山西峨嵋臺(tái)地北緣斷裂晚第四紀(jì)活動(dòng)性

徐 偉 高戰(zhàn)武 楊源源

1)中國(guó)地震災(zāi)害防御中心，北京 100029

2)安徽省地震局，合肥 230031

0 引言

峨嵋臺(tái)地是汾渭地塹系內(nèi)運(yùn)城盆地與侯馬盆地之間的一個(gè)構(gòu)造隆起，其南、北兩側(cè)分別以臨猗－雙泉斷裂和峨嵋臺(tái)地北緣斷裂與盆地相隔(圖1)。峨嵋臺(tái)地北緣斷裂總體呈NEE走向，西起黃河?xùn)|岸的萬榮縣小梁鄉(xiāng)附近，往東經(jīng)仁和、劉峪、郭莊、馬姑垛、金沙、任莊，至南柳附近轉(zhuǎn)為NE向，經(jīng)郇王、續(xù)魯止于翼城縣東邊的西彰坡一帶，全長(zhǎng)＞120km(圖2)。前人對(duì)侯馬盆地和峨嵋臺(tái)地上的第四紀(jì)地層、河流演化等做過系統(tǒng)研究，一些學(xué)者(郭令智等，1958;楊景春等，1987;胡曉猛，1997)認(rèn)為古汾河曾穿過峨嵋臺(tái)地進(jìn)入運(yùn)城盆地，中更新世末的一次構(gòu)造抬升使其改道向西注入黃河。陳國(guó)順等(1993)根據(jù)侯馬市垤上至西陽(yáng)呈附近的地裂縫、砂土液化及地震斷層剖面，認(rèn)為侯馬盆地內(nèi)至少發(fā)生過2次古地震事件，1次在西漢初期，1次在西漢以前。王乃梁等(1996)在論述臨汾－侯馬盆地的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)特征與構(gòu)造地貌演化時(shí)指出，在中條山北端，沿山麓發(fā)育由上新統(tǒng)至上更新統(tǒng)構(gòu)成的臺(tái)地，臺(tái)地后緣受斷層控制，臺(tái)地前緣在吳寨至郇王一帶地貌上表現(xiàn)為地形陡坎，很可能存在1條斷層。但峨嵋臺(tái)地北緣斷裂的結(jié)構(gòu)特征及活動(dòng)性研究程度還很薄弱。本文在1/5萬活斷層地質(zhì)填圖的基礎(chǔ)上，對(duì)斷裂沿線地層、地形、斷錯(cuò)地貌以及不同段落斷層活動(dòng)性進(jìn)行了詳細(xì)的研究。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

圖1 臨汾－侯馬盆地構(gòu)造位置及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖Fig.1 The structural map of Linfen-Houma Basin and its tectonic location.

汾渭斷陷帶位于華北準(zhǔn)地臺(tái)中西部，發(fā)育于穩(wěn)定的鄂爾多斯塊體東南側(cè)，北靠陰山－燕山褶皺帶，南依秦嶺褶皺帶，東、西兩側(cè)分別與太行斷塊和呂梁斷塊相鄰，主要由一系列斷陷盆地及其間的橫向隆起組成1條NEE—NNE—NEE向活動(dòng)構(gòu)造帶，總體呈NE向“S”形斜列展布，長(zhǎng)達(dá)1 000km，寬30～60km。

臨汾－侯馬盆地是汾渭斷陷帶中南段的一個(gè)斷陷盆地，整體展布于近NS向的羅云山、霍山之間，北側(cè)以靈石隆起與太原盆地相隔，南部以紫金山－峨嵋臺(tái)地隆起與運(yùn)城盆地相鄰，為一南寬北窄總體走向NNE的不規(guī)則梯形盆地(國(guó)家地震局“鄂爾多斯周緣活動(dòng)斷裂系”課題組，1988)。盆地不僅位于山西斷陷盆地帶地震活動(dòng)的主干剪切段，而且正是剪切帶中大地震活動(dòng)頻度高、強(qiáng)度大的斷陷盆地段，歷史上已先后發(fā)生過8.0級(jí)地震1次、7.0～7.9級(jí)地震1次、6.0～6.9級(jí)地震4次(鄧起東等，1993)。

