■曹劍
(廣東省有色金屬地質(zhì)局九三五隊(duì) 廣東 惠州516001)
惠州市城區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造研究
■曹劍
(廣東省有色金屬地質(zhì)局九三五隊(duì) 廣東 惠州516001)
本文以惠州市城區(qū)內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造情況為研究對(duì)象,通過地質(zhì)填圖、水文地質(zhì)鉆探和物探(土壤測(cè)氡和高密度電法)等實(shí)務(wù)工作,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料和區(qū)域水文地質(zhì)資料,來對(duì)惠州市惠城區(qū)內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行分析、驗(yàn)證和更新。
地質(zhì)構(gòu)造斷陷盆地?cái)嗔?/p>
研究區(qū)為惠州市部分城區(qū),研究對(duì)象為研究區(qū)內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造,本文通過區(qū)域資料的收集、分析、研究,推論出惠州的地質(zhì)發(fā)展史,再主要對(duì)研究區(qū)的內(nèi)存在的斷陷盆地和斷裂進(jìn)行分析研究,結(jié)合實(shí)務(wù)工作,再重點(diǎn)分析研究惠州斷裂。
研究區(qū)屬華南準(zhǔn)地臺(tái),東南沿海斷褶帶,中部為惠陽斷凹盆地分布區(qū)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主,區(qū)域性北東向博羅大斷裂、樟木頭斷裂斜貫本區(qū),并與北西向惠州斷裂及各次生斷裂相互切錯(cuò),構(gòu)成了調(diào)查區(qū)較復(fù)雜的區(qū)域構(gòu)造特征。
本區(qū)的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形式,表現(xiàn)為斷裂的“復(fù)活”或“新生”,及與其活動(dòng)有關(guān)的地震,溫泉和差異性升降運(yùn)動(dòng)等。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制著現(xiàn)代地形地貌、地?zé)岙惓:偷谒募o(jì)沉積層的分布。
從區(qū)域構(gòu)造上看惠州斷陷盆地受博羅-紫金斷裂(湯泉、矮陂溫泉分布,表明其有活動(dòng)性)、黃巢山復(fù)式背斜影響強(qiáng)烈,博羅-紫金斷裂以北西為增城隆起、斷裂以南東為惠州斷陷盆地分地,再往南為惠陽凹陷,惠州斷陷盆地受博羅斷裂、惠州斷裂、新圩斷裂圍限明顯,從矮陂-仍圖-小金口-下角中堂呈北東展布。
研究區(qū)地質(zhì)史簡(jiǎn)要評(píng)述:1)前震旦紀(jì)發(fā)育基地?cái)嗔眩ㄓ绊懟葜莸貧し€(wěn)定性的基底斷裂為高要—惠來基底斷裂),研究區(qū)古陸形成期,研究區(qū)未見前寒武花崗巖侵入。2)震旦、寒武紀(jì)形成進(jìn)積,沉積了厚度較大的復(fù)理石堆積(濁流沉積),研究區(qū)加里東期主要接受沉積(地槽凹陷型地殼),區(qū)內(nèi)未見大規(guī)模的加里東期花崗巖侵入。3)其后(寒武紀(jì)晚期)經(jīng)歷較長時(shí)期的退積,缺失奧陶、志留系地層,在泥盆世早期形成類復(fù)理石沉積(屬濱海沉積),其后經(jīng)歷較大規(guī)模的進(jìn)積,至石炭紀(jì)形成厚度較大的復(fù)理石沉積(屬深海濁流沉積),其間經(jīng)歷過小規(guī)模的退積,局部形成沉積間斷;至石炭紀(jì)晚期產(chǎn)生規(guī)模較大的退積,導(dǎo)致研究區(qū)二疊系、三疊系早中期地層缺失;研究區(qū)此地史期內(nèi)屬海西期(或稱華力西期),經(jīng)歷較長時(shí)期的沉積間斷,局部零星分布古生代混合花崗巖(博羅縣城以北)。