西江断裂周边第四纪地貌特征

西江断裂带总体走向为北西－南东向，断裂带控制了珠江三角洲的西界（陈国能等，1995）。西江断裂形成于中生代中期，控制早白垩世红色碎屑岩盆地的形成，构成珠江三角洲断陷盆地的西界。从晚白垩世至古近纪，三水盆地内沉积厚约3000m的红色碎屑岩系，在古近纪末，断裂再次活动，控制西江右岸高明等地第三纪砾石层的发育。第四纪以来，沿西江水道出现数个北西向的第四系沉积凹陷。在三水至高明地区，西江河床的右岸往往直逼基岩，形成陡崖，左岸则常见数百米宽的河漫滩以及二级至三级阶地。西江断裂的鹤山－江门段，断裂基本沿西江左右两岸发育，在九江河段，断裂主断面在河段形成明显的断层崖。在了哥山西南侧，西江在此处分流，形成北西向的东海水道，西江的发育在此处明显受到该断裂影响。由上所述，西江断裂与第四纪地貌的关系可以概括为二：一是与第四纪地貌的耦合性；二是阶地抬升等现象。

（一）断裂与第四纪地貌之间的耦合性

在宏观上，西江断裂控制了珠江三角洲西、北江部分的第四纪沉积。从第四系沉积物厚度看，沿断裂出现了若干轴向为北西的凹槽，古劳镇以西，山脊呈北东走向，海拔在413～610m之间，向盆地中心逐渐降低，形成多个轴向北西的狭长第四系沉积中心，第四系等厚线亦呈北西向长条状分布。西江断裂第四系最大厚度在九江一带达80m，南段以斗门凹陷为中心灯笼沙断陷，从晚更新世至现在，该断陷的沉降幅度已经超过60m（平均30～40m）（张虎南等，1994；陈伟光等，2002）。

从沉积物沉降速率看，沿西江断裂带在青岐、白坭、太平、九江、大鳖、灯笼沙等地，根据样品层位高程及14C年代测定，自晚更新世中期（Qp22）以来，沿断裂带断块的沉降速率平均为1．84mm／a，而且由北往南沉降速率逐渐增大。北段（高要金利）沉降速率为0．51mm／a；中段（南海九江—新会睦洲一带）沉降速率平均为0．86mm／a；南段（斗门大赤坎—灯笼沙一带）沉降速率平均为4．85mm／a（庄文明等，2000）。

重复大地水准测量结果显示，西江东岸的九江，1966—1973年下降了28mm，平均速率达4mm／a （庄文明等，2000）。形变测量资料表明，1953—1985年，在磨刀门附近存在形变速率达7mm／a的沉降中心，其外围等值线长轴方向同西江断裂平行。形变沉降中心与第四系沉积中心不完全相符，前者偏右。

第四纪等厚线与形变速率北西向展布的耦合性特征表明，西江断裂对第四纪地层和形变特征具有一定的控制作用。

（二）阶地抬升等新构造运动特征

1．夷平面

西江西侧为基岩山地，北部金利镇北西最高海拔845m，向南到富湾以西凌云山，海拔降为414m，从凌云山—步洲村显示三级夷平（图3－41）。

图3－41 西江右岸凌云山一带三级夷平面示意图

南部斗门一带，山体走向不明显，发育着海拔100～120m、150～180m、200～250m、300～350m四级夷平面，五桂山区则有海拔300～350m、200m的剥蚀面；有40～50m、20～25m、5～10m三级台地；东部大朗、沙井一带发育200～250m、150～180m的剥蚀面及40～50m、20～30m二级台地等。

多级夷平面的存在，说明中更新世以来，以西江断裂为西缘的珠江三角洲西缘有过多次间歇性抬升。

2．阶地

阶地是河流在空间时序变化发展过程中由地貌的塑造而形成的，对构造运动极其敏感。它储存着许多地球变化的信息，研究河流阶地能进一步了解地球演化的规律。西江北段在三水以下左岸普遍发育比高20m左右的阶地河流阶地（图3－42），其下为宽达数百米的河漫滩，而右岸河床直逼基岩，形成陡崖。

为了进一步揭示阶地所包含的新构造运动信息，我们对三水白坭镇2个二级阶地进行了解剖。白坭阶地位于丹灶断裂F001附近，距西江左岸100m左右（图3－43），为中更新世形成，具有典型的砂砾二元结构，发育3个旋回。砾石的排列具有定向性，一般230°左右，斜层理发育，与地貌面具有较好的协调性。砾石磨圆度较好，无后期切断扰动迹象。现场调查发现，阶地下层砾石层呈30°弯曲，与斜层理呈大角度相交，从阶地的组成物质看，应是原始侵蚀地貌的结果。剖面上也发现了淋滤层微小错动迹象，是否为构造运动引起或重力作用的结果需要进一步研究，为此，我们专门跨阶地剖面安排了浅层地震探测，探测结果及分析见后。

图3－42 三水白坭二级阶地分布图

图3－43 白坭二级阶地

乐平蚌蛇村剖面位于芦苞涌以西约2．7km处（图3－44），为一高程约20～30m的丘状阶地。阶地基座岩石为第三系的紫色含砾砂岩及粉砂质泥岩，上覆基本未胶结的灰黄色、棕黄色、局部呈灰白色的粗砂层、含砾砂层、砂砾层及砾石层，靠近基底岩石面上的砾石层为Fe质所胶结残留厚度约5m，总体看来，堆积层的中心部位色浅，边缘及底部呈红色（后期氧化造成），砾石平均粒径6cm×5cm，含砾砂层中的砾石多为小砾，粒径一般为1～1．5cm。最大砾石粒径达13cm×10cm。砾石磨圆度极好，球度良好，分选中等。砾石层有定向性，倾向约130°。在马房渡口西南方左田村公路路堑剖面具有同样的结构。与白坭阶地类似，剖面原始结构完整，阶地抬升后无后期切断扰动迹象。