按新構(gòu)造與構(gòu)造地貌特征臨汾－侯馬盆地可分為辛置臺(tái)地、浮山臺(tái)地、襄汾凸起、臨汾盆地和侯馬盆地等5個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元(賀明華等，1988)(圖1)。

侯馬盆地是臨汾－侯馬盆地南部的1個(gè)次級(jí)斷陷區(qū)，其東、南、北3面為山地或臺(tái)地圍限，西段隔黃河與渭河盆地相望，受NEE向構(gòu)造控制，整個(gè)盆地為NEE向。盆地北側(cè)東段為襄汾凸起，西段為羅云山南段，這一段羅云山山前斷裂活動(dòng)幅度較大，山體高聳峻峭，山麓斷層三角面發(fā)育，山前洪積扇發(fā)育。盆地東側(cè)為中條山東北段，在山體與盆地之間有寬5～8km的黃土臺(tái)地，臺(tái)地頂面平坦，東高西低。在臺(tái)地上發(fā)育的規(guī)模較大的沖溝內(nèi)，臺(tái)地下部出露了下更新統(tǒng)沖洪積砂礫石，上部被離石黃土和馬蘭黃土覆蓋，說明該臺(tái)地自中更世以來才相對(duì)隆起，現(xiàn)今與盆地面高差約100m，在臺(tái)地前、后緣均有斷層發(fā)育(王乃梁等，1996)。

圖2 峨嵋臺(tái)地北緣斷裂條帶狀地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.2 Strip geological map of the northern marginal fault of Emei Platform.

侯馬盆地南側(cè)為紫金山－峨嵋臺(tái)地，構(gòu)成侯馬盆地與運(yùn)城盆地之間的分水嶺，由于新構(gòu)造活動(dòng)的差異，不同地段具有不同的地貌特征。東段南柳一帶是一片黃土梁區(qū)，梁頂平坦，向南傾斜，黃土梁前緣與侯馬盆地之間有正斷層發(fā)育，斷層近EW走向，傾向N，由于斷層的活動(dòng)，在黃土梁前緣形成陡崖。中段為紫金山單斜翹起的斷塊山地，紫金山北麓斷層活動(dòng)強(qiáng)烈，是侯馬盆地的主要控盆斷裂。紫金山以西為典型的黃土臺(tái)地，即峨嵋臺(tái)地，臺(tái)地頂面平坦，稷王山和孤山聳立之上，臺(tái)地北側(cè)有一大斷層，組成物質(zhì)除近山前發(fā)育洪積黃土夾礫石及西端靠黃河和汾河附近見河湖相砂礫石外，其余地段以黃土為主。

侯馬盆地的主體是廣闊的沖積平原。上新世以來，盆地大規(guī)模斷陷，接受了巨厚的河流相、湖相沉積。據(jù)鉆孔資料，盆地內(nèi)侯馬、河津兩處沉積厚度最大，新生界厚度估計(jì)≥1 000m，而在侯馬與新絳之間，新生界厚度僅700m左右(王乃梁等，1996)。

2 斷裂沿線的新生代地層特征

峨嵋臺(tái)地北緣斷裂填圖區(qū)基巖主要展布于史店至景明以南，構(gòu)成了紫金山的主體，另外在馬姑垛南及吳寨—續(xù)魯以東有零星出露，主要為太古界涑水群片麻巖，寒武系中、下統(tǒng)灰?guī)r、泥灰?guī)r和頁(yè)巖，奧陶系中統(tǒng)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，除此之外斷裂兩側(cè)廣布新生代地層，自下而上有上新統(tǒng)、下更新統(tǒng)、中更新統(tǒng)、上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)(圖2)。根據(jù)堆積類型，下更新統(tǒng)進(jìn)一步劃分為湖積和洪積;中更新統(tǒng)劃分為湖積、洪積、沖積和風(fēng)積;上更新統(tǒng)劃分為沖積、洪積和風(fēng)積;全新統(tǒng)劃分為洪積和沖積。

