江蘇鎮江東部大路
—姚橋斷裂新構造運動特征

苗巧銀， 陳火根， 李向前， 宗開紅， 潘明寶， 駱　丁， 張　平， 尚通曉， 武健強

(1.江蘇省地質調查研究院，江蘇南京210018； 2.國土資源部地裂縫地質災害重點實驗室，江蘇南京210049)

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江蘇鎮江東部大路
—姚橋斷裂新構造運動特征

苗巧銀1,2， 陳火根1,2， 李向前1，2， 宗開紅1,2， 潘明寶1,2， 駱丁1,2， 張平1,2， 尚通曉1,2， 武健強1,2

(1.江蘇省地質調查研究院，江蘇南京210018； 2.國土資源部地裂縫地質災害重點實驗室，江蘇南京210049)

摘要：通過地震剖面、可控源異常體解譯、野外露頭剖面勘察以及施工鉆孔和連孔剖面等資料，首次詳細證實了大路—姚橋斷裂具新構造運動特征，根據鄰區測年結果及中晚更新世沉積的下蜀組老黃土，推斷出斷層的活動時間為第四紀中更新世早期和中更新世以前。新構造運動致使中更新世以來斷層兩側沉積了完全不同的巖相特征，形成了2套不同的沉積體系。新構造運動的發現對鎮江市的規劃和建設以及地質災害的預防具有重要的指導作用,對蘇錫常地裂縫的研究具有一定的指導意義。

關鍵詞：新構造運動；第四系中更新世之前；可控源異常體；沉積體系差異；大路—姚橋斷裂；江蘇鎮江

0引言

鎮江地區是江蘇地震活動的重點監測區，具有多次歷史地震記錄。根據江蘇省地震局提供的資料，1981—2000年，鎮江地區共發生23次地震，多數分布在沿江斷裂和茅山斷裂區域。1976年，姚橋南部發生1次1.9級地震，2000年，該點東側發生2.8級地震。所以，大路—姚橋斷裂活動性的研究已成為急需解決的課題。

鎮江活動斷層發育，比較重要的深大斷裂為茅東斷裂、沿江斷裂、大路—姚橋斷裂。其中，茅東斷裂和沿江斷裂研究程度較高；大路—姚橋斷裂地處平原區,研究程度較低，對其空間位置、延伸及性質均存在較大爭論，尤其是該斷裂是否具備新構造運動特征更是一片空白。由于鎮江城市為東西向長條區域，城市向東發展，該斷裂的活動性研究成為不可回避的問題。

大路—姚橋斷裂為區域性斷裂蘇錫常斷裂的一部分，蘇錫常斷裂發育于蘇州、無錫、常州、鎮江、揚州等地(江蘇省地質礦產局,1987;江蘇省地質調查研究院,2012)，在鎮江東部發育于大路鎮—姚橋鎮。由于蘇錫常地裂縫引起的一系列地質災害已引起國家重視(武健強等，2014)，所以蘇錫常斷裂段在鎮江區域大路—姚橋斷裂的新構造運動研究已被提上日程。鑒于在平原區新構造活動的發現主要是通過地裂縫等地質災害,直觀證據比較受限，所以本次研究將通過地震、可控源、野外勘察剖面及鉆孔等一系列證據進行論證。

新構造運動是指迄今有著復活活動(包括地震活動)的構造帶和構造體系，具有繼承性、連續性、繼發性等特點，但新構造運動的時限一直存在著爭議，其中主導性觀點有以下4種。

(1) 新構造是指自新近紀到第四紀初期的地質構造。

(2) 新構造運動是第三紀以來發生的地殼運動。

(3) 進入第四紀時期所發生的構造活動都可視為新構造運動。

(4) 《地球科學大辭典》將78萬年(中更新世) 以來活動過的構造作為新構造，認為在中國大陸普遍存在早更新統和中更新統之間的角度不整合，中更新世以來構造活動基本一致，且相當穩定，應作為一個剛剛開始的新的演化階段，該觀點得到了較多地質專家和學者的認可(劉以宣等,1994;許學漢，1994；徐金山,2004；孫金龍等，2009; 趙忠海,2009;王應斌等，2012；徐杰等，2012)。

