陳 艷， 嚴(yán)小敏， 李細(xì)光

(1.廣西大學(xué)資源與冶金學(xué)院，廣西南寧530004;2.廣西壯族自治區(qū)地震局，廣西南寧530022)

瀨勞-龍莊斷裂特征研究

陳 艷1， 嚴(yán)小敏2， 李細(xì)光2

(1.廣西大學(xué)資源與冶金學(xué)院，廣西南寧530004;2.廣西壯族自治區(qū)地震局，廣西南寧530022)

右江斷裂帶是一條活動(dòng)性斷裂帶，處于桂西斷塊區(qū)內(nèi)。該區(qū)對(duì)地震事件有記載以來(lái)，沿?cái)嗔褞гl(fā)生了多次4.0～5.0級(jí)的地震，屬于中強(qiáng)地震帶。瀨勞 龍莊斷裂是右江斷裂帶思林—壇洛段的重要組成部分。文章在瀨勞 龍莊斷裂進(jìn)行野外調(diào)查的基礎(chǔ)上，采用構(gòu)造解析的方法，對(duì)該斷裂的構(gòu)造樣式、構(gòu)造變形作用、內(nèi)部分帶特征等進(jìn)行分析研究，探討了斷裂的活動(dòng)期次以及構(gòu)造運(yùn)動(dòng)方式，認(rèn)為該斷裂在中更新世經(jīng)歷了多期活動(dòng)，并且其活動(dòng)規(guī)模在減小，強(qiáng)度也在逐漸減弱。

右江斷裂帶;瀨勞 龍莊斷裂;構(gòu)造解析

右江斷裂帶是區(qū)域性大斷裂百色-合浦?jǐn)嗔褞У奈鞅倍?圖1)。第四紀(jì)以來(lái)，右江斷裂帶的活動(dòng)錯(cuò)斷了右江兩岸階地以及部分水系(劉錫大等，1987)。據(jù)史書(shū)記載，右江斷裂帶附近已發(fā)生多次地震，最大者達(dá)5級(jí)。可見(jiàn)，右江斷裂帶的研究對(duì)于桂西地區(qū)的意義舉足輕重。前人曾對(duì)該斷裂帶的活動(dòng)時(shí)代、地貌特征和地震活動(dòng)等做過(guò)不少研究(廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局，1985;鄧業(yè)權(quán)，1986;劉錫大等，1987;吳時(shí)平等，1987;李偉琦，1989;尹克堅(jiān)，1995;張培震等，2002，2003，嚴(yán)小敏等，2010)。筆者采用構(gòu)造解析的方法，結(jié)合現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)學(xué)理論，對(duì)右江斷裂帶瀨勞-龍莊斷裂進(jìn)行野外調(diào)查，分析右江斷裂帶活動(dòng)規(guī)模以及運(yùn)動(dòng)方式。

1 瀨勞-龍莊斷裂構(gòu)造樣式

1.1 斷裂構(gòu)造樣式

瀨勞-龍莊斷裂是右江斷裂帶思林—壇洛段的重要組成部分(圖1)，由南北兩支組成。二者于新興分開(kāi)，而后呈近平行向東南延伸。北支往東南依次經(jīng)過(guò)江州、雷橫、馱感、馬頭鎮(zhèn)、那艾等地。在下百隴附近由于遇到斷裂帶中一狹長(zhǎng)透鏡體狀的障礙體阻隔而使其再次分為兩支，而后至馬頭鎮(zhèn)重新匯合，之后繼續(xù)往東南方向延伸。斷裂在平果縣附近發(fā)育在三疊系的灰?guī)r中，主裂面向南西陡傾。兩側(cè)出露的地層主要為三疊系北泗組的灰?guī)r、白云巖，東南端出露部分上第三系地層。

南支全長(zhǎng)約30 km，往東南方向經(jīng)江州、含笑、坡旺、旁浪、新隆至西寧。斷裂兩側(cè)出露地層主要為三疊系，部分切割下三疊統(tǒng)至下第三系地層，走向310°～320°，傾角50°～70°。