2.1 上新世地層

上新世地層為填圖區(qū)出露的最老的新生代地層。上新統(tǒng)下段為一套紅褐色膠結(jié)、弱膠結(jié)的砂礫巖，主要分布在紫金山西南麓郝家山、楊家院以及紫金山以東景明、吉峪一帶。上段為紅黏土，直接覆蓋在上新世早期的砂礫巖之上。紅黏土厚度各處不一，一般＜20m。紅土中含大量鈣結(jié)核，由于淋溶作用底部沉淀了一層較硬的鈣板層，頂部與上覆地層的關(guān)系呈侵蝕不整合，多處見到紅土與上覆洪積物和黃土之間的侵蝕面。

2.2 下更新世地層

根據(jù)前人在峨嵋臺(tái)地上的烏蘇鉆孔，下更新統(tǒng)底部為湖相黏土沉積，上部為河流相砂礫石沉積，反映早更新世早期，峨嵋臺(tái)地廣大地區(qū)被湖水淹沒，早更新世中晚期，湖水退出峨嵋臺(tái)地，運(yùn)城古湖與侯馬古湖通過河流溝通(王乃梁等，1996)。

在西部的黃河岸邊可見該套地層以河流相砂層為主，間灰綠色湖相沉積，上覆厚約60m的離石黃土，最頂部為馬蘭黃土覆蓋。在隘口—槐林一線以西楊家院、北坡、古村一帶，沖溝溝壁底部可見下更新統(tǒng)湖相層出露，巖性為灰綠色水平層理發(fā)育的湖相粉砂質(zhì)，局部夾雜磨圓較好的細(xì)礫石。早更新世中條山北麓山前洪積發(fā)育，之后洪積扇前緣斷層活動(dòng)，構(gòu)造抬升，后期黃土覆蓋，沖溝下切形成了現(xiàn)今的地貌，在安峪至南坡一帶沖溝底部可見下更新統(tǒng)洪積礫石層，礫石有磨圓，偶夾棕紅色黏土，局部已膠結(jié)成礫巖，頂部為夾雜多層古土壤的棕紅色離石黃土覆蓋。

2.3 中更新世地層

中更新世堆積物成分并不單一，為湖相、河流相沖洪積以及風(fēng)成黃土堆積。湖相層主要展布于隘口—槐林一線以西及上院至馬姑垛以南，為灰黃色、灰綠色細(xì)砂粉砂層，較松散，水平層理發(fā)育，局部還夾雜了棕紅色黏土，馬姑垛南湖相層頂部粉砂層光釋光年齡為(110.2±6.2)ka BP。該區(qū)也可見河流相礫石層與湖相層交互，在峨嵋臺(tái)地其他部位鉆孔未揭示出河湖相地層，表明臺(tái)地在中更新世一直高出水面處于隆升區(qū)，隘口—槐林一線受古汾河及多次湖侵湖退沉積了該套地層。西部受黃河及汾河擺動(dòng)的影響，在沖溝溝壁中下部可見本統(tǒng)河湖相砂層，水平層理發(fā)育。本統(tǒng)洪積層主要分布于紫金山山前，為洪積扇面上切割較深的沖溝所揭露，巖性以棕紅色亞砂土夾砂礫石為主，弱膠結(jié)或無膠結(jié)。在東部的大河兩側(cè)，本統(tǒng)沖積層構(gòu)成了大河的2級(jí)階地，巖性主要為河流相的砂層、砂礫石層，可見二元結(jié)構(gòu)，頂部為夾雜了棕紅色古土壤層的黃土所披蓋。本統(tǒng)風(fēng)成黃土在全區(qū)內(nèi)均可見，為厚數(shù)十米至數(shù)百米的棕紅色離石黃土，在一些下切較深的沖溝溝壁，可見5～6層古土壤層，郇王南本統(tǒng)黃土層自上而下第1層古土壤與第2層古土壤之間的光釋光年代為(128.6±4.2)ka BP。

