洞庭盆地南缘常德-益阳-长沙断裂中段活动性研究.pdf

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1、第33卷第4期地震地质Vo1．33，No．42011年12月SEISMOLOGYANDGEOLOGYDec．．2011doi：10．3969／j．issn．0253—4967．2011．04．009洞庭盆地南缘常德一益阳一长沙断裂中段活动性研究韩竹军向宏发姬计法1)中国地震局地质研究所，北京1000292)中国地震局地球物理勘探中心，郑州450002摘要通过对洞庭盆地南缘常德一益阳一长沙断裂中段较为详细的浅层物探、钻探、年代学测试以及地表地质地貌调查和综合分析等方面的工作，获得了一些新的认识：常德一益阳一长沙断裂中段(隐伏断裂)表现为一条倾向NNE的正断裂，断错了古近纪基

2、岩顶界面，并向上切错下更新统的华田组(Qht)、汩罗组(QpJm)和中更新统下段新开铺组(Qx)底界面，而中更新统中段的白砂井组(Q：b)则平整地覆盖在断裂之上，无任何变形和位错形迹。断裂的最新活动时代在中更新世早期，中更新世中晚期以来已无活动迹象。断裂两盘基岩顶界面(或下更新统底界面)垂直落差(即第四纪以来总断距)为l6．10FI1；越往上断距越小。同一层位，断层上盘的华田组(Qht)和汩罗组(Qm)的沉积厚度远大于断层下盘的沉积厚度，表明该断裂的活动具有较多的边沉边断的同生性质。以与洞庭盆地南缘常德一益阳一长沙断裂中段对应的安乡一汉寿凹陷为例，通过对第四纪以来断裂控制

3、的差异性沉降幅度与凹陷内沉积厚度的对比分析，初步认为安乡一汉寿凹陷主要是通过拗陷作用形成的，而不是断陷作用。洞庭盆地与周边隆起山地之间不但断裂发育，同时也是中强地震集中发生的地带。一条断裂是否存在断错早、中更新世地层的构造现象，是判断中强地震发震构造的一个重要标志。关键词洞庭盆地常德一益阳一长沙断裂中段盆地构造属性中强地震构造中图分类号：P315．2文献标识码：A文章编号：0253—4967(2O11)04—0839—160引言洞庭盆地因洞庭湖而得名，由于其独特的地理位置和演化过程，洞庭湖区是中国泥沙淤积和洪涝灾害的高风险区(张人权，2003)。来红州等(2004)认为：

4、作为一个浅水型湖泊，洞庭湖之所以能存在至今，得益于它自第四纪以来总体上保持了构造沉降的趋势。因此，洞庭盆地第四纪以来的地质构造特征、演化过程与成因机制长期以来备受研究者关注(蔡述明等，1984；张石钧，1992；张晓阳等，1994；薛宏交等，1996；皮建高等，2001；张人权等，2001；梁杏等，2001；来红州等，2005)。由于洞庭盆地是一个继承性活动的第四纪盆地，一些学者从更长的时问尺度探讨了该盆地的构造演化特征(徐杰等，1991；姚运生等，2000；戴传瑞等，2006)。近年来，柏道远等(2009，2010)对洞庭盆地构造活动与沉积作用的横向差异性进行了研究。在

5、这些工作中，通过应用第四纪地质和地貌学方法，根据第四系岩相和厚度变化、水体变迁等，对洞庭湖第[收稿日期]2010—09—26收稿，2011—08—18改回。[基金项目]地震行业科研专项“核电厂地震安全问题研究”(200708003)资助。840地震地质33卷四纪以来的演变过程提出了不少有意义的认识。如在第四纪洞庭盆地构造属性方面，景存义(1982)认为现今洞庭湖盆为断陷作用所致；杨达源(1986)认为洞庭湖盆地第四纪为拗陷盆地；梁杏等(2001)、皮建高等(2001)认为早、中更新世为盆地的断陷阶段，晚更新世以来进入拗陷阶段；柏道远等(2010)以澧县凹陷为例，认为早更新

6、世一中更新世中期具断陷盆地性质，中更新世晚期以来具拗陷盆地性质。洞庭盆地第四纪以来断裂活动明显，但针对断裂活动性开展的精细研究还比较薄弱，缺乏有关断裂作用在盆地第四纪演化过程中的定量评估，这也是导致洞庭盆地构造属性认识分歧较大的主要原因之一。洞庭盆地北部以华容(次级)隆起与江汉盆地相隔，盆地西侧发育NNE向太阳山断裂带(图1)，南侧为NW向常德一益阳一长沙断裂，东侧是NNE向岳阳一湘阴断裂。除了北部边界外，洞庭盆地与周边隆起山地之间不但断裂发育，同时也是中强地震集中发生的地带。有历史记载以来，在湖南省境内共发生过≥4．7地震18次，其中有11次发生在洞庭盆地周缘边界带及其

7、附近，其中包括2次震级最大的历史地震，即1631年常德6级和5级地震。为此，我们以洞庭盆地南缘常德一益阳一长沙断裂中段为例，开展断裂活动性的精细定量研究，这不但有助于进一步认识洞庭盆地第四纪以来的地质构造特征，为洞庭盆地演化趋势的评估提供基础资料，同时有助于认识中强地震发生的构造标志。常德一益阳一长沙断裂主要表现为一条被第四系覆盖的隐伏断裂①，受近SN向隐伏断裂切割，大致可以分为3段：东南段、中段和西北段(图1)，大致对应着洞庭盆地中河袱一临澧、安乡一汉寿和沅江一白马寺等3个次级沉积凹陷的南部边界(张石钧，1992；柏道远等，