福建永安－晉江斷裂帶東南段探槽剖面研究

陳 偉，黃宗林，陳為偉

（福建省地震局，福建 福州 350003）

福建永安－晉江斷裂帶東南段探槽剖面研究

陳 偉，黃宗林，陳為偉

（福建省地震局，福建 福州 350003）

分析斷裂的地表出露特征，對北西向永安－晉江斷裂帶東南段的隱伏斷裂，進行探槽開挖和地層年代學測試。通過對官前主干斷裂進行探槽開挖，揭露出北西向官前主干斷裂沒有向上錯斷上覆第四系，探槽揭示的最老第四系年齡為距今45.69±3.88 Ka，表明了官前主干斷裂在更新世晚期以來已不再活動，為永安－晉江斷裂帶東南段的斷裂活動性研究奠定了可靠基礎。

斷層活動性；探槽；永安－晉江

引言

永安－晉江斷裂帶北起自福建清流、永安一帶，經(jīng)大田、安溪、南安，至東南段的泉州－晉江臺地、平原區(qū)，是福建省陸域主要斷裂之一。斷裂全長290 km，走向北西300°～330°，主要由一系列近平行的斷續(xù)展布的張扭性斷裂組成，按斷裂活動性可分為西北段、中段和東南段斷裂三個部分。斷裂西北段活動規(guī)模和強度較弱，為前第四紀斷裂；斷裂中段最新活動時代為第四紀早期；斷裂東南段大致沿晉江中下游分布，在泉州平原的最新活動年代為晚更新世早期。區(qū)域地震活動圖像表現(xiàn)為以該斷裂帶為界，南北兩側(cè)存在明顯的差異性，斷裂南面地震活動的頻度和強度都明顯高于北面。斷裂東南段與北東向長樂－詔安斷裂帶交匯地區(qū)，歷史上發(fā)生過1607年泉州灣51/4級地震、1907年泉州5.0級地震、1934年安溪53/4級地震等多次破壞性地震。查明永安－晉江斷裂帶東南段的斷裂活動性，對評價地震危險性具有重要意義。

1 第四紀地質(zhì)概述

永安－晉江斷裂帶東南段位于福建省東南沿海地區(qū)，區(qū)內(nèi)西北部屬構(gòu)造侵蝕低山－丘陵區(qū)，間夾高差及范圍不等的山間盆地及狹長河谷，地形起伏較大；中南部屬侵蝕剝蝕臺地區(qū)，零星散布剝蝕殘丘，地形較平緩；東部屬河流沖積與古海灣堆積平原區(qū)，地勢低平 （圖1）。

第四系主要分布于河流沖積與古海灣堆積平原區(qū)和侵蝕剝蝕臺地區(qū)，發(fā)育有上更新統(tǒng)龍海組、東山組和全新統(tǒng)長樂組三套沉積地層[1]，沉積環(huán)境包括沖積、沖洪積、海積三種類型，地層發(fā)育較完整，按自上而下簡述如下：

（1）全新統(tǒng)長樂組 （Qhch）：廣泛分布于泉州－晉江平原區(qū)，上部主要為沖洪積相的黃褐色、灰黃色耕植土，亞粘土，砂層；下部主要為沖海積相灰色、深灰色、灰黑色淤泥，淤泥質(zhì)粘土，泥炭層，夾少量粉砂、細砂等細粒沉積物，形成年齡約為1.09萬年以來[1]，與下部的上更新統(tǒng)東山組之間存在沉積間斷。

（2）上更新統(tǒng)東山組 （Qp3d）：主要為海陸交互作用形成的灰色、黃灰色砂，礫石，泥質(zhì)砂礫石層，形成年齡約為1.845～3.44萬年[1]，與下部的上更新統(tǒng)龍海組之間存在沉積間斷。

（3）上更新統(tǒng)龍海組 （Qp3l）：沿山麓或沖溝零散出露，主要是沖洪積相的黃褐色、灰黃色礫石、砂礫、含礫中粗砂層，形成年齡約為4.31～7.3萬年[1]，覆蓋在殘積層或風化基巖之上。

圖1 永安－晉江斷裂帶東南段展布及探槽位置圖Fig.1 Location map of trench and distribution of the southeast segment of Yongan-Jinjiang fault zone

