惠州市城区内地质构造研究

2016-02-05 01:39曹剑
地球 2016年12期
关键词:博罗惠州市燕山

■曹剑

(广东省有色金属地质局九三五队 广东 惠州516001)

惠州市城区内地质构造研究

■曹剑

(广东省有色金属地质局九三五队 广东 惠州516001)

本文以惠州市城区内的地质构造情况为研究对象,通过地质填图、水文地质钻探和物探(土壤测氡和高密度电法)等实务工作,结合区域地质资料和区域水文地质资料,来对惠州市惠城区内的地质构造进行分析、验证和更新。

地质构造断陷盆地断裂

1 引言

研究区为惠州市部分城区,研究对象为研究区内的地质构造,本文通过区域资料的收集、分析、研究,推论出惠州的地质发展史,再主要对研究区的内存在的断陷盆地和断裂进行分析研究,结合实务工作,再重点分析研究惠州断裂。

2 研究区概况

研究区属华南准地台,东南沿海断褶带,中部为惠阳断凹盆地分布区。区内构造以断裂为主,区域性北东向博罗大断裂、樟木头断裂斜贯本区,并与北西向惠州断裂及各次生断裂相互切错,构成了调查区较复杂的区域构造特征。

本区的新构造运动形式,表现为断裂的“复活”或“新生”,及与其活动有关的地震,温泉和差异性升降运动等。新构造运动控制着现代地形地貌、地热异常和第四纪沉积层的分布。

从区域构造上看惠州断陷盆地受博罗-紫金断裂(汤泉、矮陂温泉分布,表明其有活动性)、黄巢山复式背斜影响强烈,博罗-紫金断裂以北西为增城隆起、断裂以南东为惠州断陷盆地分地,再往南为惠阳凹陷,惠州断陷盆地受博罗断裂、惠州断裂、新圩断裂围限明显,从矮陂-仍图-小金口-下角中堂呈北东展布。

研究区地质史简要评述:1)前震旦纪发育基地断裂(影响惠州地壳稳定性的基底断裂为高要—惠来基底断裂),研究区古陆形成期,研究区未见前寒武花岗岩侵入。2)震旦、寒武纪形成进积,沉积了厚度较大的复理石堆积(浊流沉积),研究区加里东期主要接受沉积(地槽凹陷型地壳),区内未见大规模的加里东期花岗岩侵入。3)其后(寒武纪晚期)经历较长时期的退积,缺失奥陶、志留系地层,在泥盆世早期形成类复理石沉积(属滨海沉积),其后经历较大规模的进积,至石炭纪形成厚度较大的复理石沉积(属深海浊流沉积),其间经历过小规模的退积,局部形成沉积间断;至石炭纪晚期产生规模较大的退积,导致研究区二叠系、三叠系早中期地层缺失;研究区此地史期内属海西期(或称华力西期),经历较长时期的沉积间断,局部零星分布古生代混合花岗岩(博罗县城以北)。4)三叠纪晚期至侏罗纪早期经历较大规模进积,形成类复理石沉积,此时研究区处于印支期晚期,研究区未见出露印支期花岗岩。5)侏罗纪中晚期后,研究区处于地壳活跃期一燕山期,早期火山活动强烈,伴随火山活动幅度的不同,研究区接受巨厚层状的陆相火山碎屑一碎屑沉积建造,并伴随大面积的岩浆侵入,导致研究区大量出露燕山期粗粒花岗岩,至燕山晚期,惠州断陷盆地形成雏形,至喜山期接受巨厚层状的磨拉石沉积(山前拗陷盆地)。其后进入第四纪,苍海桑田,生物茂盛、人类繁衍。

3 断陷盆地

断陷盆地(Ⅰ)位于研究区中部的小金口—江北—金山湖一带,呈北北西向分布,平面长约23km,宽4~6km。盆地西侧以惠州断裂为界,由白垩系丹霞组红色岩层构成,岩层倾向231°~255°,倾角17°~24°。盆地呈不规则椭圆形,沉降中心靠惠州断裂一侧。盆地形成于燕山晚期。

4 断裂

4.1 博罗大断裂(F1)

位于研究区北西部,为区域性紫金~博罗大断裂的一部分,断带宽l0-15m,普遍发育糜棱岩化,角砾岩化、硅化、片理化,断裂总体走向为北东,倾向南东,倾角40-80°,局部陡立或倾向北西。断裂两北盘由混合岩及白垩纪花岗岩构成中低山地貌,东南盘则由变质岩及沉积岩构成低山及丘陵地貌。

该断裂在燕山期-喜山期活动强烈,并由原来的逆断层变为正断层。种种迹象表明该断裂近代仍有活动,但仅表现为两侧地壳的缓慢升降和热泉的出露,地震活动频度、强度均很低。

紫金~博罗大断裂发生反钟向滑动,其强烈时期为燕山晚期,现在仍有活动。兴宁~博罗一线出露温泉4个,每年释放的能量相当T-6.1级地震的能量,但是地震活动频度、强度均很低。

4.2 马洞坑断裂组(F2)