4)三疊紀(jì)晚期至侏羅紀(jì)早期經(jīng)歷較大規(guī)模進(jìn)積,形成類復(fù)理石沉積,此時(shí)研究區(qū)處于印支期晚期,研究區(qū)未見出露印支期花崗巖。5)侏羅紀(jì)中晚期后,研究區(qū)處于地殼活躍期一燕山期,早期火山活動(dòng)強(qiáng)烈,伴隨火山活動(dòng)幅度的不同,研究區(qū)接受巨厚層狀的陸相火山碎屑一碎屑沉積建造,并伴隨大面積的巖漿侵入,導(dǎo)致研究區(qū)大量出露燕山期粗粒花崗巖,至燕山晚期,惠州斷陷盆地形成雛形,至喜山期接受巨厚層狀的磨拉石沉積(山前拗陷盆地)。其后進(jìn)入第四紀(jì),蒼海桑田,生物茂盛、人類繁衍。
斷陷盆地(Ⅰ)位于研究區(qū)中部的小金口—江北—金山湖一帶,呈北北西向分布,平面長約23km,寬4~6km。盆地西側(cè)以惠州斷裂為界,由白堊系丹霞組紅色巖層構(gòu)成,巖層傾向231°~255°,傾角17°~24°。盆地呈不規(guī)則橢圓形,沉降中心靠惠州斷裂一側(cè)。盆地形成于燕山晚期。
4.1 博羅大斷裂(F1)
位于研究區(qū)北西部,為區(qū)域性紫金~博羅大斷裂的一部分,斷帶寬l0-15m,普遍發(fā)育糜棱巖化,角礫巖化、硅化、片理化,斷裂總體走向?yàn)楸睎|,傾向南東,傾角40-80°,局部陡立或傾向北西。斷裂兩北盤由混合巖及白堊紀(jì)花崗巖構(gòu)成中低山地貌,東南盤則由變質(zhì)巖及沉積巖構(gòu)成低山及丘陵地貌。
該斷裂在燕山期-喜山期活動(dòng)強(qiáng)烈,并由原來的逆斷層變?yōu)檎龜鄬?。種種跡象表明該斷裂近代仍有活動(dòng),但僅表現(xiàn)為兩側(cè)地殼的緩慢升降和熱泉的出露,地震活動(dòng)頻度、強(qiáng)度均很低。
紫金~博羅大斷裂發(fā)生反鐘向滑動(dòng),其強(qiáng)烈時(shí)期為燕山晚期,現(xiàn)在仍有活動(dòng)。興寧~博羅一線出露溫泉4個(gè),每年釋放的能量相當(dāng)T-6.1級(jí)地震的能量,但是地震活動(dòng)頻度、強(qiáng)度均很低。
4.2 馬洞坑斷裂組(F2)
位于研究區(qū)中西部,由4條斷裂大致平行斜列組成,以馬洞坑斷裂規(guī)模較大。該組斷裂切錯(cuò)近東西向斷裂,又被北西向斷裂切錯(cuò)。
隨著人民生活水平的提高和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們對(duì)水資源的需求也在不斷增長。面對(duì)有限的水資源,如何保證人們的需求不受影響是問題的關(guān)鍵。水利工程是精確地控制和分配天然地表水和地下水,以滿足人類生產(chǎn)和生活的需要。對(duì)于水利工程來說,技術(shù)是發(fā)展的核心。只有科學(xué)的設(shè)計(jì)理念和完善的工作流程,才能保證水利工程的順利發(fā)展。簡(jiǎn)述了我國水利工程存在的問題,闡述了科學(xué)設(shè)計(jì)的理念和發(fā)展前景。
馬洞坑斷裂長約5km,斷帶寬20~30m,傾向140°,傾角40°,力學(xué)性質(zhì)屬壓扭性。斷裂切錯(cuò)塘廈組、橋源組、金雞組、小坪組。斷帶沿走向呈舒緩波狀,由砂巖、泥質(zhì)粉砂巖形成角礫巖和構(gòu)造透鏡體,硅化、褐鐵礦化普遍可見,砂巖被磨碎形成千糜巖,碎屑礦物呈定向排列,充填石英細(xì)脈等。
4.3 惠州斷裂(F3)
位于研究區(qū)中西部。斜貫惠州市區(qū),出露長度約17km,根據(jù)該斷裂控制水北斷陷盆地推測(cè),斷裂向北可能延伸至湯泉林場(chǎng)。斷裂出露寬度10~60m,最寬達(dá)100m以上,沿走向呈舒緩波狀,總體走向135~150°,傾向45~60°,傾角65~75°。斷裂東南段穿越小坪組,并控制和切割嶂頂侵入體;往西北造成塘廈組、橋源組、小坪組、金雞組、天子嶺組與丹霞組呈斷層接觸。斷層破碎帶有明顯分帶性,反映了多次不同力學(xué)性質(zhì)活動(dòng)特征,活動(dòng)時(shí)間從燕山晚期到喜馬拉雅期。活動(dòng)規(guī)律由順鐘向張扭性~反鐘向張扭性~順鐘向張扭性交替進(jìn)行。