1.2 斷裂相關(guān)構(gòu)造

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造分析與野外地質(zhì)觀測(cè)，瀨勞-龍莊斷裂大致以思林、安寧、旺圩為界分為思林—安寧段、安寧—旺圩段和旺圩—隆安段三段。已有的研究資料表明，右江斷裂由斷續(xù)分布、首尾相接的多個(gè)斷裂束組成。斷裂束總體上呈左行排列，局部還出現(xiàn)了反錯(cuò)列現(xiàn)象。這一展布形式反映右江斷裂帶可能發(fā)生過(guò)強(qiáng)烈的左旋走滑運(yùn)動(dòng)。在瀨勞-龍莊斷裂思林-安寧段的北西端以及旺圩-隆安段的南東端分別發(fā)育的拉分型盆地和半地塹盆地同樣反映了這一運(yùn)動(dòng)特征。

除了大尺度的構(gòu)造體，在斷面上發(fā)現(xiàn)的一系列小構(gòu)造同樣指示了瀨勞-龍莊斷裂在形成以來(lái)曾經(jīng)歷了左旋走滑運(yùn)動(dòng)。文章后面將對(duì)斷面上一系列的小構(gòu)造做較深入的分析。

2 瀨勞-龍莊斷裂構(gòu)造變形及活動(dòng)年代

右江斷裂帶自早古生代形成以來(lái)，有長(zhǎng)期活動(dòng)的歷史。新生代以來(lái)有過(guò)多期活動(dòng)，存在多期構(gòu)造變形，且具有明顯分帶性。詳細(xì)的構(gòu)造解析表明，瀨勞 龍莊斷裂至少存在兩期構(gòu)造變形作用，且以脆性變形為主。在平果縣附近多處發(fā)現(xiàn)斷裂出露，均出現(xiàn)構(gòu)造角礫巖，且具明顯的分期分帶現(xiàn)象。每期的構(gòu)造角礫巖帶有各自特點(diǎn)，從寬度的寬窄到角礫膠結(jié)的松緊程度，均表明了瀨勞 龍莊斷裂早期到晚期的活動(dòng)具由強(qiáng)變?nèi)醯内厔?shì)。

圖1瀨勞 龍莊斷裂構(gòu)造簡(jiǎn)圖Fig.1 The simplified tectonic map of Lailao-Longzhuang fault

2.1 早期構(gòu)造變形作用

雖然遭受后期斷層作用的疊加改造，但是瀨勞 龍莊斷裂帶早期構(gòu)造變形形跡仍清晰可見(jiàn)。圖2是平果縣附近瀨勞 龍莊斷裂帶剖面。

斷裂帶出露完整，規(guī)模宏大，整個(gè)帶寬度達(dá)100 m以上，傾向SW，傾角約60°～85°。其中早期形成的構(gòu)造角礫巖帶寬約60 m以上，角礫成分為灰?guī)r，角礫大小較均一，泥質(zhì)膠結(jié)。

在平果火車(chē)站出露了該斷裂的另一剖面(圖3)。可見(jiàn)該斷裂發(fā)育有劈理化帶和構(gòu)造角礫巖帶。角礫巖帶南側(cè)的構(gòu)造角礫巖成分、膠結(jié)程度與上一剖面出露的早期構(gòu)造角礫巖相同，為鐵質(zhì)和硅質(zhì)膠結(jié)，同屬早期構(gòu)造變形形成的構(gòu)造角礫巖。

