ多厚的断层泥，断层泥呈青灰色、暗绿色　泥状物质，颗粒微细。断层泥表层发育有垂直擦痕，现场分析这种擦痕形成的年代较新。为　此，我们较为系统的采集了断层泥样品，并采集了形成擦痕的方解石盖膜（ＥＳＲ方法测试）。　除发育在断层三角面上的垂直擦痕外，还发育有水平擦痕、斜向擦痕。由这些不同运动方向、　不同期次的擦痕可以推断，Ｆ２断层曾有过多次活动，断层运动除了正倾滑活动外，还兼有一　定量的水平运动。从断层泥表面形成的擦痕推断，断层最近一次活动年代较新（根据电子自　旋共振ＥＳＲ方法获得的数据为：（３７＋３．７）万年≤测试数据≤（３８±３．８）万年）。基岩面之　上覆盖有第四纪残积、坡积层，厚度约２．３—３ｍ（图６）。该层可划分为２层，上部为次生黄　土层，厚约６０－－１００ｃｍ。在该层中采集了３个释光样品，其光释光（０ＳＬＦ２ｘｘ一１、Ｆ２ＸＸ一２）　

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