2.4 上更新世地層

該套地層主要由沖洪積、風(fēng)成黃土構(gòu)成。沖積層主要構(gòu)成了東部大河的1級(jí)階地，巖性主要為河流相砂層、砂礫石層及粉砂層，具有明顯的二元結(jié)構(gòu)。洪積層主要分布于紫金山山間及山前，為規(guī)模較大的洪積扇及洪積裙體，巖性為淺灰白色亞砂土夾砂礫石層，頂部普遍被數(shù)米厚的馬蘭黃土覆蓋，在任莊南及金沙南洪積層中取得多個(gè)光釋光年代樣品(表1)，測(cè)試結(jié)果表明該套地層形成于晚更新世。

風(fēng)成黃土在全區(qū)都有展布，厚度多＜10m。巖性為亞砂土、粉砂，疏松，垂直節(jié)理發(fā)育，含較多蝸?；皞€(gè)體較小的鈣質(zhì)結(jié)核。從該套地層所處的地理位置、地貌特征以及同類型黃土主要特征的對(duì)比看，屬馬蘭黃土，為上更新統(tǒng)。在馬姑垛南、郇王南風(fēng)成黃土中采集多個(gè)光釋光樣品(表1)，測(cè)試結(jié)果同樣表明該套地層形成于晚更新世。

2.5 全新世地層

本統(tǒng)河流相沖積物主要構(gòu)成了黃河、汾河、澮河以及一些支流的漫灘堆積，為松散的砂礫石層及粉砂黏土層。在紫金山山前沖溝出山口展布了洪積相礫石層，疊置于上更新世洪積層之上，扇體由砂、礫石組成，在金沙南及任莊南該期洪積扇剖面采集多個(gè)14C年代樣品(表2)，測(cè)試結(jié)果表明洪積層形成于全新世。

表1 典型部位上更新世地層測(cè)年Table 1 Dating of upper Pleistocene series at typical sites

3 斷裂的分段活動(dòng)特征

表2 典型部位全新世地層測(cè)年Table 2 Dating of Holocene series at typical sites

峨嵋臺(tái)地北緣斷裂在譚家莊、南柳兩處存在明顯的階區(qū)，野外調(diào)查亦表明以這2個(gè)階區(qū)為界地形地貌、斷錯(cuò)地貌特征存在差異。因此，以譚家莊及南柳為界將整個(gè)斷裂分為小梁—譚家莊段(西段)、譚家莊—南柳段(中段)、南柳—西彰坡段(東段)3段(圖2)。

3.1 小梁—譚家莊段

該段總體走向近EW，長(zhǎng)55km。在仁和東沖溝底部見寒武系灰?guī)r出露，譚家莊至郭莊之間沖溝底部見上新統(tǒng)紅黏土，長(zhǎng)樂以西溝壁中下部可見中更新統(tǒng)河湖相粉細(xì)砂層，其余部位在沖溝內(nèi)僅見夾多條古土壤層的離石黃土，臺(tái)地及盆地頂部均為馬蘭黃土披蓋。

該段斷裂沿峨嵋臺(tái)地北緣展布。利用DEM高程數(shù)據(jù)得到臺(tái)地北緣地形陡坎在譚家莊至西王段高度為150～250m，西王以西高差逐漸降低，至小梁附近已降低至30m，再往西至黃河?xùn)|岸，已無明顯的陡坎地形顯示。西王至譚家莊段，臺(tái)地北緣地形陡坎線性特征明顯，臺(tái)地與盆地之間形成明顯的地形轉(zhuǎn)折，在禪曲至西康之間表現(xiàn)得最為明顯;西王以西，臺(tái)地北緣與盆地之間雖然存在地形轉(zhuǎn)折，但線性特征不明顯，表現(xiàn)為寬緩的斜坡。

