烟台北部地区活动断裂概述

2013-08-13 09:20张振晗连海宁张耀文
山西建筑 2013年1期
关键词:热释光蓬莱威海

张振晗 连海宁 张耀文

(烟台平安地震工程研究院,山东烟台 264000)

1 烟台北部地区活动断裂活动性

烟台北部地区发育6条活动断裂(见图1),简要介绍如下。

图1 烟台北部地区地震构造图

1.1 黄县弧形断裂

黄县弧形断裂北端与黄县断裂相交,向南至莱州市苗家镇,断裂走向 20°~32°,倾向西,倾角 70°~80°。

辛庄镇常家庄子村北见人工开挖基坑,基坑北壁断裂产状为300°∠70°,东盘为破碎的花岗闪长岩(见图2);西盘为Q13浅棕红色粘土和Q23褐黄色亚粘土地层。断裂破碎带由灰绿色、褐黄色和灰黑色断层破碎岩、碎粉岩和断层泥组成,具有分带性。断层破碎岩、碎粉岩和断层泥未胶结。断裂将Q13浅棕红色粘土和Q2

3褐黄色亚粘土地层正向断错4.2 m。断裂之上覆盖有厚1 m左右的Q4土黄色亚砂土地层没有被断错。

图2 辛庄镇常家庄子村北人工开挖基坑北壁黄县弧形断裂剖面

综合分析认为黄县弧形断裂最新活动时代为晚更新世。

1.2 黄县断裂

黄县断裂构成了黄县盆地的南部边界。断裂西起黄山馆,向东延伸至大于家。

在大陈家村南大路边见断裂剖面(见图3),断裂有明显的挤压特征,显示逆断裂性质。其中主要一条走向78°,倾向北西,倾角65°。断裂面宽6 cm,断裂面上充填的白色断层泥未胶结。断裂上覆20 cm~30 cm第四纪残坡积层,未见构造变动形迹。可见断裂早期有过逆断裂活动。根据断层泥热释光测定,断裂最后一次活动的时间在Q3早期,距今为(9.78±0.71)万年,断裂晚更新世中晚期以来没有发生断错地表的活动。

图3 大陈家村南黄县断裂剖面

1.3 玲珑—北沟断裂

玲珑—北沟断裂大致以N20°E方向延伸,断裂倾向北西,倾角 65°~77°。

在王格庄剖面中见风化玄武岩与Q2地层正断接触(见图4),其上的①黄棕色粘土(含大量岩石碎片)、②棕色古土壤和③黄棕色粘土(含岩片)没有被断错;几十厘米的覆盖层Q3没有被断错。①层的热释光年代为(1.14±0.08)×104年,③层的热释光年代为(5.59±0.42)×104年。断错的④层的热释光年代为(11.8±0.84)×104年。断层泥热释光测定结果表明,断裂最新活动在(5.59±0.42) ×104年和(11.8±0.84) ×104年之间。断层泥石英碎砾的表面显微结构的鉴定结果表明,断裂最新活动在Q3早期。

图4 蓬莱王格庄玲珑—北沟断裂剖面

1.4 蓬莱—威海断裂带

该断裂带由一系列北西走向的次级断裂组成,主要包括大竹岛—威海北断裂和长岛—芝罘岛断裂,总体呈北西走向,切过芝罘岛北缘,向西北直达长山岛与蓬莱之间海底。磁场反应为北西向正负磁异常带,沿断裂带发育串珠状正磁异常。

在蓬莱红石山及铜井一带的第四纪玄武岩和下伏黄土中可见到北西走向断裂及断裂崖(见图5)。由图5所示的红石山东北海边陡崖玄武岩断裂剖面表明了第四纪中晚期半岛北部新构造活动的强烈程度,也表明了北西向断裂表现出张性特征,断面北倾,北盘(上盘)下降。

图5 蓬莱红石山蓬莱—威海断裂剖面

根据在山东半岛北部近海海域进行了多条剖面的声波探测,初步查明了蓬莱—威海断裂带的基本活动特征。根据海域声波探测结果,蓬莱—威海断裂带内多数断裂以正断兼有走滑运动为主,在第四纪活动明显,对于渤海海峡的形成具有重要的构造意义。以北东向玉林店断裂在海域的延伸段为界,蓬莱—威海断裂带可分为两段:长岛—牟平段和牟平—威海段。

西段长岛—牟平段为晚更新世活动段,明显错断了中更新世地层,部分断裂明显错断了晚更新世早期地层,有些可能达晚更新世地层中部,但根据海域声波探测资料没有发现错动全新世地层现象。

东段牟平—威海段为中更新世活动段,没有发现错断晚更新世地层现象。

综合分析表明,蓬莱—威海断裂带是一条晚更新世活动断裂带。

1.5 东殿后断裂

断裂西起瓦山附近,向东止于米山断裂,总体走向近东西。断裂规模由东向。在辛上庄西见断裂剖面(见图6)。断裂破碎带宽100余米,断裂带北部的断层错断了第四纪坡积角砾层。剖面出露的地层①黄褐色黄土砾层,为现代人工堆积;②深褐色含砂粘土层;③坡洪积角砾层,角砾大小不一,粒径大者10 cm~20 cm,靠近断层附近多较粗、远离断层变细,形态上为一崩积楔,最大厚度180 cm,该层底部的热释光年龄为(84.36±7.17)千年,顶部的热释光年龄为(75.24±6.79)千年,为晚更新世早中期。④层和⑤层之间为断层接触且发育厚15 cm~20 cm的灰白色断层泥,断层泥显微结构鉴定结果表明,断裂的最新活动时代为早更新世晚期—晚更新世早期。

图6 辛上庄西东殿后断裂剖面

2 活动断裂的地震活动性

参考中国地震局震害防御司1995年出版的《中国历史强震目录(公元前23世纪~公元1911年)》、1999年出版的《中国近代地震目录(1912~1990年,M≥4.7级)》、中国地震台网中心汇编的《中国地震目录数据库(1970.01 ~2010.12,ML≥2.0)》,以6 条断裂为主要控震断裂,共发生破坏性地震7次,7次破坏性地震全部发生在蓬莱—威海断裂带之上及其附件(见表1,表2)。

表1 主要断裂基本特征一览表

表2 破坏性地震(公元前70年~2011年12月)

1970年1月~2011年12月,区域范围内共发生ML≥2.0级地震1 563次。从现代地震震中分布图可以看出现代小震活动频繁,集群分布、条带分布特征明显,地震活动主要沿蓬莱—威海断裂带分布(见图7)。其余各条活动断裂附件有零星小震分布。

图7 现代地震震中分布图(1970年1月~2011年12月)

3 结论及建议

由断裂活动性和地震活动性分析可知,蓬莱—威海断裂带对历史地震和现代小震活动具有明显控制作用,是主要的控震断裂。其中1548年7级地震发生于断裂带西段,该地震是对烟台地区造成影响最严重的地震;1948年6级地震发生于断裂带东段;蓬莱—威海断裂带与北东向断裂交汇区域是中强地震发生的有利部位。加强对该断裂的研究及其地震活动的监测,对于烟台北部地区地震未来活动性分析、工程建筑震害防御等方面具有重要意义。

注:文章在完成过程中,得到了烟台平安地震工程研究院刘志刚院长的指导,在此表示感谢。

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