珠江三角洲断裂构造的活动性与历史地震

(一)断裂构造基本格架

二角洲在大地构造上为华南准地台的一部分。从加里东构造阶段便开始活动，经历了海西—印支构造阶段、燕山构造阶段和喜马拉雅构造阶段。主要表现为强烈的继承性断裂活动，并引起差异断块升降。在中生代燕山运动时，发生断裂和大规模的岩浆侵入活动，即地洼余动期块状断裂(地洼学说)。形成区内40°～60°方向和切过它们的320°～340°方向及东西向的区域性大断裂(图3-22)，这二组断裂系统控制了断陷盆地及珠江二角洲的沉积范围(钟建强，1991)。

1. 北东向断裂

广州-从化断裂带(简称广从断裂带)展布于本区西北部，属于恩平-新丰区域断裂带的中段，总体呈NE30°～50°方向延伸，区内延长大于l00km，波及宽度15～30km。断裂迹象明显，南东侧为低山丘陵地貌，出露大片前震旦纪变质岩及中生代花岗岩，西侧为广花盆地，区内分布有石炭系、二叠系、侏罗系和古近系。断裂带控制了古近纪龙归盆地的展布，复又切割了它。断裂在花岗岩中主要发育硅化岩、蚀变碎裂岩及断层角砾岩，局部见糜棱岩化岩石;在沉积岩及变质岩中则主要形成片理化带，并有硅化、绢云母化及绿泥石化，局部见构造透镜体及牵引褶皱。

市桥-新会断裂带，西南部延伸至新会市，东北端至番禺石楼附近，总体走向40°～50°。该断裂在石楼附近可见到它的次级断裂出露，断裂带在晚白垩世曾经发生显著活动，控制了新会盆地北西边界及它的沉积形成。

2. 东西向断裂

东西向断裂带主要为瘦狗岭断裂，属于广州-二水断裂带(简称广二断裂带)的东段。该断裂穿行于白垩系中，地表出露差，零星见有断裂迹象，以发育硅化岩、断层角砾岩为主，断裂倾向S，倾角50°～80°。东段瘦狗岭断裂西起广州白云山，往东经瘦狗岭、吉山-横沙新村，被NW向文冲断裂切割。断裂具多期活动，早期逆冲韧性剪切，称为南岗韧性剪切带，沿剪切带发育糜棱岩带;晚期发生脆性变形，沿断裂形成几十米宽的碎裂岩带。该断裂也是不同地貌单元分界线，北侧为低山丘陵区，南侧为二角洲平原。广州地震大队的水准测量成果表明，垂直形变等值线沿断裂呈带状分布，南侧为沉降区，北侧为隆起区，现仍在不断隆起之中。瘦狗岭断裂在燕山早期已经存在，以韧性剪切变形为主，表现为逆冲剪切。燕山晚期断裂活动更为强烈。挽近时期断裂仍有活动，断裂北盘上升西移，南盘下降东移，将中新生代的二水断陷盆地切割成南、北两半，并呈逆时针向发生错移。沿断裂带常有小震群出现，断裂热释光年龄值为28.5万年。

图3-22 珠江二角洲断裂构造纲要图(据姚衍桃等，2008有改动)

3. 北西向断裂

主要有沙湾断裂带、化龙-黄阁断裂组、文冲-珠江口断裂。

沙湾断裂带，在花都—沙湾一线出露，总体走向320°，倾向SW，倾角50°～80°。断裂主要发育于云开岩群、白垩系和花岗岩中。破碎带宽20～100m，构造岩以构造角砾岩、碎裂岩为主。该断裂控制了二水盆地的东侧边界。对第四纪沉积及水系也有控制作用。

化龙-黄阁断裂走向340°，断续出露长约15km，西侧为震旦系变质岩，硅化破碎现象较明显。东侧为第四系的沉积物。断裂大部分隐伏于第四系之下。航磁异常于化龙一带呈北西向特征展布，显示该断裂的存在。

文冲断裂带，又称为狮子洋断裂，总体走向330°，倾向南西，倾角50°～60°，于广州文冲造船厂一带见该断裂破碎带，宽约6m。据现有资料，断裂在黄埔一带以右旋方式切过瘦狗岭断裂。该断裂向南延伸部分被第四系覆盖或进入狮子洋水道，据现有研究成果显示，该断裂在全新世活动的活动导致了狮子洋水道的开启(陈国能等，1994)。

