基于多方法手段的开山岛海域淮阴-响水口断裂走向研究

臧小豹　岳鹏飞　戴俊成

（江苏省地质矿产调查研究所江苏南京210043）

基于多方法手段的开山岛海域淮阴-响水口断裂走向研究

臧小豹岳鹏飞戴俊成

（江苏省地质矿产调查研究所江苏南京210043）

淮阴-响水口断裂为江苏地层分区的重要界线，其陆域位置研究历来已久，但海域位置至今尚未明确。本次研究利用多方法手段，首次确定了淮阴-响水口断裂在南黄海海域的具体位置走向，并明确了开山岛的地层归属。

断裂淮阴-响水口断裂苏北-南黄海断陷盆地下扬子地台

1　引言

淮阴—响水口断裂在江苏地层分区上是一个重要界线，以其为界，地层分属苏鲁造山带之连云港地层区（属秦岭造山带东延部分）和华南地层大区扬子地层区之下扬子地层分区。断裂两侧地层截然不一，西北侧为中元古界及其以下的变质岩；南东侧为中、新生代的沉积。断裂是苏北—南黄海断陷盆地的北界，同时亦是苏鲁造山带之连云港地层区与下扬子准地台之间的分界线，是下扬子地台最北部的一条深断裂。

该断裂陆域部分研究较多，研究方法包括物探、重力和钻探等多种方法手段，但是海域鲜有研究。学界对其在海域部分具体走向争论较多，集中体现在开山岛究竟属于扬子地台还是苏鲁造山带的争论上。另外，该断裂亦为苏北—南黄海断陷盆地的北界，因此具体位置走向的确定具有重要意义。

2　工作方法

基于该断裂研究的重要意义，本次工作综合多种方法手段进行研究，包括地质调查、物探（地震、磁法）、岩矿测试等多种手段。

2.1地质调查

断裂海域周边基岩零星分布，仅开山岛、东陬山有基岩出露，出露面积均不大，开山岛仅0.016km2，东陬山为1.75km2。以往资料显示以淮阴-响水口断裂为界，地层分属苏鲁造山带之连云港地层区和华南地层大区扬子地层区，两区地层岩性差异明显。本次调查以路线观测法为主，观测路线的布置采用穿越法和追索法相结合，主线垂直海岸线方向布置，对重要地质体，沿走向追索，并适当加密观测路线密度，目的在于查清开山岛、东陬山基岩岩性及所属地层年代，为淮阴--响水口断裂标定大致位置走向。

2.2物探

本次物探采用浅层地震勘查和磁法测量两种方法，布置方向与断裂走向垂直，目的在于结合地质调查成果，确定淮阴响水口断裂在该区的具体位置。

浅层地震勘查包括相连陆域和海域浅层地质勘查，目的在于查清断裂的具体位置走向。本次浅层地震勘探采用纵波反射法，陆域工作使用可控震源车、四组合纵波检波器和数字地震仪。海域工作采用拖曳式航行，连续记录的方式，仪器触发震源（空气枪），电缆接收反射信号，同时地震仪记录地震数据、导航微机记录导航数据。每条测线完成后，根据导航数据对采集到的单炮记录进行排炮，然后对地震数据进行处理，最后形成地震时间剖面图进行解释。开山岛海域完成海磁测量测线1条，测线沿地震测线布设，目的是探究淮阴-响水口断裂在地磁异常上是否有反映。

本次物探工作最终将结合前期有关此断裂的工作成果，对该断裂在海域的延展情况作初步推断。

2.3岩矿测试

现场采样实验室薄片分析，确定岩性及地层所属年代。

3　资料处理和解译

3.1地质调查及岩矿测试

实地地质调查和岩矿测试分析显示，开山岛、东陬山两基岩出露区，岩性明显不同，开山岛出露地层为周岗组(Z1z)，岩性比较单一，主要为一套浅灰-灰黑色变质石英杂砂岩夹薄层状灰绿色绢云母千枚岩、石英绢云千枚岩和白云母石英片岩。东陬山出露地层为上元古界云台岩群花果山岩组（Pt2-3Yh），主要为一套低绿片岩相浅粒岩构成。两处岩性明显不同，为苏鲁造山带之连云港地层区和华南地层大区扬子地层区各自典型岩石地层，故可初步判断淮阴响水口断裂应在两者之间，向北东延伸。