2 探槽概況及地層特征

隱伏斷裂活動性研究的重要手段之一是探槽開挖，而探槽位置的確定更是重中之重。在對前期斷裂空間展布、地表出露特征基本查明的基礎上，通過室內(nèi)分析對比和現(xiàn)場找尋，擬定適合探槽開挖的斷裂及地點，最終選擇在晉江市官前村南面的斷裂隱伏段進行探槽開挖，地貌上處于侵蝕剝蝕臺地區(qū)內(nèi)的丘陵山麓地帶與紅土臺地的接觸部位 （圖1）。該斷裂稱為官前斷裂，斷裂長約15 km，發(fā)育寬約1～5 m的硅化破碎帶，是永安－晉江斷裂帶東南段內(nèi)規(guī)模較大的主干斷裂之一。野外地質(zhì)地貌調(diào)查表明，在探槽附近的東山水庫至羅裳山一帶，斷續(xù)發(fā)現(xiàn)出露地表的斷裂形跡，發(fā)育硅化構(gòu)造角礫巖、硅化碎裂巖，見石英脈充填、鐵錳質(zhì)膠結(jié)、硅化蝕變等現(xiàn)象；斷裂在該地帶往兩端延伸，被第四系所掩蓋，并有北西向河溝大致順斷裂延展線發(fā)育。在這樣的部位開挖探槽，有利于揭示斷裂與上覆第四系覆蓋層之間的關系，鑒定斷裂的最新活動時代[2、3]。

探槽走向北東40°，垂直斷裂走向布設，開挖的探槽剖面長度為17.3 m，寬度為1.6 m，深度為1.6～3.5 m。按照巖性沉積環(huán)境及地層年代分類，該探槽共揭示出9個層位，自上而下，探槽西北壁剖面 （圖2）的層位巖性特征如下：

圖2 永安－晉江斷裂帶東南段探槽西北壁剖面素描圖Fig.2 The profile sketch of northwest side of the trench at the southeast segment of Yongan-Jinjiang Fault

①層：坡、崩積物，褐黃色砂土，含碎石，松散，表皮有腐殖根，層厚20～140 cm。

②層：灰色含泥中砂，底部為薄層中細砂，厚3～5 cm，呈灰褐色，層厚40 cm。

③層：沖洪積含礫石砂，土黃色，稍密，含砂土較多，具紋理，由下往上礫石漸少，礫徑漸小，可進一步分為2層：上部③-1層為中－粗砂，含礫較少，層厚40 cm；下部③-2層為砂礫巖，礫石磨圓度較差－中等，礫徑1～5 cm，個別達15 cm，礫石成分雜，有糜棱巖、硅化巖、輝綠巖，礫石有風化現(xiàn)象，層厚80 cm。

④層：含砂泥炭層，黑色，可塑，可見未完全腐化木質(zhì)屑，下部夾薄層石英細砂層，層厚70 cm。

⑤層：石英細砂，灰白色，偶見礫石，層厚3～15 cm。

⑥層：含泥中粗砂，紫灰色，局部含礫石，局部含泥量高，層厚5～40 cm。

⑦層：礫石層，紫灰色，礫石大小不均勻，2～15 cm，礫石磨圓度中等，分選中等，礫石中還有輝綠巖，中間充填砂和紫灰色泥質(zhì)粘土，層厚20～60 cm。

⑧層：礫石層，為直接覆蓋在風化基巖之底的礫巖，該層沿水平方向有差異，可分為：

⑧-1層：灰白色為主，礫石磨圓度中等，分選較好，礫石堅硬，礫徑變化大，最大可達20 cm，礫石主要是硅化巖，半固結(jié)，層厚30 cm。

⑧-2層：含礫砂層，灰白色，礫石含量少，個別徑大7 cm，層厚達50 cm，在剖面5.5 m處位置于該層下部取熱釋光TL樣品，經(jīng)中國地震局地殼應力研究所測定，該樣品測年結(jié)果為45.69±3.88 Ka。

⑨層：基巖，為風化糜棱巖，發(fā)育條痕狀構(gòu)造 （片理化），局部見片麻狀構(gòu)造，片理產(chǎn)狀NW345°-350°/NE∠75°-85°。

通過與泉州－晉江臺地、平原區(qū)第四系進行對比，探槽層位①～⑤可歸為全新統(tǒng)長樂組（Qhch），層位⑥、⑦可歸為上更新統(tǒng)東山組 （Qp3d），層位⑧可歸為上更新統(tǒng)龍海組 （Qp3l）。

