基于多方法手段的開山島海域淮陰-響水口斷裂走向研究

臧小豹　岳鵬飛　戴俊成

（江蘇省地質礦產調查研究所江蘇南京210043）

基于多方法手段的開山島海域淮陰-響水口斷裂走向研究

臧小豹岳鵬飛戴俊成

（江蘇省地質礦產調查研究所江蘇南京210043）

淮陰-響水口斷裂為江蘇地層分區的重要界線，其陸域位置研究歷來已久，但海域位置至今尚未明確。本次研究利用多方法手段，首次確定了淮陰-響水口斷裂在南黃海海域的具體位置走向，并明確了開山島的地層歸屬。

斷裂淮陰-響水口斷裂蘇北-南黃海斷陷盆地下揚子地臺

1　引言

淮陰—響水口斷裂在江蘇地層分區上是一個重要界線，以其為界，地層分屬蘇魯造山帶之連云港地層區（屬秦嶺造山帶東延部分）和華南地層大區揚子地層區之下揚子地層分區。斷裂兩側地層截然不一，西北側為中元古界及其以下的變質巖；南東側為中、新生代的沉積。斷裂是蘇北—南黃海斷陷盆地的北界，同時亦是蘇魯造山帶之連云港地層區與下揚子準地臺之間的分界線，是下揚子地臺最北部的一條深斷裂。

該斷裂陸域部分研究較多，研究方法包括物探、重力和鉆探等多種方法手段，但是海域鮮有研究。學界對其在海域部分具體走向爭論較多，集中體現在開山島究竟屬于揚子地臺還是蘇魯造山帶的爭論上。另外，該斷裂亦為蘇北—南黃海斷陷盆地的北界，因此具體位置走向的確定具有重要意義。

2　工作方法

基于該斷裂研究的重要意義，本次工作綜合多種方法手段進行研究，包括地質調查、物探（地震、磁法）、巖礦測試等多種手段。

2.1地質調查

斷裂海域周邊基巖零星分布，僅開山島、東陬山有基巖出露，出露面積均不大，開山島僅0.016km2，東陬山為1.75km2。以往資料顯示以淮陰-響水口斷裂為界，地層分屬蘇魯造山帶之連云港地層區和華南地層大區揚子地層區，兩區地層巖性差異明顯。本次調查以路線觀測法為主，觀測路線的布置采用穿越法和追索法相結合，主線垂直海岸線方向布置，對重要地質體，沿走向追索，并適當加密觀測路線密度，目的在于查清開山島、東陬山基巖巖性及所屬地層年代，為淮陰--響水口斷裂標定大致位置走向。

2.2物探

本次物探采用淺層地震勘查和磁法測量兩種方法，布置方向與斷裂走向垂直，目的在于結合地質調查成果，確定淮陰響水口斷裂在該區的具體位置。

淺層地震勘查包括相連陸域和海域淺層地質勘查，目的在于查清斷裂的具體位置走向。本次淺層地震勘探采用縱波反射法，陸域工作使用可控震源車、四組合縱波檢波器和數字地震儀。海域工作采用拖曳式航行，連續記錄的方式，儀器觸發震源（空氣槍），電纜接收反射信號，同時地震儀記錄地震數據、導航微機記錄導航數據。每條測線完成后，根據導航數據對采集到的單炮記錄進行排炮，然后對地震數據進行處理，最后形成地震時間剖面圖進行解釋。開山島海域完成海磁測量測線1條，測線沿地震測線布設，目的是探究淮陰-響水口斷裂在地磁異常上是否有反映。

本次物探工作最終將結合前期有關此斷裂的工作成果，對該斷裂在海域的延展情況作初步推斷。

2.3巖礦測試

現場采樣實驗室薄片分析，確定巖性及地層所屬年代。

3　資料處理和解譯

3.1地質調查及巖礦測試

實地地質調查和巖礦測試分析顯示，開山島、東陬山兩基巖出露區，巖性明顯不同，開山島出露地層為周崗組(Z1z)，巖性比較單一，主要為一套淺灰-灰黑色變質石英雜砂巖夾薄層狀灰綠色絹云母千枚巖、石英絹云千枚巖和白云母石英片巖。東陬山出露地層為上元古界云臺巖群花果山巖組（Pt2-3Yh），主要為一套低綠片巖相淺粒巖構成。兩處巖性明顯不同，為蘇魯造山帶之連云港地層區和華南地層大區揚子地層區各自典型巖石地層，故可初步判斷淮陰響水口斷裂應在兩者之間，向北東延伸。

3.2物探

開山島附近海域淺層多道地震勘探共發現2處斷點異常，根據斷點異常的特征及其分布位置，結合區域地質資料對各斷裂進行編號。

開山島附近海域2處斷點異常編號為f1、f2，其特征簡要介紹如下：

（1）f1斷點（A級）

此斷點位于KD1測線的3414m處，地震時間剖面圖顯示（圖1）：斷點兩側的基巖反射波組中斷、錯位，斷點兩側基巖反射波組出現5ms左右的落差，沿斷裂面兩側基巖內部反射信號出現明顯差異，推測為斷裂引起。根據區域地質資料及基巖內部反射信號推斷，該斷裂為東傾正斷裂。f1斷點視傾角45°左右，兩側基巖面落差5m左右，上斷點高程約為-305m，斷點東側基巖面埋深具有相對增大特征，f1斷點可能影響了新近系中新統底部的沉積。