3.2物探

开山岛附近海域浅层多道地震勘探共发现2处断点异常，根据断点异常的特征及其分布位置，结合区域地质资料对各断裂进行编号。

开山岛附近海域2处断点异常编号为f1、f2，其特征简要介绍如下：

（1）f1断点（A级）

此断点位于KD1测线的3414m处，地震时间剖面图显示（图1）：断点两侧的基岩反射波组中断、错位，断点两侧基岩反射波组出现5ms左右的落差，沿断裂面两侧基岩内部反射信号出现明显差异，推测为断裂引起。根据区域地质资料及基岩内部反射信号推断，该断裂为东倾正断裂。f1断点视倾角45°左右，两侧基岩面落差5m左右，上断点高程约为-305m，断点东侧基岩面埋深具有相对增大特征，f1断点可能影响了新近系中新统底部的沉积。

图1　f1断点、f2断点海磁、地震时间剖面及地质解释剖面图（KD1测线）

（2）f2断点（A级）

此断点位于KD1测线的4002m处，地震时间剖面图显示（图1）：断点两侧的基岩反射波组中断、错位，断点两侧基岩反射波组出现10ms左右的落差，推测为断裂引起。根据区域地质资料及基岩内部反射信号推断，该断裂为西倾逆断裂。f2断点视倾角45°左右，两侧基岩面落差10m左右，上断点高程约为-300m，断点西侧基岩面埋深具有相对变浅的特征，f2断点可能影响了新近系中新统底部的沉积。

（3）综合解译

据相邻工区的工作成果显示，相邻陆域淮阴-响水口断裂具有两条分支断裂，在基岩面上显示为一正断一逆断的组合（图2），断点编号分别为f4-1、f4-2，断点平面位置见图3，本次地震勘探成果与前人工作成果相吻合。将f1断点与f4-1断点归为同一断裂，编号F1断裂；将f2断点与f4-2断点归为同一断裂，编号F2断裂（断裂分布位置见图3）。

图2　淮阴-响水口断裂相关断点地震时间剖面及地质解释剖面图

图3　开山岛附近海域物探推断成果图

综合分析F1断裂与F2断裂及其分布特征，两断裂近乎平行分布，且与区域地质资料推断的淮阴-响水口断裂的位置十分接近，因此认为在调查区内，淮阴-响水口断裂至少由两条分支断裂组成，其断裂形迹表明：淮阴-响水口断裂早期具有典型的正断性质，而最新的活动则具有逆推性质。作为苏鲁造山带界线，其北侧为中-上元古界片麻岩等，南侧为震旦系周岗组变质砂岩夹千枚岩等。

海磁测线沿地震测线布设，测线范围内ΔT曲线（图1）均出现明显起伏，以断裂为界，海磁测量ΔT曲线出现一定变化，对区内基岩出现的变化有一定反映；结合地震解释成果，以淮阴-响水断裂为界，断裂以东为微磁性基岩，断裂以西为无磁性基岩。

4　研究成果

实地地质调查、岩矿测试分析及物探综合成果明确了开山岛出露地层为周岗组(Z1z)，属华南地层大区扬子地层区。

据相邻工区的工作成果显示，相邻陆域淮阴-响水口断裂具有两条分支断裂，在基岩面上显示为一正断一逆断的组合，本次地震勘探成果与前人工作成果相吻合。结合前期资料，可推测淮阴-响水口断裂在该区域在区内走向为NNE15°，倾向SEE，倾角45°-50°，由一正一逆两条分支断裂构成，断裂位置位于开山岛海域北侧。

5　结语

本次研究综合了地质调查、物探和岩矿测试等多方法手段，首次确定了淮阴—响水断裂在开山岛海域的具体位置，明确开山岛归属扬子地层，解决了困绕地质界多年的苏鲁造山带与扬子板块的分区界线问题，因此本次研究具有重要意义。

[1]张文佑．中国及邻区海陆大地构造．北京：科学出版社，1986.

[2]国家地震局《地学断面》编辑委员会.江苏响水至内蒙满都拉地学断面说明书[M].北京:地质出版社,1991.

[3]江苏省地质矿产勘查局.江苏省岩石地层.武汉：中国地质大学出版社，1997.

[4]顾宏群[等].江苏省沿海港口工程地质勘察报告(1/5万）.江苏省地矿局第2水文地质工程地质大队.1988年11月.

[5]顾礼敬[等].江苏1/5万丁三圩等九幅区调浅层地震勘探工作成果报告(1/5万）.江苏省地质勘查技术院.2014年3月.

[6]《海洋调查规范》.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[文献码]B

1000-405X（2015）-7-243-2

臧小豹（1979年～），男，工程师，研究方向为矿产普查与勘探。

江苏省地勘基金，项目编号：2013255-1。