橫崗—羅湖斷裂特征及第四紀活動性

摘 要：結(jié)合前人研究資料，在開展深圳市活斷層探測一期工程的基礎(chǔ)上，對橫崗—羅湖斷裂特征及第四紀活動性進行討論。該斷裂以深圳水庫為界，大致可分成東北段和西南段，東北段是自北向南平行相間的三條斷裂，西南段是數(shù)條略向南東凸出的弧形斷裂。該斷裂活動特征以逆沖為主，兼具反扭，部分地段為正斷層。地質(zhì)、地貌、地震以及斷層物質(zhì)測年等資料表明，晚第四紀以來，該斷裂沒有活動的跡象。

關(guān)鍵詞：斷裂 第四紀 活動性

中圖分類號：O346.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（a）-0160-03

五華—深圳斷裂帶是一條北東向的控制和影響深圳區(qū)域的主要斷裂帶，而橫崗—羅湖斷裂是該斷裂帶的一條重要組成斷裂。在深圳，橫崗—羅湖斷裂自東北坪山向西南市區(qū)方向延伸，途經(jīng)炳坑水庫、銅鑼徑水庫、橫崗、新田和深圳水庫。自20世紀50年代以來，人們對橫崗—羅湖斷裂開展了大量的地質(zhì)工作，并取得了豐富的研究成果，但對其結(jié)構(gòu)特征和活動性的研究較為薄弱。因此，2006年至2008年，深圳市地震局組織開展了活斷層探測一期工程，對橫崗—羅湖斷裂進行了活動性探測與地震危險性評價，主要通過衛(wèi)星遙感影像解譯、野外地震地質(zhì)調(diào)查、淺層地震勘探、地下電磁波（CT）探測、跨斷層鉆孔探測、探槽等技術(shù)手段，進一步研究了斷裂的幾何結(jié)構(gòu)特征和晚第四紀的活動性。

本文是在深圳市活斷層探測一期工程項目成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合作者本身認識，對橫崗—羅湖斷裂特征及第四紀活動性進行討論。

1 橫崗—羅湖斷裂幾何結(jié)構(gòu)特征

橫崗—— 羅湖斷裂以深圳水庫為界，可以分成東北段和西南段。東北段為自南向北的三條平行斷裂，分別為炮臺山—橫崗頭斷裂、清風(fēng)嶺—爛寨頂斷裂和輋禾嶂—橫崗—羅湖斷裂。而西南段進入深圳市區(qū)后則分散成數(shù)條略向南東凸出的弧形斷裂，依次為黃貝嶺斷裂，深圳水庫—深圳海關(guān)斷裂。在深圳該斷裂總長度超過30 km。

1.1 幾何結(jié)構(gòu)特征

在橫崗以東，三條斷裂的傾向NW，傾角35°～60°，走向為NEE60°～70°；在橫崗以西，三條斷裂傾向NW，傾角40°～65°，走向NE40°，并在新田一帶會聚。而西南段進入深圳市區(qū)后走向NE50°～60°并逐漸彎轉(zhuǎn)至NE10°～35°，傾向NW，傾角45°～70°。

橫崗—羅湖斷裂遙感影像特征清晰，表現(xiàn)為一組由斷崖和斷谷組成的線性構(gòu)造體，從遙感影像及地形DEM數(shù)據(jù)上可以看到沿NE向線性特征明顯，斷層兩側(cè)的色調(diào)和地貌類型都呈現(xiàn)了明顯差別，該斷裂的主要構(gòu)造地貌特征是空間上線性延伸的斷層三角面（圖1）連續(xù)出現(xiàn)，出深圳水庫后其出露位置受第四紀覆蓋，變?yōu)殡[伏。該斷裂帶的兩盤的地貌出現(xiàn)明顯的反差，低矮丘陵和河流谷地組成了上盤（下降盤）地貌，梧桐山和梅沙尖等濱海山地丘陵組成了下盤（上升盤）地貌，下盤山地丘陵的相對海拔落差為100～300 m不等，該斷裂沿線控制了第四紀盆地的沉積和燕山晚期小花崗巖體的侵入。

斷裂被第四系覆蓋的區(qū)段集中在橫崗、坪山和羅湖三個地方。西南段被市區(qū)高層建筑遮蓋，僅在谷對嶺，黃貝嶺等少數(shù)殘丘上見其出露；東北段為低丘陵臺地，植被發(fā)育，自然出露較少，僅在開挖處見其出露。