圖1　f1斷點、f2斷點海磁、地震時間剖面及地質解釋剖面圖（KD1測線）

（2）f2斷點（A級）

此斷點位于KD1測線的4002m處，地震時間剖面圖顯示（圖1）：斷點兩側的基巖反射波組中斷、錯位，斷點兩側基巖反射波組出現10ms左右的落差，推測為斷裂引起。根據區域地質資料及基巖內部反射信號推斷，該斷裂為西傾逆斷裂。f2斷點視傾角45°左右，兩側基巖面落差10m左右，上斷點高程約為-300m，斷點西側基巖面埋深具有相對變淺的特征，f2斷點可能影響了新近系中新統底部的沉積。

（3）綜合解譯

據相鄰工區的工作成果顯示，相鄰陸域淮陰-響水口斷裂具有兩條分支斷裂，在基巖面上顯示為一正斷一逆斷的組合（圖2），斷點編號分別為f4-1、f4-2，斷點平面位置見圖3，本次地震勘探成果與前人工作成果相吻合。將f1斷點與f4-1斷點歸為同一斷裂，編號F1斷裂；將f2斷點與f4-2斷點歸為同一斷裂，編號F2斷裂（斷裂分布位置見圖3）。

圖2　淮陰-響水口斷裂相關斷點地震時間剖面及地質解釋剖面圖

圖3　開山島附近海域物探推斷成果圖

綜合分析F1斷裂與F2斷裂及其分布特征，兩斷裂近乎平行分布，且與區域地質資料推斷的淮陰-響水口斷裂的位置十分接近，因此認為在調查區內，淮陰-響水口斷裂至少由兩條分支斷裂組成，其斷裂形跡表明：淮陰-響水口斷裂早期具有典型的正斷性質，而最新的活動則具有逆推性質。作為蘇魯造山帶界線，其北側為中-上元古界片麻巖等，南側為震旦系周崗組變質砂巖夾千枚巖等。

海磁測線沿地震測線布設，測線范圍內ΔT曲線（圖1）均出現明顯起伏，以斷裂為界，海磁測量ΔT曲線出現一定變化，對區內基巖出現的變化有一定反映；結合地震解釋成果，以淮陰-響水斷裂為界，斷裂以東為微磁性基巖，斷裂以西為無磁性基巖。

4　研究成果

實地地質調查、巖礦測試分析及物探綜合成果明確了開山島出露地層為周崗組(Z1z)，屬華南地層大區揚子地層區。

據相鄰工區的工作成果顯示，相鄰陸域淮陰-響水口斷裂具有兩條分支斷裂，在基巖面上顯示為一正斷一逆斷的組合，本次地震勘探成果與前人工作成果相吻合。結合前期資料，可推測淮陰-響水口斷裂在該區域在區內走向為NNE15°，傾向SEE，傾角45°-50°，由一正一逆兩條分支斷裂構成，斷裂位置位于開山島海域北側。

5　結語

本次研究綜合了地質調查、物探和巖礦測試等多方法手段，首次確定了淮陰—響水斷裂在開山島海域的具體位置，明確開山島歸屬揚子地層，解決了困繞地質界多年的蘇魯造山帶與揚子板塊的分區界線問題，因此本次研究具有重要意義。

[1]張文佑．中國及鄰區海陸大地構造．北京：科學出版社，1986.

[2]國家地震局《地學斷面》編輯委員會.江蘇響水至內蒙滿都拉地學斷面說明書[M].北京:地質出版社,1991.

[3]江蘇省地質礦產勘查局.江蘇省巖石地層.武漢：中國地質大學出版社，1997.

[4]顧宏群[等].江蘇省沿海港口工程地質勘察報告(1/5萬）.江蘇省地礦局第2水文地質工程地質大隊.1988年11月.

[5]顧禮敬[等].江蘇1/5萬丁三圩等九幅區調淺層地震勘探工作成果報告(1/5萬）.江蘇省地質勘查技術院.2014年3月.

[6]《海洋調查規范》.GB/T 12763-2007.

Research on the strike of Huaiyin-Xiangshuikou fault which locates in Kaishan Island waters based on multi-method means

ZangXiaobao,YuePengfei,Dai Juncheng
(Geological survery Institute of Jiangsu Province, Jiangsu Nanjing 210043)

Huaiyin-Xiangshuikou fault is an important boundary of Jiangsu stratigraphic regionalization.Research on the location of land has been a long time,but waters have not yet been made clear.This study using multiple methods and means,Identified the specific location and strike of Huaiyin-Xiangshuikou fault in the South Yellow Sea,and cleared the belonging of kaishan Island’s stratigraphy.

fault；Huaiyin-Xiangshuikou fault；North Jiangsu-fault basin of the south yellow sea；Lower Yangtze Platform

O346.1[文獻碼]B

1000-405X（2015）-7-243-2

臧小豹（1979年～），男，工程師，研究方向為礦產普查與勘探。

江蘇省地勘基金，項目編號：2013255-1。