筆者也贊同第四種觀點，新構造運動具有繼發性和連續性特征(許學漢，1994；徐金山,2004；萬天豐，2007)，這是本次研究所采納的觀點和依據。

1大路—姚橋斷裂新構造活動的證據

大路—姚橋斷裂主要位于鎮江東部，經由大路鎮和姚橋鎮，處于圌山東側，長江支流西側，具體分布位置見圖1和圖2。

該區地質研究工作程度較高，但該斷裂新構造運動特征的資料較欠缺，故選用長江三角洲三維深部地質調查典型區鎮江城市地質調查工作所做的一系列地震、可控源、鉆探以及實地考察等方面的資料，就研究區新構造活動的證據進行詳細論證。

1.1研究區可控源資料異常特征及其地質解譯

可控源資料采用GDP-32綜合電法儀器進行測繪，得到的數據準確度和可靠性較高。在大路鎮與姚橋鎮之間共布設了4條測線(圖1)，選用60線(圖3)進行解釋。

由圖3可知，淺部電阻率較低，在20Ω·m以下，等值線自西向東往深部延伸。橫向上,中深部電阻率西側與東側有較大的差異，以1400點為界，西側電阻率整體較高；東側電阻率整體較低，界線明顯，等值線密集。1450點附近中深部為漏斗狀低阻異常帶，異常整體有向深部延伸的趨勢；東側的低阻區局部存在電阻率相對高值，變化不大，這很好地驗證了姚橋—大路斷裂的存在，即為北北西向正斷層，傾角相對較小。該斷層切穿了第四系與基巖的界線，且在斷層右側，第四系界線附近及其界線之上見異常體(圖4中B處)，即可能為由斷層造成的破碎帶，斷層對上、下盤會造成一定的影響，致使地層沉積特征不同，在可控源剖面上會有異常體等顯示。

由圖4顯示的上盤地層可知，異常體存在于第四系界線附近及界線之上，由此推測該斷層為活動斷層。

圖1　大路—姚橋斷裂工作區位置分布及斷裂所切基巖地層圖Fig.1　Location of the Dalu-Yaoqiao Fault work area and bedrock strata intersected by fractures

圖2　研究區地理位置與工作量分布圖(右上角附圖斷層加粗部分即為大路—姚橋斷裂)Fig.2　Map showing geographical location of the study area and workload distribution(the upper right corner of the bolded part is the Dalu-Yaoqiao Fault)

圖3　鎮江新區大路鎮東南部60線CSAMT勘察綜合剖面圖Fig.3　Comprehensive CSAMT profile along the prospecting line No. 60 in thesoutheast of Dalu Town in Zhenjiang New District

由4條測線得出平面電阻率切片圖，可以反映出斷裂在平面上的分布，反映1 000m深度電阻率在平面上的變化(圖4)。

圖4顯示：西側電阻率整體較高，東側電阻率較低，20線1450點、40線1500點、60線1600點、80線1750點位置處于高阻和低阻的交界部位，電阻率等值線密集，推測為斷裂構造位置。所以，圖4反映了斷裂的平面分布位置，結合60線和平面位置圖進一步證實了大路—姚橋斷裂是具新構造運動特征的深大斷裂。

圖4　鎮江新區大路鎮東南部1 000 m深度電阻率切片圖Fig.4　Resistivity section at a depth of 1 000 m in the southeast of Dalu Town in Zhenjiang New District