斷裂從新田仔至羅湖，其東南盤是中下侏羅統(tǒng)塘廈組，西北盤是前寒武紀變質(zhì)巖。斷裂自新田仔到坪山構(gòu)成了不同地質(zhì)時代地層的界線。如炮臺山—橫崗頭和清風(fēng)嶺—爛寨頂斷裂主要在下石炭統(tǒng)測水組中發(fā)育，局部為下石炭統(tǒng)測水組和燕山晚期花崗巖。輋禾嶂斷裂在新田—黃竹坑水庫段和塘坑水庫—橫崗段是下石炭統(tǒng)測水組（東南盤）和中侏羅統(tǒng)吉嶺灣組（西北盤）的界線，清風(fēng)嶺—橫崗段是下石炭統(tǒng)測水組下段（東南盤）和上段（西北盤）的界線，黃竹坑水庫—塘坑水庫段和清風(fēng)嶺—坪山段是下石炭統(tǒng)測水組（東南盤）和燕山晚期花崗巖（西北盤）的界線。

自中～晚侏羅世以來，橫崗—羅湖斷裂經(jīng)歷了動熱變質(zhì)作用、韌性剪切變形變質(zhì)作用和韌脆性—脆性變形作用[1]。晚侏羅世至早白堊初，在動熱變質(zhì)作用形成的片巖之上發(fā)育著一條左旋剪切滑移的塑性變形帶，該變形帶以寬厚的糜棱巖帶和構(gòu)造片理化帶為主[2]。斷裂為逆沖斷層，早白堊世以后，以韌脆性-脆性變形作用為特征，組成以硅化巖帶和碎裂巖帶為主，局部有薄層糜棱巖。

1.2 地貌特征

以深圳水庫為界，斷裂東北段延伸于低丘陵緩河谷地區(qū)，控制著坪山盆地北緣（圖2）；斷裂西南段隱伏于市區(qū)建筑群之下。一系列低丘陵從橫崗至坪山呈北東向平行排列，成為龍崗河與坪山河谷地之間的分水嶺。沿斷裂標高為100～150 m的夷平面較清晰。該100～150 m夷平面形成時代約距今180萬年[3]。斷裂西北側(cè)，龍崗河谷地發(fā)育標高為3～5 m的一級階地和8～10 m的二級階地；東南側(cè)，坪山河谷地北側(cè)發(fā)育標高為6～7 m的一級階地和30～45 m的三級臺地。隨著社會的建設(shè)發(fā)展，這些地貌受不同程度破壞，模糊不清。深圳水庫至坪山，河流主要呈NE向，支流呈NW向，互相交匯構(gòu)成格狀水系，未見同向扭曲。

2 橫崗—羅湖斷裂第四紀活動性

2.1 斷裂地貌、地質(zhì)反映的第四紀活動性

橫崗—羅湖斷裂穿越了低丘陵地區(qū)的100～180 m標高夷平面，但夷平面沒有發(fā)生明顯錯斷，表明自180萬年以來，該斷裂活動較微弱。在斷裂露頭處，覆蓋殘坡積層未見擾動或切穿，斷裂沿線未見階地錯移或扭曲，未見水系扭曲，未見陡坎、斷層三角面、V字形溝谷等新構(gòu)造，沒有明顯的地貌變形。對其構(gòu)造巖進行電子自旋共振年代測試，測試結(jié)果為32.2±3.2萬年，表明自中更新世以來，斷裂沒有活動。

綜上所述，自中更新世以來，橫崗-羅湖斷裂沒有活動或活動微弱。

2.2 淺層地震勘探反映的第四紀活動性

沿橫崗—羅湖斷裂由南西向北東共布置了20條（24段）測線。結(jié)果發(fā)現(xiàn)有16個斷點（表1），其中有4個斷點（FP5、FP8、FP14、FP15）向上錯斷到了覆蓋層界面，其余斷點向上錯斷到了風(fēng)化殼界面。由此特征可知，該斷裂由一系列平行的斷層組成，走向NE，傾向NW為主，局部扭轉(zhuǎn)，性質(zhì)為逆斷為主，局部為正斷。

2.3 鉆孔探測反映的第四紀活動特征

對橫崗—羅湖斷裂隱伏段布設(shè)深圳水庫、深圳海關(guān)總部停車場2條鉆孔探測剖面和橫崗塘坑水庫1條探槽探測。

2.3.1 深圳水庫鉆孔探測剖面

鉆孔探測剖面顯示，在深圳水庫，該段斷裂發(fā)現(xiàn)壓碎—角礫巖化現(xiàn)象。第四系松散層為沖積淤泥、粉質(zhì)粘土層全新統(tǒng)（Q4）中粗砂層及上更新統(tǒng)（Q3）沖積礫石層，第四系松散層下面是石炭系下統(tǒng)測水組壓碎巖、構(gòu)造角礫巖、綠泥石化壓碎巖和變質(zhì)石英砂巖。第四系覆蓋土層底部平緩，未見擾動或切穿，表明自第四紀以來，斷裂無活動性。

