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讨论与结论

时间:2022-02-01 百科知识 版权反馈
【摘要】:已有测年数据表明,西江断裂三水至磨刀门段第四系沉积物年龄最老年龄为40 000年左右,说明珠江三角洲第四系形成以来西江断裂未发生显著活动。地质地貌和浅层地震探测、联合钻孔验证均未发现断裂切割第四系现象;第四纪地貌与西江断裂耦合性特征及历史地震情况表明,目前西江断裂新构造运动以渐进性抬升或下沉为主,局部通过小震释放能量。综合研究认为,西江断裂定义为弱活动断裂。
讨论与结论_珠江三角洲北西向

西江断裂第四纪活动性较复杂,需进行综合分析。

1.第四纪地貌特征和第四纪地层切割关系

调查表明,西江断裂与西江水系发育特征、第四系等厚线、现代形变沉降速率等均具有一定耦合性;但形变速率并不明显,广东省地震局在1992—1998年连续6年在横坑里一带对横坑里断裂进行跨断层水准测量,结果显示,断裂近年来平均活动速率为0.11mm/a,说明断裂现今活动并不明显。

二级抬升阶地的存在也表明断裂附近第四纪地貌体在中更新世至晚更新世时期曾有过抬升。但现代河流未发现同步拐弯、错动,断裂形成的瀑布、洪积扇等切割新构造活动迹象;断裂通过附近河流阶地结构完整,未见错动等现象。以上事实表明西江断裂晚更新世以后活动较弱。

现场调查、浅层地震勘察和钻探验证均未发现断裂切割至第四系。已有测年数据表明,西江断裂三水至磨刀门段第四系沉积物年龄最老年龄为40 000年左右,说明珠江三角洲第四系形成以来西江断裂未发生显著活动。

结合邓起东先生定义活动断裂为切割晚更新世以来地层的断裂,按照这个标准,西江断裂及其各分支,应该定义为弱活动断裂。

2.历史地震

断裂带历史记载共发生≥43/4级地震5次,最大震级5.5级(澳门,1905)。近年来其与广三断裂交会处曾发生3级小震,表明断裂带在近代仍有活动,是值得注意的孕震地段(庄文明等,2003),尤其是西江断裂分支大敖断裂(F005)磨刀门附近与东西向深圳断裂交会处仍具有一定活动性。

3.钻孔验证

小黄杨钻孔验证表明西江断裂该段第四系未发生等时错动现象,磨刀门物探和钻探结果都表明,新地质年代学测定得出的沉降速率自东、西两侧向主航道增大的变化,我们倾向于是不均衡沉降的结果。但在此背景上不排除存在断层微量活动的可能性,特别是ZK10孔和ZK9孔之间,14C曲线和热释光曲线的沉降速率同步增大,反映断裂上盘相对下滑,相对活动速率分别为1.15mm/a和1.09mm/a,同属弱形变和微弱形变。

前述ZK13孔和ZK12孔之间,以及ZK11孔和ZK4孔之间若存在断层并有近期活动,其相对运动速率也只有0.92mm/a和1.32mm/a,属于同一数量级的弱形变;另一方面,即使ZK10孔和ZK9孔之间的沉降速率差是由断裂活动引起的,其形变值也只有2.95mm/a,而远小于临震时的突变速率(约10倍于该值)。

考虑珠三角的人口密度和重要地位,本着谨慎的原则,按照钻孔验证结果沉降速率会突变现象,西江断裂分支大敖断裂(F005)磨刀门附近与东西向深圳断裂交会处具有一定弱活动性。

4.年代学反映的断裂活动性

为了对断裂各段的活动性有一个总体把握,我们对不同地段的断裂带内物质进行了采样测试。表3-4是项目组自测和收集到的断裂带内物质的测年结果部分资料。

表3-4 西江断裂不同部位断裂测试年龄表

表3-4显示,第四纪以来西江断裂带内各断裂都有过不同程度的活动,且活动时间不一,断裂测龄跨度在距今2万~40万年之间,并明显出现距今1万~4万年(3组)、8万~10万年(4组)、20万~30万年(4组)、35万~40万年(4组)4个活动时期。由此可见,断裂在中更新世中期至晚更新世中晚期曾发生过多次活动,且明显具有北南往南活动性更晚的趋势。该断裂(F005)最后一次活动时间可能在3万~6万年左右,磨刀门附近最后一次活动时间2万年左右,其后活动性均较弱,基本没有在地表留下活动的地质地貌证据。

从年龄测试看,只有西江断裂南段磨刀门分支大敖断裂(F005)年龄在10万年以内,但趋势比其他年龄段少。按照从年龄测试看西江断裂分支大敖断裂(F006)磨刀门附近与东西向深圳断裂交会处具有一定弱活动性。

5.结论

关于活动断层的概念,据邓起东院士、国家标准和地震行业标准(GB17741—2005;DB/T14—2009),定义为晚更新世(约10万~12万年)以来有过错断地表运动,使地表或近地表地质地貌变形的断裂。地质地貌和浅层地震探测、联合钻孔验证均未发现断裂切割第四系现象;第四纪地貌与西江断裂耦合性特征及历史地震情况表明,目前西江断裂新构造运动以渐进性抬升或下沉为主,局部通过小震释放能量。

从已有测年数据看,西江断裂带在南段大敖断裂磨刀门段中更新世中期有过一次相对较强的活动,磨刀门段最新测年数据2万年左右,考虑断裂带历史记载共发生≥43/4级地震5次,最大震级5.5级(澳门,1905)。近年来其与广三断裂交会处曾发生3级小震,表明断裂带在近代仍有活动,是值得注意的孕震地段。考虑磨刀门段地貌特征及磨刀门形成演化历史,并结合联合钻孔验证资料,在相隔较近的钻孔发生沉降速率突变现象,所以该段断裂具有一定活动性,但即使ZK10孔和ZK9孔之间的沉降速率差是由断裂活动引起的,其形变值也只有2.95mm/a,而远小于临震时的突变速率(约10倍于该值),故将该段定义为弱活动断裂。

综合研究认为,西江断裂定义为弱活动断裂。

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