1.2地震解譯剖面證實大路—姚橋斷裂為具新構造運動特征的深大斷裂

地震勘探線自西向東布置在鎮江新區的大路鎮(圖1、圖5)，處于大路鎮—姚橋鎮之間，為二維地震勘探剖面，資料具較高的可信度。

圖2表示了經初步解釋后的L1地震剖面，該剖面清楚地反映了NNW向的大路—姚橋斷裂，此外，巖體邊界在該剖面上也十分清晰。由于第四系巖性相對松散，在地震剖面上同相軸未反應。第四系界限之上多為空白區域，斷層切穿了第四系，且地質界線有較小的位移，斷層兩盤有錯動，即斷層左側第四系界線向上錯動，可顯示斷層為正斷層。斷層兩側第四系沉積物地震同相軸反射特征相似，卻具有較小的位移偏差，第四系之下為下白堊統圌山組火山碎屑巖，由于具一定的沉積層理特征，同相軸有一定的連續性，這與所給相關基巖圖和鉆孔資料相吻合。所以，該地震剖面證實斷層在進入第四系之后曾活動過，從而證實了該斷裂存在新構造運動，由于切穿基巖較深，故為活動性的深大斷裂。

1.3野外露頭實地勘察新構造運動證據和斷層活動時間推斷

野外實地勘察發現新構造運動剖面2條。圖6a為大路鎮西邊田家橋村圌山一側，由此可知，斷層右盤可見新構造運動形成的階步和擦痕，且階步陡坎方向朝下，指示對盤的運動方向，擦痕為比較均勻的平行細紋，表現為一端粗而深，另一端細而淺。圖中箭頭為由粗而深端向細而淺端的方向，指示對盤運動方向。順擦痕輕輕撫摸，可以感覺到沿著一個方向比較光滑，可知該斷層為正斷層。斷層上盤為破碎帶，破碎帶內由圌山組礫石和第四系中晚更新世形成的下蜀組老黃土相混雜充填，說明該斷層為進入中更新世后發生活動，是新構造活動的另一證據。

圖5　L1 地震剖面解譯斷裂圖Fig.5　Seismic profile interpretation of fractures along L1

圖6　新構造運動剖面圖Fig.6　Profiles showing Neotectonic movements(a) Chuishan side in western Dalu Town; (b) Chuishan side in southwestern Dalu Town

圖6b為大路鎮西南圌山的一側，斷層下盤為早白堊世赤山組，破碎帶為下蜀組老黃土夾圌山組礫石。圖6顯示破碎帶內未見下蜀組和圌山組以外其他時代的充填物，由于下蜀組老黃土的存在，說明在進入中晚更新世之后，該斷層曾經活動過，證明了新構造運動的存在。

1.4鉆孔對斷層及斷層兩側沉積體系差異的展現和斷層形成時間的推斷

在大路鎮和姚橋鎮施工的鉆孔ZG01、ZKJ25、ZKJ27發現了斷層角礫巖(圖7a、b、c)，ZKJ26孔發現了斷層節理面(圖7d)，進一步證實大路—姚橋斷裂的存在。施工鉆孔地理位置如下：ZG01孔位于大路鎮北約1.3km，ZKJ25孔位于姚橋鎮與大路鎮西約3.9km，ZKJ26孔位于姚橋鎮北東方向約2.2km，ZKJ27孔位于姚橋鎮南1.7km。由于在揚州施橋鉆孔，基巖之上第四系最老松散層所測年齡為15.7萬年，所以長江兩岸鉆孔第四系最早形成時間為中更新世之后。通過該鉆孔繪制連孔剖面，進一步揭示斷層性質及斷層作用所形成的沉積體系差異，并揭示了新構造活動時間為中更新世早期及中更新世以前。

連孔剖面能更立體和直觀地展示研究區大路—姚橋斷裂所揭示的新構造活動特征，見東西向連孔剖面(圖8)和南北向連孔剖面(圖9)相交的2條剖面(圖2)。(1) 東西向剖面斷層兩側展示了2種完全不同的沉積體系，斷層下盤為中晚更新世形成的下蜀組老黃土沉積，厚度約為60m；斷層上盤第四系(中晚更新世)為河流相-長江三角洲相沉積，巖性主要為中細砂、粉砂、粉砂質黏土、黏土質粉砂與黏土，底部見砂礫層，沉積厚度由57m增至104m。(2) 南北向剖面展示了幾乎與東西向剖面相同的現象，即斷層所發生的時代和斷層所造成的斷層兩側沉積體系的差異。ZKJ25孔和ZG01孔基巖為斷層角礫巖，進一步證實了斷層的存在，斷層上盤同樣發育第四紀中晚更新世沉積的河流相-三角洲相沉積，沉積厚度由60m增至93m；下盤為中晚更新世形成的下蜀組老黃土沉積；由2條剖面所揭示的沉積體系特征和沉積厚度的變化符合正斷層性質，且由于缺少新近紀和早更新世地層，可進一步推測斷層活動時間為中更新世早期和中更新世以前。