图3－44 乐平蟒蛇村剖面（a）和马房左田村路堑剖面（b）

阶地内部结构分析表明，阶地形成后原始结构保持完整，无后期切断扰动迹象。由此可以判断阶地的形成是间歇式抬升的结果，这种间歇性是多次微小错动多次积累的结果，而不是突变性大规模错动引起。

3．阶地反映新构造运动的基本特征

陈伟光、张虎男、陈国能等近年发表了珠江三角洲地区14个不同时代的地貌体的年代数据，据此初步探讨三角洲地区晚第四纪以来新构造运动的时间、空间序列及运动的幅度和速率（表2－6）。

根据邻近北江同级阶地砂样的热释光测年结果，自下而上分别为距今（19．93±1．33）×104年、（16．28±1．10）×104年、（9．54±0．61）×104年和（3．46±0．25）×104年，为中更新世晚期至晚更新世晚期沉积。据此初步探讨晚第四纪以来新构造运动的时、空展布特征和运动的强度（图3－45）。

图3－45 珠江三角洲中更新世晚期至晚更新世早期地貌面的垂直形变（三水－磨刀门剖面）

A．晚更新世晚期以前；B．晚更新世；C．全新世

一是中更新世晚期—晚更新世早期的相对稳定环境。地质环境相对稳定的标志：①北江下游三水一带形成两期（Qp2、Qp3）叠置的河流冲积层，从而构成现今北江下游二级上叠阶地；②三角洲内时代属于中更新世晚期至晚更新世早期的地貌面在抬升区受风化剥蚀，发育了较典型的红壤风化壳。

二是晚更新世晚期的垂直差异运动建造了现今珠江三角洲的沉积基底。在距今2～4万年，即晚更新世晚期，上述的中更新世晚期至晚更新世早期所形成的地貌面发生构造形变。北部的三水、博罗等古北江、古东江冲积层被抬升，形成二级河流阶地，其他外围地区，如东莞虎门、中山三乡、珠海和江门一带等地，同时代的地貌面也有抬升。按三水木棉围一带阶地高程估算，累计的平均幅度为13～15m，速率为0．3～0．7mm／a。三角洲平原区则以负向运动为主，同时代的喀斯特溶洞和河流冲积层已低于现今海平面数米至数十米，下伏于此冲积层的风化壳埋藏更深。根据钻孔揭示的有放射性同位素测年的冲积层层位估算，平均沉降幅度和速率，中山、珠海一带分别为21～50m，0．5～1．8mm／a，三水、东莞一带分别为16～20m，0．3～0．7mm／a。这个估算表明，三角洲内晚更新世晚期以来的沉降量南部大于北部，可能反映了三角洲所在的地块存在自北向南掀斜的趋势。现代地壳垂直形变观测资料显示的珠海斗门一带存在一个北北西－南南东走向的年变速为－7mm／a的沉降中心，这个现象可能就是它的一种反映。上述构造变动导致中更新世晚期至晚更新世早期形成的地貌面在平原区与外围区之间发生垂直错位，地貌上形成垂直反差，而珠江三角洲第四系的沉积基底开始发育。

三是全新世以来三角洲外围趋于稳定，或略有沉降，平原地区继承性沉降。在三角洲平原区，形成于高海面时期（距今0．6～0．5万年）的古三角洲已被埋藏在现代三角洲之下，显然是地块继承性沉降的标志。其沉降速率，在中山、顺德等三角洲腹心地带为0．9～1．5mm／a，在番禺、珠海等三角洲前缘地带为4mm／a。

通过分析珠江三角洲及其附近地区河流阶地的分布与特征，可以得到珠江三角洲新构造运动趋势。本区各河流的第二级和更高级阶地以及山前洪冲积阶地一般为常态阶地，没有明显的阶地变形，显示本区中更新世的地壳构造运动以间歇性差异抬升为主。然而第一级河流阶地和山前洪冲积阶地却明显变形，成为半埋藏阶地，显示自晚更新世该阶地形成以来，构造运动以间歇性差异下沉或稳定为主。与此同时，珠江三角洲在构造下沉和海平面上升双重作用下，河流第一级半埋藏阶地进一步变形，被泥沙完全覆盖，成为埋藏阶地。今后相当长时间本区新构造运动以间歇性差异下沉或以稳定为主的趋势将继续下去。

4．重力滑动现象分析

调查发现，西江右岸马口岗一带江岸斜坡受重力作用影响，历史和现代滑坡严重（图3－46），发育断层崖，这些现象是否与西江断裂活动有关，值得进一步研究。

图3－46 马口岗一带江岸斜坡重力作用历史和现代滑坡严重，发育陡崖

现场调查和分析结果说明，历史上多次崩塌滑坡确实沿已有构造面进行，但周围构造测龄结果不支持断裂晚更新世以后的活动，现场调查表明，崩塌面或滑移面并不是非常发育，而是断断续续，符合重力局部垮塌特征，结合前缘临空，坡面高陡、降雨丰富等特征，我们认为此处崩塌滑坡与新构造活动无关，而是重力作用的结果。

总之，西江断裂带第四纪地貌特征一方面表现在与第四纪地貌之间的耦合性，主要表现为控制河流方向展布、第四纪等厚线同向性等；另一方面表现在控制河流阶地或夷平面升降以及断层三角面等新构造运动特征。西江断裂多项地貌特征均显示了新构造运动趋势，在中更新世以间歇性构造抬升为主，自晚更新世以来却变成间歇性下沉或稳定；自晚更新世以来未显示明显断裂造貌运动。