煙臺(tái)北部地區(qū)活動(dòng)斷裂概述

張振晗 連海寧 張耀文

(煙臺(tái)平安地震工程研究院，山東煙臺(tái) 264000)

1 煙臺(tái)北部地區(qū)活動(dòng)斷裂活動(dòng)性

煙臺(tái)北部地區(qū)發(fā)育6條活動(dòng)斷裂(見(jiàn)圖1)，簡(jiǎn)要介紹如下。

圖1 煙臺(tái)北部地區(qū)地震構(gòu)造圖

1．1 黃縣弧形斷裂

黃縣弧形斷裂北端與黃縣斷裂相交，向南至萊州市苗家鎮(zhèn)，斷裂走向 20°～32°，傾向西，傾角 70°～80°。

辛莊鎮(zhèn)常家莊子村北見(jiàn)人工開(kāi)挖基坑，基坑北壁斷裂產(chǎn)狀為300°∠70°，東盤(pán)為破碎的花崗閃長(zhǎng)巖(見(jiàn)圖2);西盤(pán)為Q13淺棕紅色粘土和Q23褐黃色亞粘土地層。斷裂破碎帶由灰綠色、褐黃色和灰黑色斷層破碎巖、碎粉巖和斷層泥組成，具有分帶性。斷層破碎巖、碎粉巖和斷層泥未膠結(jié)。斷裂將Q13淺棕紅色粘土和Q2

3褐黃色亞粘土地層正向斷錯(cuò)4．2 m。斷裂之上覆蓋有厚1 m左右的Q4土黃色亞砂土地層沒(méi)有被斷錯(cuò)。

圖2 辛莊鎮(zhèn)常家莊子村北人工開(kāi)挖基坑北壁黃縣弧形斷裂剖面

綜合分析認(rèn)為黃縣弧形斷裂最新活動(dòng)時(shí)代為晚更新世。

1．2 黃縣斷裂

黃縣斷裂構(gòu)成了黃縣盆地的南部邊界。斷裂西起黃山館，向東延伸至大于家。

在大陳家村南大路邊見(jiàn)斷裂剖面(見(jiàn)圖3)，斷裂有明顯的擠壓特征，顯示逆斷裂性質(zhì)。其中主要一條走向78°，傾向北西，傾角65°。斷裂面寬6 cm，斷裂面上充填的白色斷層泥未膠結(jié)。斷裂上覆20 cm～30 cm第四紀(jì)殘坡積層，未見(jiàn)構(gòu)造變動(dòng)形跡。可見(jiàn)斷裂早期有過(guò)逆斷裂活動(dòng)。根據(jù)斷層泥熱釋光測(cè)定，斷裂最后一次活動(dòng)的時(shí)間在Q3早期，距今為(9．78±0．71)萬(wàn)年，斷裂晚更新世中晚期以來(lái)沒(méi)有發(fā)生斷錯(cuò)地表的活動(dòng)。

圖3 大陳家村南黃縣斷裂剖面

1．3 玲瓏—北溝斷裂

玲瓏—北溝斷裂大致以N20°E方向延伸，斷裂傾向北西，傾角 65°～77°。

在王格莊剖面中見(jiàn)風(fēng)化玄武巖與Q2地層正斷接觸(見(jiàn)圖4)，其上的①黃棕色粘土(含大量巖石碎片)、②棕色古土壤和③黃棕色粘土(含巖片)沒(méi)有被斷錯(cuò);幾十厘米的覆蓋層Q3沒(méi)有被斷錯(cuò)。①層的熱釋光年代為(1．14±0．08)×104年，③層的熱釋光年代為(5．59±0．42)×104年。斷錯(cuò)的④層的熱釋光年代為(11．8±0．84)×104年。斷層泥熱釋光測(cè)定結(jié)果表明，斷裂最新活動(dòng)在(5．59±0．42) ×104年和(11．8±0．84) ×104年之間。斷層泥石英碎礫的表面顯微結(jié)構(gòu)的鑒定結(jié)果表明，斷裂最新活動(dòng)在Q3早期。

圖4 蓬萊王格莊玲瓏—北溝斷裂剖面

1．4 蓬萊—威海斷裂帶

該斷裂帶由一系列北西走向的次級(jí)斷裂組成，主要包括大竹島—威海北斷裂和長(zhǎng)島—芝罘島斷裂，總體呈北西走向，切過(guò)芝罘島北緣，向西北直達(dá)長(zhǎng)山島與蓬萊之間海底。磁場(chǎng)反應(yīng)為北西向正負(fù)磁異常帶，沿?cái)嗔褞Оl(fā)育串珠狀正磁異常。

在蓬萊紅石山及銅井一帶的第四紀(jì)玄武巖和下伏黃土中可見(jiàn)到北西走向斷裂及斷裂崖(見(jiàn)圖5)。由圖5所示的紅石山東北海邊陡崖玄武巖斷裂剖面表明了第四紀(jì)中晚期半島北部新構(gòu)造活動(dòng)的強(qiáng)烈程度，也表明了北西向斷裂表現(xiàn)出張性特征，斷面北傾，北盤(pán)(上盤(pán))下降。