2.2 晚期構(gòu)造變形作用

晚期的構(gòu)造變形作用在平果縣附近出露的瀨勞 龍莊斷裂剖面(圖2)中可以發(fā)現(xiàn)，表現(xiàn)為在晚期角礫巖中出現(xiàn)的分帶現(xiàn)象:泥質(zhì)膠結(jié)角礫巖帶和松散泥質(zhì)膠結(jié)角礫巖帶。其中，泥質(zhì)角礫巖帶內(nèi)的角礫大小較均勻，在0.5～1.0 cm左右，棱角分明，角礫成分為灰質(zhì)，被干燥的紫紅色泥質(zhì)膠結(jié);松散泥質(zhì)膠結(jié)角礫巖帶內(nèi)的角礫則大小不等，棱角明顯，角礫巖成分多為灰質(zhì)，被紫紅色泥質(zhì)松散膠結(jié)。

平果煤感村附近出露的瀨勞 龍莊斷裂的剖面中(圖4)，斷裂亦分帶明顯，由邊部至中心出現(xiàn)了構(gòu)造劈理化帶、構(gòu)造碎裂巖帶和構(gòu)造角礫巖帶。整個(gè)斷裂寬達(dá)百米，角礫松散膠結(jié)。在構(gòu)造角礫巖帶見(jiàn)早期角礫巖被破碎或被改造成了后期角礫，形成了多期構(gòu)造角礫巖混雜一起的局面。

2.3 活動(dòng)年代確定

根據(jù)野外調(diào)查及構(gòu)造解析方法分析，瀨勞-龍莊斷裂至少存在兩期構(gòu)造變形作用，其中晚期構(gòu)造活動(dòng)出現(xiàn)分帶現(xiàn)象，疑為存在兩期構(gòu)造活動(dòng)。為了確認(rèn)晚期是否為兩期產(chǎn)物，采用了熱釋光測(cè)年的輔助手段加以確定。在剖面上采粘土樣品做熱釋光測(cè)年，采樣位置如圖2。其中，樣品 PD-HD-06和PD-HD-07在取樣時(shí)，是將直徑約為5 cm的鋼管一端密封，另一端插入粘土層中，取出后用錫紙和膠帶將兩端密封，然后由中國(guó)地震局地殼應(yīng)力研究所熱釋光實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果列于表1。

表1 瀨勞-龍莊斷裂斷層樣TL年齡Tab.1 The TL ages of Lailao-Longzhuang fault

圖2瀨勞 龍莊斷裂構(gòu)造剖面圖Fig.2 Structural profile of the Lailao-Longzhuang fault in the Pingguo city

圖3平果火車(chē)站瀨勞 龍莊斷裂構(gòu)造剖面圖Fig.3 Structural profile of the Lailao-Longzhuang fault in the Pingguo station

測(cè)試結(jié)果顯示，瀨勞-龍莊斷裂的多期構(gòu)造變形發(fā)生在中更新世。

圖4平果煤感村瀨勞 龍莊斷裂構(gòu)造剖面圖Fig.4 Structural profile of the Lailao-Longzhuang fault in the Pingguo city

3 相關(guān)構(gòu)造特征簡(jiǎn)析

構(gòu)造解析方法學(xué)主要用于研究分析構(gòu)造的幾何、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力方面的特征。而現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)學(xué)分析理論則認(rèn)為，與大尺度構(gòu)造有直接相關(guān)的一系列小型和微型構(gòu)造要素可以較好地闡明大型構(gòu)造的變形格式、指示局部構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的方向與性質(zhì)以及各地質(zhì)體變形的時(shí)間順序。瀨勞-龍莊斷裂經(jīng)歷了多期構(gòu)造活動(dòng)，在其斷面上發(fā)育了多期的伴生構(gòu)造，包括一系列的擦痕、階步以及派生的張裂隙。這些配套構(gòu)造反映了瀨勞-龍莊斷裂存在多期次活動(dòng)，也指示了該斷裂在各活動(dòng)期中具有不同的活動(dòng)方式。根據(jù)構(gòu)造解析原理，結(jié)合現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)學(xué)分析理論，說(shuō)明了右江斷裂帶具有同特征。

