西安及邻区晚第四纪以来构造活动习性初探

2012-04-02 00:05姚大全陈安国郑海刚
地震科学进展 2012年6期
关键词:邻区渭河砂层

姚大全 陈安国 郑海刚

(安徽省地震局,合肥 230031)

对西安及邻区展布的华山山前断裂、渭河断裂和临潼-长安断裂等重要断裂进行重点观测,并以1556年华县地震和史前地震遗迹调查为主线进行考察编录,对该地区晚第四纪以来地震活动习性进行追溯。

1 华山山前断裂

剖面位于华县李坡村,属华山山前断裂,所见的3个剖面上均能识别出2期快速变形事件:即早期洪积层下落(错距不详),下盘楔状体被上覆砾石层水平覆盖,后又在靠盆地一侧再次下落,最新活动断面直通地表,错距8~9 m,为1556年华县地震造成的遗迹,断面产状:358°∠64°。

2 华山塬前断裂

剖面位于渭南市陈家乡蔡郭村。河流改造工地和自然河流岸坡显露晚第四纪河流沉积物中延伸的塬前断裂,断面平直,以近北西-南东走向稳定延伸,沿断裂走向有3处控制:在河流改造工地,见全新世早期砾石层中绿色物质组成的大断面十分壮观,断面产状:45°∠45°,可能是先期形成的断层面的再度活动,沿断面发生大幅度位移,将下盘较老断层物质抬至地表,上盘全是新砾石层,断面上覆盖有新近沉积的漫滩堆积。小河北西岸出露断裂面,产状:45°∠50°,断面上有固结程度不同断层泥,靠内侧已固结,但靠外侧尚呈泥状,显示断层多期活动。小河南东岸出露断裂面,产状:50°∠30°,剖面见剪切研磨纹理条带,靠内侧已固结成定向条带,靠外侧尚未固结,内含古瓦砾碎片。此处向东延伸即是华山山前断裂。

3 渭河断裂

兴平市杨村西侧窑场,渭河断裂剖面,断面走向近东西,倾向南东,中等倾角,呈张性,错距约5 m。南北向探槽中揭露出丰富的史前地震遗迹,主要包括崩积楔,砂土液化,断错等。具多期活动痕迹,自老到新依次为:第1期表现为主断面张性错断砂层,上盘砂层隐于地下,错距不详,S1古土壤层被张性断错8~9 m,上盘靠近断面处红色土与浅灰色土混杂,形成张裂楔;第2期显现为沿断面产生压剪性活动形成定向条带,向上穿切张裂楔;第3期却以引张为主要特征,形成平行于裂面的破劈理带,局部充填泥状物,破劈理穿切上述成分或组构层;第4期顺张裂隙饱和砂土自母质层上冲形成地震液化砂脉,探槽中揭示出3条液化砂脉,脉宽3~9 cm,裂缝顺砂脉向上延伸到顶部。更为罕见的是母砂层中也混有上部的泥质条带,可能是同震时产生的次级断裂,被泥质物充填。此外,剖面土中含大量古螺,显示后期事件发生的年代较新。4期变形中,1、4期代表显著史前地震事件。2,4两期可能属间歇调整变形(稳滑)遗迹。

4 临潼-长安断裂

长安二中西侧剖面,开挖管道东沟壁见全新世土层中出现砂土液化脉体,中粗砂,宽约20 cm,东倾,见母质砂层,据冯希杰前期工作证实砂层系秦朝时沉积。如此粗粒的砂层参与液化,显示相当期地震事件强度甚大。

5 初步认识

华山山(塬)前断裂、渭河断裂和临潼-长安断裂等构造是西安及邻区重要的活动断裂,它们大多在晚第四纪以来有过甚至曾发生多次活动;部分断裂的最新活动是以突发性粘滑和间歇性稳滑方式进行,这在渭河断裂杨村剖面上得到相应映证;渭河断裂和临潼-长安断裂上具相当规模的砂土液化事件及粗砂层作为主要液化物质层等现象表明相当期地震事件强度甚大;鉴于西安及其邻区史前地震遗迹丰富,尽管鲜有大震、巨震史料记载,仍要加强史前地震事件特征和事件序列研究,以更为客观地预测未来地震危险性。

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