在斷裂中段派生一條北北西向分支斷裂,命名為東南坑斷裂,長度11.5km,斷裂帶寬1~10m,傾向70°,傾角67°,力學(xué)性質(zhì)屬張扭性。斷裂切錯(cuò)塘廈組、橋源組、小坪組、金雞組、天子嶺組、春灣組或使不同時(shí)期的地層呈斷層接觸。斷帶角礫巖雜亂分布,充填鐵質(zhì)和團(tuán)塊狀石英脈。
通過兩條土壤氡測(cè)線、三條高密度電法測(cè)線、三個(gè)實(shí)測(cè)剖面和兩個(gè)水文鉆孔揭露。兩條氡檢測(cè)線配合實(shí)地勘察,確定兩處惠州斷裂均被公路和房屋覆蓋。
圖1 惠州斷裂北段高密度電阻率剖面圖
圖2 惠州斷裂南段高密度電阻率剖面圖
圖3 惠州學(xué)院高密度電法剖
圖2所示剖面圖可見一條明顯的高電阻、低電阻分界線,故可知其為一條斷裂,鉆孔(ZK3)的揭露也證明了這一點(diǎn);圖3所示剖面圖可見高電阻、低電阻交錯(cuò)分布,推測(cè)可能有兩條斷裂。
從三條實(shí)測(cè)剖面(惠州大學(xué)、麥地新村、六湖仔)分析,其斷裂活動(dòng)特征基本相同,根據(jù)惠州大學(xué)構(gòu)造剖面顯示,破碎帶有明顯分帶性,反映了多次活動(dòng)特征。據(jù)麥地新村和惠州大學(xué)構(gòu)造剖面構(gòu)造巖熱釋光測(cè)年結(jié)果,斷裂在晚更新世晚期有3次不同性質(zhì)活動(dòng),第一次在45.02~46.20萬年,第二次在31.93萬年,第三次在5.90~6.77萬年。
惠州斷裂的活動(dòng)時(shí)間從燕山期到喜馬拉雅期,活動(dòng)規(guī)律由順鐘向張扭性~反鐘向壓扭性~順鐘向張扭性交替進(jìn)行。破碎帶有明顯的分帶性,反映了多次不同力學(xué)性質(zhì)的活動(dòng)。
4.4 樟木頭斷裂(F4)
為一區(qū)域性斷裂,長約100km,在研究區(qū)內(nèi)斜貫研究區(qū)中下部,長約14km,斷裂帶出露寬度5~55m,沿走向呈舒緩波狀,總體走向30~60°,傾向300~330°,傾角50~60°。斷層還切錯(cuò)老虎塘組、牛角河組、楊溪組、老虎頭組、小坪組、漳平組等地層并控制白堊紀(jì)侵入巖的分布。斷裂帶由含礫砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖形成的硅化巖、構(gòu)造角礫巖、糜棱巖化砂巖等組成,破碎帶的分帶性明顯,具多次活動(dòng)特征。據(jù)斷裂帶的宏觀及微觀特征分析資料,斷裂有多次不同力學(xué)性質(zhì)的繼承性活動(dòng),在整個(gè)燕山期處于活動(dòng)狀態(tài),活動(dòng)規(guī)律從壓扭性到張性交替進(jìn)行。據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料,該斷裂的活動(dòng)時(shí)間從印支運(yùn)動(dòng)到喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)。
通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),惠州市城區(qū)內(nèi)大小構(gòu)造分布較多,歷史上構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較頻繁,這對(duì)于城市建設(shè)發(fā)展來說是個(gè)不利的消息,如何在地質(zhì)條件不理想的地方進(jìn)行城市的規(guī)劃建設(shè),這是后續(xù)應(yīng)該重視的課題。而在此之前,對(duì)城市進(jìn)行地質(zhì)條件的分析研究(如本文對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的研究)就顯得十分必要。
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F407.1[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-12-66-2