圖7　鉆孔巖芯Fig.7　Drill cores(a) fault breccia of hole ZG01(93.4 to 97 m); (b) fault breccia of hole ZKJ25(60 to 64 m); (c) fault breccia of the drill hole ZKJ27(102 to 108 m); (d) fault plane of hole ZKJ26(135 to 137 m) in the mudrock of Cretaceous Chishan Formation

圖8　東西向展布剖面圖(斷層存在時代和斷層兩側沉積體系差異)Fig.8　EW-trending profiles(differences of existing ages and sedimentary systems on both sides of the fault)

圖9　南北向展布剖面圖(斷層存在時代和斷層兩側沉積體系差異)Fig.9　NS-trending profiles(differences of existing ages and sedimentary systems on both sides of the fault)

剖面測年顯示斷層發生的時間為中更新世早期及其之前，野外露頭活動斷裂的證據則證明進入中更新世中期即下蜀組沉積時段斷層曾發生活動，進一步證實新構造運動的繼發性和連續性等特征。以上斷層活動時間和特征不僅證實了大路—姚橋斷裂為新構造運動，而且由于新構造運動后期不定時的繼發性活動，對存在新構造運動的地區應做好安全預防和相應的建設規劃。

2新構造運動的研究意義

新構造運動與人類的生存環境息息相關，其造成的河流改道、地殼的升降差異等，對居民的生命和財產會構成威脅。由于斷層對地貌和河流的分布、走向都有極為重要的影響，所以斷層的新構造活動會對工程建設帶來不利影響。因此，研究新構造運動對區域經濟的發展和地質災害的防治及研究具有

重要意義。

在陸內，新構造活動中蘊含地熱、溫泉、礦泉或旅游等資源；在沿海地區，強烈的沉積可造成數千米厚的第四系沉積，在高地熱背景下，這些沉積中的有機質會很快轉變成烴類而形成具經濟價值的油氣資源。

研究區處于寧鎮山脈地段，該區巖漿活動較多，最近的為燕山期火山活動，地殼相對不穩定；鎮江地區斷層較多，部分斷層具有新構造運動等特征，例如茅山斷裂和沿江斷裂等，所以大路—姚橋斷裂新構造運動特征的發現，對該區其他具新構造特征的活動斷層的研究具有一定的指導作用。由于大路—姚橋斷裂屬于蘇錫常斷裂的一部分，所以，對研究蘇錫常地裂縫可起到指向和對比的作用。

大路—姚橋斷裂新構造運動的發現，對鎮江市的擴展建設具有一定的指導意義。由于新構造運動具有繼發性的特征，城市擴展和居民區建設應避開此斷層所在區域，以免日后造成嚴重后果。由于斷層控制了水系密度的分布，沉降區水系密度高，所以該斷裂新構造運動的發現對研究長江河道的形成具有一定的指示意義。

3結論

(1) 地震剖面和可控源異常解釋證明大路—姚橋斷裂為深大斷裂，且切穿了第四系界線，證實了新構造運動的存在。

(2) 野外實地勘察和施工鉆孔證明大路—姚橋斷裂的性質為正斷層，該區新構造運動主要發生于中更新世早期及其之前。

(3) 新構造運動控制了該區地層的沉積特征和沉積厚度差異，造成斷層兩側第四紀中更新世以來發育了完全不同的2種沉積體系。

(4) 新構造運動的存在證實研究區存在潛在不穩定性，對區域經濟的發展規劃和地質災害的防治和研究具有重要意義。

參考文獻：

江蘇省地質礦產局，1984.江蘇省及上海市區域地質志[M].北京：地質出版社.