南岗-太平断裂，为珠江二角洲和狮子洋断块的东界，自广州南岗穿过东江二角洲前缘，经太平一带延伸至珠江口，走向300°～330°，为倾向南西的正断层，倾角65°～80°。在南岗一带卫星影像显示较明显的线性特征.大部分地区潜伏于第四系之下，仅在基岩裸露的南岗、太平一带见断裂露头。

几组断裂交叉，把地壳切割成菱形断块。断裂两侧发生差异性震荡运动，断状隆起为山地，块状断陷为盆地。

(二)新构造运动基本特征

受南海扩张的影响，珠江二角洲发育NE、NW和EW向3组断裂，它们不仅控制二角洲的外部轮廓，同时也控制着河道延伸方向、古海岸线和第四系沉积物的展布。珠江二角洲受二组断裂的切割，形成多个垂向上具有不同运动方向或运动速率的断块(图3-23)。晚第二纪以来，不同断块的垂直差异性升降运动、局部水平运动及扭动、新活动断裂产生和老断裂复活、地震活动等，都是区内新构造运动的具体表现。

图3-23 珠江二角洲地区活动断裂与断块分区示意图

F1:瘦狗岭断裂;F2:西江断裂;F3:沙湾断裂;F4:古劳从化断裂;F5:市桥新会断裂;F6:五桂山北麓断裂;F7:五桂山南麓断裂;F8:深圳断裂;F9:崖门断裂;F10:萝岗太平断裂;Ⅰ:西北江断陷，下陷速率为0.5～1.5mm/a;Ⅱ:新会断陷，下陷速率为1.0～1.5mm/a;Ⅲ:万顷沙断陷，下陷速率为3.53mm/a;Ⅳ:五桂山断隆，下陷速率为1.0～2.4mm/a;Ⅵ:番禺断隆，隆起速率为0.85mm/a;Ⅶ:东江断陷，下陷速率为2.0mm/a

新构造运动主要表现为地壳形变及断块的差异升降。地壳形变是挽近期构造运动的具体反映，是地壳多种活动形式之中显现出来的构造形迹之一。地壳形变的主要标志是地壳的垂直变形。区内突出表现在:东部以船湾、莲塘、龙岗、秋长一线为界，东上升，西下降;西部以小塘、明城、水口、赤坎、斗山、龙颈一线为界，以西上升，东面相对下降;北以派谭、神岗、太平、花都、赤坭为界，北面上升，南面下降。沉降区大致自广州向番禺、顺德、鹤山等地延伸，呈北西向展布，并于大沥东、九江东北面分别形成NNW、近NS向的两个沉降中心，其沉降速率均大于2.5mm/a。

根据广东省地震局1954—1989年3～5期的大地水准测量资料及编制的地形变速率等值线图(图3-24)表明:珠江二角洲外围，深圳—惠阳、花都—四会—开平(西)、恩平一带为抬升区，地壳上升速率0.5～1.0mm/a;惠州—增城、广州—高明—台山、东莞—中山—珠海等地，总体为大面积沉降，下降速率1.5～2.0mm/a。钻探揭示和沉积层同位素年龄测定估算:晚更新世晚期，中山、珠海一带平均沉降幅度为22.0～50.0m，沉降速率估算为1.5～2.0mm/a，最大为2.4mm/a;二水、东莞一带平均沉降幅度16.0～20.0m，平均沉降速率估算为0.5～0.7mm/a。由此可知，晚更新世晚期以来，二角洲内南部的沉降量大于北部，有自北向南掀斜之势。全新世之后，断块继承性沉降，古二角洲被现代二角洲掩埋，中山、顺德一带沉降速率估算为0.9～1.5mm/a，番禺、珠海等二角洲前缘地带则为4.0～7.0mm/a。大地测量和近年广东省地震局编的深圳大外围垂直地形变速率图的平均速率(表3-26)与估算值相比较，抬升区的平均地形变速率较接近，上升速率明显低于沉降区;沉降区内的平均沉降速率则与估算值相差较大。