對其壓碎巖及構(gòu)造角礫巖樣品進行電子自旋共振（ESR）年代測試，結(jié)果表明，自中更新世中期以來，斷裂無活動性。

2.3.2 海關(guān)總部鉆孔探測剖面

鉆孔探測剖面結(jié)果顯示，在海關(guān)總部停車場，斷裂經(jīng)歷了韌性剪切和脆性破裂變形。第四系松散層為海陸交互相淤泥質(zhì)土層、海陸交互相中粗砂層、全新統(tǒng)（Q4）沖積粉質(zhì)粘土層和上更新統(tǒng)（Q3）沖洪積礫石層，第四系松散層下面是石炭系下統(tǒng)測水組糜棱巖化構(gòu)造角礫巖、千枚糜棱巖、碎斑石英巖和變質(zhì)石英砂巖的糜棱巖。第四系覆蓋土層底部平緩，未見擾動或切穿，表明自第四紀以來，斷裂無活動性。

對其糜棱巖化構(gòu)造角礫巖進行電子自旋共振年代測試（ESR），結(jié)果表明，在中更新世早期，斷裂有活動。

2.3.3 橫崗塘坑水庫探槽剖面

探槽剖面反映，斷裂曾經(jīng)歷動熱變質(zhì)作用、塑性變形和脆性變形三次較明顯的活動。早期發(fā)生動熱變質(zhì)作用，形成北東向熱變帶；中期發(fā)生塑性變形，形成千枚糜棱巖帶，糜棱面理上石英細脈被剪切面拉斷，形成透鏡狀碎斑，糜棱巖之上發(fā)現(xiàn)褐鐵礦化的不規(guī)則脈狀體；晚期發(fā)生脆性變形，斷層面疊加在動熱變質(zhì)帶和韌性剪切帶上，花崗巖逆沖至糜棱巖帶之上。

探槽剖面圖反映，一層約30 cm厚的殘積土層覆蓋在千枚糜棱巖之上，在其底部采集的樣品電子自旋共振（ESR）測年結(jié)果為：444±44千年，屬于中更新世中期。剖面北西段斷層上盤，以花崗巖和強風(fēng)化千枚糜棱巖為主，其上覆蓋坡積土，該坡積土層未見擾動或切穿。在殘積土層和坡積土層底部采集樣品，對其進行電子自旋共振（ESR）年代測試，結(jié)果同為中更新世中期產(chǎn)物，表明在中更新世中期以來，該斷裂沒有活動。

2.4 地震活動反映的第四紀活動特征

自1970年有地震觀測記錄以來，五華—深圳斷裂兩側(cè)10 km左右范圍內(nèi)共記錄到52次小地震，最大地震震級為3.1級，其中位于五華—深圳與珠江口斷裂交匯處的地震有12個，位于五華—深圳與觀瀾—溫塘斷裂交匯處的地震有5個。沿五華—深圳斷裂分布地震的頻度和強度較低。

3 結(jié)論

（1）橫崗—羅湖斷裂由一系列平行的次級斷裂組成，分別為炮臺山—橫崗頭斷裂、清風(fēng)嶺—爛寨頂斷裂和輋禾嶂—橫崗—羅湖斷裂。以深圳水庫為界，斷裂東北段延伸于低丘陵緩河谷地區(qū)，控制著坪山盆地北緣；西南段進入市區(qū)后分散成數(shù)條略向東南凸出的弧形斷裂，依次為黃貝嶺斷裂，深圳水庫—海關(guān)斷裂，隱伏于市區(qū)建筑群之下。

（2）橫崗—羅湖斷裂北東段（橫崗—坪山段）走向NEE65°～70°，傾向NW，傾角35°～60°；中段（橫崗—深圳水庫）走向NE35°～45°，傾向NW，傾角40°～65°，并在新田一帶會聚；西南段（深圳水庫—海關(guān)總部）進入深圳市區(qū)后走向北東50°～60°并逐漸彎轉(zhuǎn)至北東10°～35°，傾向NW，傾角45°～70°。該組斷裂總體活動特征以逆沖為主，兼具反扭，部分地段為正斷層。

（3）根據(jù)野外地震地質(zhì)調(diào)查、淺層地震勘探、鉆孔和探槽結(jié)果以及地震等資料表明，橫崗—羅湖斷裂最新活動時代在中更新世早中期，進入晚第四紀以來，該斷裂處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)。

參考文獻

[1]李建超，丘元禧.廣東蓮花山燕山早期斷裂動熱變質(zhì)帶的基本特征及形成機制的探討[J].長春地質(zhì)學(xué)院學(xué)報，1990，20（1）：11-20.

[2]陳挺光.深圳斷裂帶基本特征及其現(xiàn)今活動性[J].廣東地質(zhì)，1989，4（1）：51-61.

[3]宋方敏，范福田，汪一鵬，等，深圳斷裂帶第四紀活動性研究，見：中國地震學(xué)會地震地質(zhì)專業(yè)委員會主編，中國活動斷層研究[M]北京：地震出版社，1994：186-195.

[4]魏柏林.東南沿海地震活動特征[M].地震出版社，2001.

[5]鄒和平，彭樊源，蘇章歆，等.河源伸展剝離斷層（博羅—龍川段）及其第四紀活動性特征[J].華南地震，2010，30（S1）：1-9.