該段僅在郭莊至譚家莊之間的沖溝內(nèi)，跨臺(tái)地北緣陡坎處見上新統(tǒng)紅黏土及中更新統(tǒng)離石黃土被斷錯(cuò)。譚家莊南沖溝溝壁所見剖面(圖3)中，斷層錯(cuò)斷了上新統(tǒng)紅黏土及離石黃土，為馬蘭黃土覆蓋。郭莊東黃土臺(tái)地北緣陡坎處溝壁底部剖面，揭示了相似的構(gòu)造特點(diǎn)。

郭莊以西未發(fā)現(xiàn)明顯的斷層剖面，多個(gè)沖溝內(nèi)黃土中的古土壤層自臺(tái)地前緣向盆地內(nèi)連續(xù)傾斜，如蘭村東沖溝溝壁頂部揭示的古土壤層跨臺(tái)地前緣地形陡坎連續(xù);禪曲南臺(tái)地北緣沖溝溝壁古土壤層往盆地方向緩緩降低，潛伏于盆地面之下;西坡東沖溝溝壁發(fā)育中更新統(tǒng)河湖相砂層及離石黃土，跨地形陡坎處地層連續(xù)。

3.2 譚家莊—南柳段

該段總體走向近EW，長(zhǎng)40km。該段不同部位地形地貌斷錯(cuò)特征各異，根據(jù)斷錯(cuò)地貌類型可進(jìn)一步劃分為譚家莊—史店段、史店—景明段和景明—南柳段3個(gè)次級(jí)段落。

3.2.1 譚家莊—史店次級(jí)段

該段上院以西湖積臺(tái)地發(fā)育，臺(tái)地頂面平坦，臺(tái)地上發(fā)育數(shù)條寬150～200m、下切深度在40～60m的NS向沖溝，揭示該臺(tái)地由湖相粉細(xì)砂層及上覆的黃土組成。

湖積臺(tái)地前(N)、后(S)緣均存在地形陡坎。臺(tái)地前緣在地貌上表現(xiàn)為十多米高的地形陡坎，在上院至馬姑垛之間最為明顯、連續(xù)。馬姑垛以西，陡坎高度逐漸降低，至譚家莊附近，逐漸消失。臺(tái)地后緣與上更新統(tǒng)砂礫巖及紅黏土構(gòu)成的小山包相接，地形上表現(xiàn)為明顯的轉(zhuǎn)折，往西陡坎高度逐漸降低，至宋溫莊子南消失。

上院至史店之間，受古河道及人為改造等影響，從遙感影像及地形圖上識(shí)別不出明顯的線狀陡坎地貌，但野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)與上院以西段湖積臺(tái)地前緣斷裂相連，存在連續(xù)的地形陡坎。

利用差分GPS對(duì)馬姑垛南、上院東及史店西湖積臺(tái)地前緣的地形陡坎進(jìn)行了測(cè)量，測(cè)量精度達(dá)cm級(jí)，測(cè)得湖積臺(tái)地前緣地形陡坎高10～12m(圖4)。

圖3 譚家莊南斷層剖面Fig.3 Faulted section at south of Tanjiazhuang Village.

在上院以西湖積臺(tái)地前、后緣地形陡坎處均見有正斷層，表明臺(tái)地前、后緣地形陡坎均為斷層陡坎。臺(tái)地后緣斷層錯(cuò)斷了上新世砂礫巖及紅黏土地層，控制了湖積臺(tái)地后緣邊界;臺(tái)地前緣斷層錯(cuò)斷了中更新世湖相砂層及上覆的黃土。圖5為馬姑垛南湖積臺(tái)地北緣斷層剖面，下盤為湖相砂層及黃土，上盤可見部分均為黃土，剖面在地表形成了12m高的斷坎。根據(jù)黃土上部采樣點(diǎn)MGD－3的光釋光年代結(jié)合地表斷坎的高度，得出斷層滑動(dòng)速率為0.33mm/a。限于剖面高度，采樣點(diǎn)并非剖面最上部，另外地表陡坎的高度受后期剝蝕等原因，實(shí)際滑動(dòng)速率值應(yīng)大于該數(shù)值，故得出該區(qū)晚更新世晚期以來斷層滑動(dòng)速率≥0.33mm/a。

圖4 譚家莊至史店段跨斷層陡坎地形測(cè)量圖Fig.4 Topographic survey map across the fault scarp between Tanjiazhuang Village and Shidian Village.