圖5 蓬萊紅石山蓬萊—威海斷裂剖面

根據(jù)在山東半島北部近海海域進(jìn)行了多條剖面的聲波探測(cè)，初步查明了蓬萊—威海斷裂帶的基本活動(dòng)特征。根據(jù)海域聲波探測(cè)結(jié)果，蓬萊—威海斷裂帶內(nèi)多數(shù)斷裂以正斷兼有走滑運(yùn)動(dòng)為主，在第四紀(jì)活動(dòng)明顯，對(duì)于渤海海峽的形成具有重要的構(gòu)造意義。以北東向玉林店斷裂在海域的延伸段為界，蓬萊—威海斷裂帶可分為兩段:長(zhǎng)島—牟平段和牟平—威海段。

西段長(zhǎng)島—牟平段為晚更新世活動(dòng)段，明顯錯(cuò)斷了中更新世地層，部分?jǐn)嗔衙黠@錯(cuò)斷了晚更新世早期地層，有些可能達(dá)晚更新世地層中部，但根據(jù)海域聲波探測(cè)資料沒(méi)有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)動(dòng)全新世地層現(xiàn)象。

東段牟平—威海段為中更新世活動(dòng)段，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)斷晚更新世地層現(xiàn)象。

綜合分析表明，蓬萊—威海斷裂帶是一條晚更新世活動(dòng)斷裂帶。

1．5 東殿后斷裂

斷裂西起瓦山附近，向東止于米山斷裂，總體走向近東西。斷裂規(guī)模由東向。在辛上莊西見(jiàn)斷裂剖面(見(jiàn)圖6)。斷裂破碎帶寬100余米，斷裂帶北部的斷層錯(cuò)斷了第四紀(jì)坡積角礫層。剖面出露的地層①黃褐色黃土礫層，為現(xiàn)代人工堆積;②深褐色含砂粘土層;③坡洪積角礫層，角礫大小不一，粒徑大者10 cm～20 cm，靠近斷層附近多較粗、遠(yuǎn)離斷層變細(xì)，形態(tài)上為一崩積楔，最大厚度180 cm，該層底部的熱釋光年齡為(84．36±7．17)千年，頂部的熱釋光年齡為(75．24±6．79)千年，為晚更新世早中期。④層和⑤層之間為斷層接觸且發(fā)育厚15 cm～20 cm的灰白色斷層泥，斷層泥顯微結(jié)構(gòu)鑒定結(jié)果表明，斷裂的最新活動(dòng)時(shí)代為早更新世晚期—晚更新世早期。

圖6 辛上莊西東殿后斷裂剖面

2 活動(dòng)斷裂的地震活動(dòng)性

參考中國(guó)地震局震害防御司1995年出版的《中國(guó)歷史強(qiáng)震目錄(公元前23世紀(jì)～公元1911年)》、1999年出版的《中國(guó)近代地震目錄(1912～1990年，M≥4．7級(jí))》、中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心匯編的《中國(guó)地震目錄數(shù)據(jù)庫(kù)(1970．01 ～2010．12，ML≥2．0)》，以6 條斷裂為主要控震斷裂，共發(fā)生破壞性地震7次，7次破壞性地震全部發(fā)生在蓬萊—威海斷裂帶之上及其附件(見(jiàn)表1，表2)。

表1 主要斷裂基本特征一覽表

表2 破壞性地震(公元前70年～2011年12月)

1970年1月～2011年12月，區(qū)域范圍內(nèi)共發(fā)生ML≥2．0級(jí)地震1 563次。從現(xiàn)代地震震中分布圖可以看出現(xiàn)代小震活動(dòng)頻繁，集群分布、條帶分布特征明顯，地震活動(dòng)主要沿蓬萊—威海斷裂帶分布(見(jiàn)圖7)。其余各條活動(dòng)斷裂附件有零星小震分布。

圖7 現(xiàn)代地震震中分布圖（1970年1月～2011年12月）

3 結(jié)論及建議

由斷裂活動(dòng)性和地震活動(dòng)性分析可知，蓬萊—威海斷裂帶對(duì)歷史地震和現(xiàn)代小震活動(dòng)具有明顯控制作用，是主要的控震斷裂。其中1548年7級(jí)地震發(fā)生于斷裂帶西段，該地震是對(duì)煙臺(tái)地區(qū)造成影響最嚴(yán)重的地震;1948年6級(jí)地震發(fā)生于斷裂帶東段;蓬萊—威海斷裂帶與北東向斷裂交匯區(qū)域是中強(qiáng)地震發(fā)生的有利部位。加強(qiáng)對(duì)該斷裂的研究及其地震活動(dòng)的監(jiān)測(cè)，對(duì)于煙臺(tái)北部地區(qū)地震未來(lái)活動(dòng)性分析、工程建筑震害防御等方面具有重要意義。

注:文章在完成過(guò)程中，得到了煙臺(tái)平安地震工程研究院劉志剛院長(zhǎng)的指導(dǎo)，在此表示感謝。

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