在圖2的剖面中，早期構(gòu)造角礫巖帶內(nèi)發(fā)育斷面，其伴生的擦痕產(chǎn)狀為357°∠87°。擦痕指示該次運(yùn)動(dòng)為右行滑為主。晚期構(gòu)造角礫巖帶內(nèi)發(fā)育多個(gè)新鮮斷面，斷面上的擦痕指示了該期活動(dòng)以左行走滑為主，正斷為輔。

在平果火車(chē)站出露的剖面(圖3)中，在早期的碎裂巖帶中清晰可見(jiàn)兩期擦痕。較早一期的擦痕反映的是右行正斷性質(zhì)，產(chǎn)狀為347°∠63°;晚期發(fā)育的反階步及擦痕，反映的則是左行走滑性質(zhì)，擦痕產(chǎn)狀為315°∠36°。在構(gòu)造角礫巖帶內(nèi)同樣發(fā)現(xiàn)了兩期斷裂面。其中，早期斷面產(chǎn)狀為43°∠86°，面上發(fā)育擦痕產(chǎn)狀為139°∠22°。根據(jù)對(duì)斷裂的觀察，判斷其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)為右行逆沖。晚期的斷面產(chǎn)狀為74°∠77°，其上發(fā)育的擦痕近水平，表現(xiàn)出左行走滑性質(zhì)。除了擦痕，在早期的斷裂面上還發(fā)現(xiàn)了派生的張裂隙(圖5)，其產(chǎn)狀為310°∠82°。

圖5瀨勞 龍莊斷裂主斷面上的張裂隙Fig.5 The tension fractures on the principal fault plane of the Lailao-Longzhuang fault

4 結(jié)論

(1)右江斷裂帶的內(nèi)部構(gòu)造具有分帶性。根據(jù)分帶的寬度、角礫膠結(jié)程度及構(gòu)造作用的疊加分析，斷裂帶越往晚期寬度越窄，且晚期的角礫巖相對(duì)早期的膠結(jié)程度較松散，均說(shuō)明了斷裂帶的后期活動(dòng)規(guī)模變小、且強(qiáng)度也有逐漸變?nèi)醯内厔?shì)。

(2)詳細(xì)構(gòu)造解析表明，右江斷裂帶在中更新世經(jīng)歷了三次明顯的運(yùn)動(dòng):早期以右行為主，中、后期則以左行為主。結(jié)合測(cè)年結(jié)果，顯示三次運(yùn)動(dòng)皆發(fā)生于中更新世。

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Study on the Features of the Lailao-Longzhuang Fault

CHEN Yan1， YAN Xiao-min2， LI Xi-guang2
(1.College of Resources and Metallurgy，Guangxi University，Nanning，GX 530004，China;2.Seismological Bureau of Guangxi Zhuang Municipality，Nanning，GX 530022，China)

The Youjiang fault zone，located in the Guixi(Western Guangxi)fault block region is still active.Since the beginning of seismic record，earthquakes of magnitude 4.0～5.0 occurred in this region many times.Lailao-Longzhuang fault is the important part of the Silin-Tanluo segment of Youjiang fault zone.Based on the structures of the Lailao-Longzhuang fault，the basic structural type of the Lailao Longzhuang fault and structural deformation are analysed.It is considered that the fault had experienced several phases of movement in Middle Pleistocene period，and its intensity is weakening gradually.

Youjiang fault zone;Lailao-Longzhuang fault;structural analysis

P5

:A

:1674-3504(2011)01-057-05

10.3969/j.issn.1674-3504.2011.01.009

2010-12-29

廣西科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“北部灣盆地中強(qiáng)地震發(fā)震構(gòu)造探測(cè)及成因研究”(桂科攻10123009-2)和“南寧盆地及其周邊為來(lái)地震潛勢(shì)及地震危險(xiǎn)區(qū)劃定研究”(桂科攻10123009-3)聯(lián)合資助

陳 艷(1983—)女，研究生，研究方向:構(gòu)造地質(zhì)。E-mail:hhcy003@163.com