圖5 馬姑垛南湖相層斷錯(cuò)剖面Fig.5 Faulted section at south of Maguduo Village.

3.2.2 史店—景明次級(jí)段

該段表現(xiàn)為紫金山與山前盆地?cái)鄬咏佑|，斷層兩側(cè)地形特征及地層發(fā)育迥異。紫金山山區(qū)內(nèi)出露的地層主要為太古界涑水群花崗片麻巖及寒武系灰?guī)r，局部地區(qū)基巖上覆黃土，山前盆地地層以沖洪積為主，全新世洪積扇疊置于晚更新世洪積扇之上，在一些下切較深的沖溝底部出露中更新統(tǒng)洪積(圖6)。

圖6 金沙南斷裂兩側(cè)地質(zhì)地貌圖Fig.6 Geological and geomorphologic map on both sides of fault at south of Jinsha Village.

紫金山受斷層活動(dòng)的影響，其南北兩側(cè)地形有顯著的差異。紫金山南坡地勢(shì)往南緩緩降低，而北坡山體陡峻，與盆地間地形反差強(qiáng)烈，山前可見高大的斷層陡崖及三角面，顯示山體整體呈向北翹起、向南傾斜的掀斜狀。

該段為典型的盆山斷錯(cuò)地貌，在沖溝出山口溝壁底部普遍可見基巖與洪積扇之間呈斷層接觸。如任莊南及山底南沖溝溝口片麻巖與含洪坡積亞砂土斷層接觸(圖7)，類似的剖面在薛莊南、裴南莊南、南林交南都可見到，剖面中基巖與洪積扇之間的斷面平直，如刀切一般。

圖7 任莊南(a)及山底南(b)斷層剖面Fig.7 Faulted sections at south of Renzhuang Village(a)and Shandi Village(b).

金沙及任莊附近全新世洪積扇后緣地貌上表現(xiàn)為地形陡坎，跨陡坎開挖探槽，揭露了多條斷層(圖8)。任莊探槽揭示斷層在全新世以來至少發(fā)生過2次活動(dòng)，最新的1次活動(dòng)斷層F3斷錯(cuò)了標(biāo)號(hào)C－10的14C采樣點(diǎn)所在的地層，為標(biāo)號(hào)C－12的14C采樣點(diǎn)所在的地層覆蓋，由此，將斷層的最新的活動(dòng)年代限定在(2.16～1.29)ka BP;金沙探槽斷層F3錯(cuò)斷了標(biāo)號(hào)為C－JS－8及C－JS－3的14C采樣點(diǎn)所在的地層，根據(jù)14C年代，得出斷層的最新活動(dòng)發(fā)生在2.00ka BP以來。結(jié)合任莊探槽及金沙探槽，將斷層的最新活動(dòng)年代限定在(2.00～1.29)ka BP。另外，任莊探槽還揭示斷層F2錯(cuò)斷了標(biāo)號(hào)為RZ－19的光釋光采樣點(diǎn)所在的礫石層，斷距1.7m，之后，該套地層又被斷層F3錯(cuò)斷且上盤尚未揭露，斷距＞5m，故該套礫石層形成之后垂直斷距＞6.7m，結(jié)合礫石層頂部RZ－19的光釋光年代，得出該區(qū)晚更新世晚期以來斷層滑動(dòng)速率≥0.36mm/a。