位于研究区中西部,由4条断裂大致平行斜列组成,以马洞坑断裂规模较大。该组断裂切错近东西向断裂,又被北西向断裂切错。

随着人民生活水平的提高和社会经济的快速发展,人们对水资源的需求也在不断增长。面对有限的水资源,如何保证人们的需求不受影响是问题的关键。水利工程是精确地控制和分配天然地表水和地下水,以满足人类生产和生活的需要。对于水利工程来说,技术是发展的核心。只有科学的设计理念和完善的工作流程,才能保证水利工程的顺利发展。简述了我国水利工程存在的问题,阐述了科学设计的理念和发展前景。

马洞坑断裂长约5km,断带宽20~30m,倾向140°,倾角40°,力学性质属压扭性。断裂切错塘厦组、桥源组、金鸡组、小坪组。断带沿走向呈舒缓波状,由砂岩、泥质粉砂岩形成角砾岩和构造透镜体,硅化、褐铁矿化普遍可见,砂岩被磨碎形成千糜岩,碎屑矿物呈定向排列,充填石英细脉等。

4.3 惠州断裂(F3)

位于研究区中西部。斜贯惠州市区,出露长度约17km,根据该断裂控制水北断陷盆地推测,断裂向北可能延伸至汤泉林场。断裂出露宽度10~60m,最宽达100m以上,沿走向呈舒缓波状,总体走向135~150°,倾向45~60°,倾角65~75°。断裂东南段穿越小坪组,并控制和切割嶂顶侵入体;往西北造成塘厦组、桥源组、小坪组、金鸡组、天子岭组与丹霞组呈断层接触。断层破碎带有明显分带性,反映了多次不同力学性质活动特征,活动时间从燕山晚期到喜马拉雅期。活动规律由顺钟向张扭性~反钟向张扭性~顺钟向张扭性交替进行。

在断裂中段派生一条北北西向分支断裂,命名为东南坑断裂,长度11.5km,断裂带宽1~10m,倾向70°,倾角67°,力学性质属张扭性。断裂切错塘厦组、桥源组、小坪组、金鸡组、天子岭组、春湾组或使不同时期的地层呈断层接触。断带角砾岩杂乱分布,充填铁质和团块状石英脉。

通过两条土壤氡测线、三条高密度电法测线、三个实测剖面和两个水文钻孔揭露。两条氡检测线配合实地勘察,确定两处惠州断裂均被公路和房屋覆盖。

图1 惠州断裂北段高密度电阻率剖面图

图2 惠州断裂南段高密度电阻率剖面图

图3 惠州学院高密度电法剖

图2所示剖面图可见一条明显的高电阻、低电阻分界线,故可知其为一条断裂,钻孔(ZK3)的揭露也证明了这一点;图3所示剖面图可见高电阻、低电阻交错分布,推测可能有两条断裂。

从三条实测剖面(惠州大学、麦地新村、六湖仔)分析,其断裂活动特征基本相同,根据惠州大学构造剖面显示,破碎带有明显分带性,反映了多次活动特征。据麦地新村和惠州大学构造剖面构造岩热释光测年结果,断裂在晚更新世晚期有3次不同性质活动,第一次在45.02~46.20万年,第二次在31.93万年,第三次在5.90~6.77万年。

惠州断裂的活动时间从燕山期到喜马拉雅期,活动规律由顺钟向张扭性~反钟向压扭性~顺钟向张扭性交替进行。破碎带有明显的分带性,反映了多次不同力学性质的活动。

4.4 樟木头断裂(F4)

为一区域性断裂,长约100km,在研究区内斜贯研究区中下部,长约14km,断裂带出露宽度5~55m,沿走向呈舒缓波状,总体走向30~60°,倾向300~330°,倾角50~60°。断层还切错老虎塘组、牛角河组、杨溪组、老虎头组、小坪组、漳平组等地层并控制白垩纪侵入岩的分布。断裂带由含砾砂岩、细砂岩、粉砂岩形成的硅化岩、构造角砾岩、糜棱岩化砂岩等组成,破碎带的分带性明显,具多次活动特征。据断裂带的宏观及微观特征分析资料,断裂有多次不同力学性质的继承性活动,在整个燕山期处于活动状态,活动规律从压扭性到张性交替进行。据区域地质资料,该断裂的活动时间从印支运动到喜马拉雅运动。

5 结束语

通过调查研究发现,惠州市城区内大小构造分布较多,历史上构造运动较频繁,这对于城市建设发展来说是个不利的消息,如何在地质条件不理想的地方进行城市的规划建设,这是后续应该重视的课题。而在此之前,对城市进行地质条件的分析研究(如本文对地质构造的研究)就显得十分必要。

[1]卓万生.安溪县地质构造发展史研究 [J].资源与产业,2007,9(3):95-97.

[2]唐晓洁,聂成敏,刘蓓蓓,赖川.四川会理南部地质构造研究及意义 [J].世界有色金属, 2016,(13):32-33.

F407.1[文献码]B

1000-405X(2016)-12-66-2

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