图3-24 珠江二角洲地区现代构造活动图

表3-26 珠江三角洲现代垂直地形变速率表

新构造运动特征表明，大多数在第四纪形成或重新活化的基底断裂把二角洲切割成一系列的断块，并且在垂直运动上以沉降为主导，为珠江二角洲的第四系沉积创造了空间。断块差异升降活动导致:早全新世，二角洲东、西、北缘和五桂山等断隆区地壳上升，二水、东江等断陷区地壳下降;中全新世早期断隆和断陷以上升为主，中全新世晚期断隆以上升为主，断陷缓慢下降;晚全新世以来断隆上升，断陷下降。据1954年、1960年、1965年水准测量，珠江干流以北地壳平均上升速率为1.8mm/a;以南则下降约40mm，平均下降速率为3.6mm/a。目前，二角洲平原仍在沉降，其速率为0.59～0.88mm/a，近海地区沉降速率为3.44～3.60mm/a。而平原外围的东、西、北缘地区则以1.03～1.8mm/a的速率继续上升，珠江二角洲岸段是我省沿海地区地形变化最明显者。

珠江二角洲受二组断裂的切割，形成多个垂向上具有不同运动方向或运动速率的断块，其中灯笼沙断陷以斗门凹陷为中心，受深圳断裂、西江断裂和五桂山南麓断裂所截切。从晚更新世至现在，该断陷的沉降幅度已经超过60m，形成了研究区内最厚的第四系(平均30～40m)。1905年在西江断裂与深圳断裂的交会处发生了5级地震，灯笼沙断陷为VII烈度区。番禺断隆是珠江二角洲内以丘陵为地貌特征的隆起，它受广二断裂、沙湾断裂和市桥-新会断裂围限。与其他断块相比，番禺断隆的地震活动较强，有多次中强地震记录，其中1824年在市桥西北发生了一次5级地震。

(三)珠三角历史地震情况

本区大致处于华南地震区的东南沿海地震带的中段。该带主要受南海NNW-SSE向构造应力场的推挤，地震活动多集中在地震带的南、北两侧，北西、北东向断裂构造的交接复合部位(图3-25)。历史上有感地震主要发生在广州、顺德、中山、新会、台山、四会、博罗等地，而1970年以后的地震则多分布在恩平、台山的合山、上川岛、下川岛、珠海的斗门、高栏岛、二灶岛和深圳等沿海的北东东向小震密集带。但是，地震的频率低、强度不高。历史记载震级ML≥3的地震215次，ML≥4.75的地震13次。担杆岛震级5.75的最强地震，就发生在沿海地震带南侧，与浅海-海南岛地震带接触带上。

地震序列与东南沿海地震带总体特征相似，可划分为1370—1690年、1690年至今两个地震活动周期，能量大释放时间(1584年、1874年)间隔为290年。据1970—2000年的地震资料统计，ML≥2的地震212次，年均频次7次，说明地震活动水平并不高。其中ML≥3者为59次(不包括南海海上发震4次)，ML≥4者4次。地震活动的空间分布具有以下特点。

(1)由沿海至内陆，地震活动由强渐弱，破坏性地震主要分布在珠江二角洲南、北西侧，中部少。

(2)最强的地震受NE向活动断裂控制，如担杆震级5.75、广州及佛山等震级4.75～5的地震多数发生在滨海断裂、瘦狗岭-罗浮山断裂、广州-从化断裂附近，并呈带状从西至东有1584年肇庆地震震级5.0、1683年南海市震级5.0、1915年广州西震级4.75、1372年广州震级4.75的地震分布，且常发生在NE、NW或EW两组断裂交接复合部位。例如:广州两次震级为4.75、1905年磨刀门震级5、1909年肇庆震级4.75的地震，分别发生在广从断裂与罗浮山-瘦狗岭断裂、莲花山-深圳断裂与西江断裂、广州-二水断裂与高要活动断裂交会地段。

图3-25 珠江二角洲断裂与震中分布图(据魏柏林等，2002)

(3)震级大于或等于4.5的地震多数分布在珠江口断裂以西。

(4)震级2～4的小震主要集中在高要、肇庆、恩平、台山、上下川岛、宝安等珠江二角洲外围、并沿高要、恩平-苍城、西江等活动断裂呈北东、北西向条带状分布，珠江二角洲中部平原佛山、中山等地较少。据前人地震的数值分析，台山、恩平附近地震活动的频度(N＞11)高，其次是肇庆、高要地区。

(5)从1970—2000年地震频度空间分析，1990年后，珠海、斗门和深圳、担杆岛附近两个区域的地震活动频度有增强之势。

综上所述，珠江二角洲的地震活动主要集中在肇庆、广州、佛山、台山、恩平附近，将来仍有发生地震的可能。珠江口外万山-担杆列岛是潜在发生强震的震源区，但震级≤6.5，震中附近地震烈度≤Ⅷ。因此，对上述地区必须加强地震的监测和预报，做好防灾减灾工作。