陳國(guó)順等(1993)在侯馬至河津一帶，發(fā)現(xiàn)了大規(guī)模地震斷層及地震遺跡，通過對(duì)不同剖面文化層斷蓋、砂土液化、地震楔、地震裂縫等分析得出侯馬市一帶至少發(fā)生過2次古地震事件，1次在西漢初期，1次在西漢之前。根據(jù)西漢初期陶片熱釋光年代結(jié)果，得出西漢初期的地震事件距今(1 947±197)～(2 176±157)a，從時(shí)間上與本研究得出的最新活動(dòng)能很好地對(duì)應(yīng)，為同一次事件。

3.2.3 景明—南柳次級(jí)段

該段地貌特征與西段類似，斷層斷錯(cuò)黃土臺(tái)地，在其北緣可見高大的地形陡坎，臺(tái)地頂面地勢(shì)平坦，向南與絳縣盆地連為一體。臺(tái)地北緣沖溝發(fā)育，溝壁可見地層為上新統(tǒng)紅黏土及上覆的黃土。

該段在吉峪南臺(tái)地北緣地形陡坎處，見上新統(tǒng)紅黏土及黃土斷層剖面(圖9)，剖面下盤為紅黏土，上覆黃土隱約可見古土壤夾層，上盤均為黃土，斷面一直通至地表。

3.3 南柳—西彰坡段

該段地貌特征與西段類似，斷層沿山前沖洪積臺(tái)地前緣展布。臺(tái)地前緣受斷層活動(dòng)控制，形成高大的地形陡坎，高50～200m，顯示良好的線性特征，在郇王至續(xù)魯一線尤為明顯，臺(tái)地前緣與盆地之間形成明顯的地形轉(zhuǎn)折，吳寨向北陡坎高度逐漸降低，至西彰坡附近地形上已呈斜坡，無明顯的陡坎顯示。

圖8 任莊探槽(a)和金沙探槽(b)剖面圖Fig.8 Sections of Renzhuang trench(a)and Jinsha trench(b).

圖9 吉峪南斷層剖面Fig.9 Faulted sections at south of Jiyu Village.

該段在鄭柴至續(xù)魯一帶臺(tái)地前緣地形陡坎處普遍見下更新統(tǒng)礫石、黃土斷層剖面(圖10)。以郇王斷層剖面(圖10a)最為典型，該剖面斷面清晰，見正傾滑擦痕，下盤為棕紅色黃土夾2層古土壤，在古土壤所夾黃土層中取光釋光樣607－2，測(cè)其年代為(128.6±4.2)ka BP，表明上下2層古土壤為S1和S2;上盤均為黃白色黃土，在上部取光釋光樣，測(cè)其年代為(37.26±1.4)ka BP，為馬蘭黃土，上盤尚未揭露出古土壤層，S1剖面可見高度＞10m，由此得出該段晚更新世以來斷層滑動(dòng)速率≥0.1mm/a。

圖10 郇王南(a)及續(xù)魯南(b)斷層剖面Fig.10 Faulted sections at south of Xunwang Village(a)and Xulu Village(b).

4 斷裂活動(dòng)性分析

峨嵋臺(tái)地北緣斷裂不同段落斷錯(cuò)的地層、地貌特征各異，表明斷裂的不同段落具有不同的活動(dòng)性。

小梁至譚家莊間的斷裂西段，僅在郭莊至譚家莊一帶臺(tái)地前緣沖溝溝壁見上新統(tǒng)紅黏土及中更新世早期黃土古土壤斷錯(cuò)剖面，其他部位再未見到斷層剖面，在有些沖溝內(nèi)，見中更新世晚期地層，跨臺(tái)地前緣地形陡坎連續(xù)。這些現(xiàn)象表明，小梁至譚家莊段斷層在中更新世早期有過活動(dòng)，之后活動(dòng)減弱或不再活動(dòng)。胡小猛等(2002)在論述中更新世中晚期以來汾河流域地貌階段性發(fā)育及成因時(shí)曾指出，峨嵋臺(tái)地北緣斷裂西段形成于S8古土壤層形成之時(shí)，活動(dòng)于S8古土壤層與S5古土壤層之間，自S5古土壤層形成之后不再活動(dòng)。楊承先(1999)在論述山西新生代運(yùn)城－侯馬裂谷盆地的構(gòu)造格局時(shí)也曾指出，峨嵋臺(tái)地隆起北端(即小梁至譚家莊段)的東段存在1條中更新世活動(dòng)的小斷裂，向西見中更新統(tǒng)黃土層中的紅色古土壤層自南向北坳折成膝狀。前人這些觀點(diǎn)，與本次工作及野外所見基本一致。