3 斷裂現(xiàn)象及活動性鑒定

在探槽西北壁剖面4.5～9 m處發(fā)現(xiàn)斷裂跡象，該段基巖較破碎，沿裂隙見淋積鐵質(zhì)層，其中剖面6 m處見寬20 cm的斷裂硅化破碎帶，產(chǎn)狀NW330°/NE∠70°；剖面7.5 m處見寬10 cm的硅化碎裂巖，產(chǎn)狀NW305°/SW∠65°。沿斷裂走向往西北方向約200 m處出露一地質(zhì)點，可見糜棱巖化花崗巖中發(fā)育一條北西向斷層，走向北西310°，傾向北東，傾角70°，斷層表現(xiàn)為構(gòu)造角礫巖帶，寬約40 cm，構(gòu)造角礫堅硬，具褐鐵礦化，由鐵錳質(zhì)膠結(jié)，硅化蝕變強烈，巖石動力變質(zhì)明顯，見糜棱巖化條痕狀構(gòu)造，可見北西向的條痕、擦皺。該地質(zhì)點與探槽揭示的斷裂現(xiàn)象基本一致，表現(xiàn)為左旋兼正斷傾滑特征，力學性質(zhì)為張扭性，均是北西向永安－晉江斷裂帶東南段官前斷裂的組成部分。

探槽完整地揭示了斷裂破碎帶和上覆地層之間的關系 （照1、照2），上覆各層位穩(wěn)定、連續(xù)，層界面清晰，少數(shù)呈相變關系，均未見斷錯跡象；尤其在斷裂硅化破碎地段，基巖面雖然有起伏，但呈連續(xù)的自然沖刷面，無斷錯形跡，在斷裂上覆灰白色礫石層⑧下部的熱釋光TL測年結(jié)果為45.69±3.88 Ka，其地層年代為晚更新世中期，根據(jù)地層年代及組合特征，并與泉州－晉江臺地、平原區(qū)第四系進行對比，該層位歸為上更新統(tǒng)龍海組。因此，探槽揭示的北西向永安－晉江斷裂帶東南段官前斷裂，自更新世晚期 （45.69±3.88 Ka）以來已不再活動。

照1 探槽景觀（鏡像SW）Pic.1 Full view of trench（view southwest）

照2探槽揭示斷裂破碎帶被第四系覆蓋（鏡像NW）Pic.2 The fracture zone overlaid by the Quaternary stratum reviewed by the trench（view northwest）

4 結(jié)論

通過對永安－晉江斷裂帶東南段官前主干斷裂進行探槽開挖，揭露出斷裂與上覆第四系地層之間的關系，揭示了斷裂最新活動時代和活動特征，本次工作得出以下結(jié)論：

（1）探槽揭露出全新統(tǒng)長樂組、上更新統(tǒng)東山組、上更新統(tǒng)龍海組三套地層，探槽底部的最老第四系熱釋光測試年齡為距今45.69±3.88 Ka，歸為上更新統(tǒng)龍海組地層。

（2）探槽揭露出北西向斷裂形跡，表現(xiàn)為斷裂硅化破碎帶，活動特征為左旋兼正斷傾滑，力學性質(zhì)為張扭性，向上沒有錯斷上覆第四系底部上更新統(tǒng)龍海組地層。

（3）永安－晉江斷裂帶東南段官前斷裂自更新世晚期以來已不再活動。

［1］朱金芳,謝志招,曲國勝,等.閩南地區(qū)城市活動構(gòu)造與地震 ［M］.北京:科學出版社.2008.

［2］朱金芳,徐錫偉,黃宗林,等.福州市活斷層探測與地震危險性評價 ［M］.北京:科學出版社.2005.

［3］閔 偉,朱金芳,冉勇康,等.福州盆地活動斷裂的探槽研究 ［J］.地震地質(zhì),2002,24（4）：1－10.

Abstract：Based on the outcrop feature of southeast segment of Yongan-Jinjiang fault,the buried part of the fault was investigated by the trench excavation and the stratal geochronological test.The trench excavation confirmed that the main part of the NE-trending Guanqian fault didn't leap the overlying Quaternary stratum and the age of the oldest Quaternary in the trench was（45.69±3.88）Ka.This concludes that the main Guanqian fault has been not active since Late Pleistocene epoch.These researches built a solid foundation for study on the activity of Yongan-Jinjiang fault.

Keywords：Fault activity;Trench;Yongan-Jinjiang

Studies on the Trench Profile of the Southeast Segment of Yongan-Jinjiang Fault Zone,Fujian

CHEN Wei,HUANG Zonglin,CHEN Weiwei
(Earthquake administration of Fujian province,Fuzhou 350003,China)

P314.241

A

1001-8662（2010）04-0082-05

2010-08-04

陳 偉，男，1982年生，工程師.主要從事地震地質(zhì)研究. E-mail:chenwci-666@163.com.