江蘇省地質礦產局，1989.寧鎮山脈地質志[M].江蘇南京：江蘇科學技術出版社.

江蘇省地質調查研究院，2012. 蘇州城市地質調查報告[R].江蘇南京：江蘇省地質調查研究院.

劉以宣,鐘建強，1994.南海及鄰域新構造運動基本特征[J].海洋地質與第四紀地質,14(4)：1-14.

孫金龍,徐輝龍,李亞敏，2009.南海東北部新構造運動及其動力學機制[J].海洋地質與第四紀地質, 29(3)：61-68.

萬天豐，2007.中國大地構造學綱要[M].北京：地質出版社.

王應斌,黃雷,劉廷海，2012.渤海新構造運動主要特征與構造形式[J].中國海上油氣,24(增刊1): 6-10.

武健強，吳曙亮，閔望，等，2014.蘇錫常地區地面沉降防控最新進展評述[J].地質學刊,38(2): 319-323.

許學漢，1994.新構造研究與應用[M].北京：地質出版社.

徐金山，2004.南昌地區二種新構造運動的發現及其重要意義[J].華東鈾礦地質,(2)：26-29.

徐杰,計鳳桔,周本剛，2012.有關我國新構造運動起始時間的探討[J].地學前緣,19(5):284-292.

趙忠海，2009.北京平原區新構造活動及其引發的不良地質現象分析[J].資源環境與工程,23(3): 282-286.

張蕾,張緒教,武法東,等，2013.太行山南緣晚更新世以來河流階地的發育及其新構造運動意義[J].現代地質,27(4)：791-798.

Neotectonic movement characteristics of the Dalu-Yaoqiao Fault in eastern Zhenjiang, Jiangsu Province

MIAO Qiaoyin1,2， CHEN Huogen1,2， LI Xiangqian1,2， ZONG Kaihong1,2，PAN Mingbao1,2， LUO Ding1,2， ZHANG Ping1,2, SHANG Tongxiao1,2， WU Jianqiang1,2

(1.GeologicalSurveyofJiangsuProvince,Nanjing210018,Jiangsu,China； 2.KeyLaboratoryofEarthFissuresGeologicalDisaster,MinistryofLandandResources,Nanjing210049,Jiangsu,China)

Abstract：This work for the first time confirmed in details the Neotectonic movement features of the Dalu-Yaoqiao Fault in Zhenjiang of Jiangsu Province, with the analysis of seismic profiles, interpretation of controlled-source anomaly bodies, field outcrop profiles, construction drill holes and joint hole profiles. The dating ages in the adjacent areas and the Middle-Late Pleistocene Xiashu Formation old loess suggest that the fault was active in the early stage of the Middle Pleistocene and before the Middle Pleistocene. The Neotectonic movements resulted in completely different lithologies on both sides of the fault, and formed two sets of sedimentary systems. The discovery of the Neotectonic movements has great guiding significance for the planning and construction of Zhenjiang City and the prevention of geological hazards, and is also important for the study of ground fissures in the Suzhou-Wuxi-Changzhou area.

Keywords：Neotectonic movement； before the Middle Pleistocene in Quaternary; controlled-source anomaly body; difference of sedimentary system; Dalu-Yaoqiao Fault； Zhenjiang in Jiangsu Province

doi:10.3969/j.issn.1674-3636.2016.02.220

收稿日期：2014-12-19；修回日期：2015-10-28；編輯：陸李萍

基金項目：中國地質調查局項目“長江三角洲三維深部地質調查典型區：鎮江城市地質調查”(1212011220252)

作者簡介：苗巧銀(1980—),女,工程師,碩士,地層學專業，主要從事基礎地質研究工作,E-mail: 178129037@qq.com

中圖分類號：P546

文獻標識碼：A

文章編號：1674-3636(2016)02-0220-08