譚家莊至南柳間的斷裂中段，以史店及景明為界，斷裂自西向東依次為湖積臺(tái)地前緣斷裂、紫金山山前斷裂、黃土臺(tái)地北緣斷裂，各段斷層過渡部位斷層連續(xù)，線性展布，故將整條段落視為同一活動(dòng)段。該段斷層在金沙南和任莊南斷錯(cuò)了全新世洪積扇，表明斷裂在全新世有明顯活動(dòng)，任莊及金沙探槽揭露的斷層最新活動(dòng)年代在(2.00～1.29)ka BP，與陳國(guó)順等(1993)對(duì)侯馬一帶古地震研究得出的最新活動(dòng)事件可以對(duì)比。該段西部湖積臺(tái)地北緣揭露出晚更新世以來斷層滑動(dòng)速率≥0.33mm/a;中部任莊探槽揭露出晚更新世晚期以來斷層滑動(dòng)速率≥0.36mm/a。

南柳至西彰坡之間的斷裂東段，剖面揭示斷層錯(cuò)斷了馬蘭黃土，表明晚更新世以來斷裂有過活動(dòng)，但由于該段全新世地層不發(fā)育，尚無全新世活動(dòng)的直接證據(jù)。郇王剖面揭示晚更新世以來斷層滑動(dòng)速率≥0.1mm/a。

5 結(jié)論

山西峨嵋臺(tái)地北緣斷裂展布于汾渭斷陷帶臨汾－侯馬盆地與紫金山－峨嵋臺(tái)地之間，斷裂在譚家莊與南柳附近存在2個(gè)明顯的階區(qū)，以這2個(gè)階區(qū)為界，將斷裂分為西、中、東3段。

斷裂西段，展布于峨嵋臺(tái)地北緣，在臺(tái)地北緣發(fā)育的沖溝內(nèi)僅見錯(cuò)斷上新統(tǒng)紅黏土與離石黃土的剖面，剖面上部的馬蘭黃未見明顯斷錯(cuò)，說明斷裂中更新世早期有過活動(dòng)，之后未有明顯活動(dòng);斷裂中段，位于紫金山北麓及紫金山兩側(cè)的臺(tái)地前緣，斷裂活動(dòng)斷錯(cuò)了全新世洪積扇，全新世活動(dòng)明顯，任莊探槽及金沙探槽揭露出該段全新世以來至少發(fā)生過2次活動(dòng)，最新的1次事件發(fā)生在(2.00～1.29)ka BP;斷裂東段，展布于黃土臺(tái)地前緣，斷層斷錯(cuò)了馬蘭黃土，表明該段晚更新世以來有過活動(dòng)。

據(jù)斷裂所斷錯(cuò)的地貌面、地層斷距及測(cè)年結(jié)果，斷裂中段晚更新世晚期以來斷層滑動(dòng)速率≥0.36mm/a，東段晚更新世以來斷層滑動(dòng)速率≥0.1mm/a，從斷錯(cuò)的地形地貌特征來看，東段活動(dòng)性也不及中段。由此大致給出峨嵋臺(tái)地北緣斷裂晚第四紀(jì)以來的活動(dòng)性，表現(xiàn)為:中段強(qiáng)烈，全新世以來仍活動(dòng)顯著;東段次之，晚更新世以來活動(dòng)明顯;西段最弱，中更新世早期有過活動(dòng)，之后活動(dòng)弱。