太行山山前断裂带中北段晚第四纪活动性研究-论文.pdf

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1、第9卷第2期震灾防御技术、，01．9，NO．22014年6月TechnologyforEarthquakeDisasterPreventionJun．，2014高战武，吴吴，李光涛，程理，2014．太行山山前断裂带中北段晚第四纪活动性研究．震灾防御技术，9(2)：159—17O太行山山前断裂带中北段晚第四纪活动性研究’高战武吴昊李光涛程理(中国地震灾害防御中心，北京100029)摘要本文通过浅层地震勘探和钻孔联合剖面探测，对太行山山前断裂中北段内相关断裂的空间位置和晚第四纪活动性进行了探测和研究。综合认为，保定．石家庄断裂和徐水断裂的最新活动时代为晚更新世早期，而徐水南断裂晚更新世以

2、来没有活动。上述断裂的最大潜在地震震级为6．5级。关键词：太行山山前断裂带晚第四纪活动性浅层地震勘探钻子L联合剖面引言断裂活动性及其地震危险性和地表位错的可能性评估，是地震地质研究领域内的一项重要内容，对制定防震减灾对策具有重要意义(邓起东，2002)。保定市地处北京、天津、石家庄三角地带，素有“京畿重地”、“首都南大门”之称。保定高新技术产业开发区位于保定市西北部，西靠太行山脉，东面是广阔的华北平原，地势平坦。但在地质历史时期，这里曾是太行山隆起区与华北平原断陷区的交接地带，发育一条规模巨大的断裂带，地质学上称之为“太行山山前断裂带”。只是到了第四纪，由于地球动力环境的变化，这条断

3、裂带活动性逐渐减弱，由太行山区风化侵蚀而来的沉积物覆盖在断裂带上，形成今天由太行山东麓向华北平原过渡的倾斜平原。应保定高新技术产业开发区规划局要求，笔者对穿过该开发区内的太行山山前断裂带中北段内相关断裂(保定一石家庄断裂、徐水断裂和徐水南断裂)的空间位置及活动性进行了探测研究，并根据区域地震构造环境及历史地震活动性对其地震危险性进行了初步评估。1区域地质背景太行山山前断裂带是我国华北地区一条著名的断裂带，构成了华北平原裂陷盆地区与太行山断块隆起区的构造分界线，由l0多条长数10km至上lOOkm的北东一：lblL东向的断裂组成(图1)。大致以涞水、隆尧和安阳为界，分为北段(怀柔．涞水

4、段)、中北段(涞水．隆尧段)、中南段(隆尧．安阳段)、南段(安阳一新乡段)等4段。其中，中北段由徐水断裂、保定．石家庄断裂和晋县1基金项目我国地震重点监视防御区活断层地震危险性评价项目资助[收稿EIM]2q-o7-22[作者简介]高战武，男，生于1970年。博士，副研究员。主要研究方向：地震构造与工程地震。E-mail：515214334@qq．tom2期高战武等：太行山山前断裂带中北段晚第四纪活动性研究161断裂又与北边的大兴断裂相连(图1)，它们总体走向北东4O。_45。，倾向南东，据石油地质资料(徐杰等，2000)，断面呈上陡下缓，为典型的铲状形态。保定．石家庄断裂于晚侏罗世一

5、早白垩世开始控制了石家庄．保定断陷盆地的发育，断陷南部上侏罗统一白垩系厚4000余米。到早第三纪的古新世和始新世，它与徐水断裂和大兴断裂一起强烈拉张活动，构成冀中坳陷的西界，沿断裂发育了石家庄、保定、徐水、廊(坊)固(安)等凹陷，组成冀中坳陷的西部凹陷带。其沉积中心在保定凹陷及廊(坊)固(安)凹陷，地层厚达4000-5000m。至渐新世，保定一石家庄断裂和徐水断裂活动减弱。保定．石家庄断裂早第三纪的垂直落差为4000-6000m，水平拉张断距(伸展量)也达17—19km(徐杰，1986)；晚第三纪以来，它们的水平拉张断距和垂直断距甚小。晋县断裂斜接于保定一石家庄断裂的南端，走向北东4

6、0。，倾向北西，倾角30。—40。。晚侏罗世一早白垩世时，它与保定一石家庄断裂南段一起控制了地堑式断陷盆地的发育，堆积厚3000-4000m的上侏罗统和白垩系。早第三纪，断裂控制了晋县凹陷，堆积的下第三系厚3000m左右。关于太行山山前断裂带内各断裂的活动性问题，根据现有资料，其北段活动性最强。徐杰等(1992)根据对地质资料的分析，认为八宝山断裂活动主要在早更新世，此后活动甚弱；黄庄一高丽营断裂中更新世仍显著活动，其北段活动持续到晚更新世甚至全新世。陈国星等(1994)根据地质剖面分析，认为黄庄．高丽营断裂中段芦井一带为晚更新世活动。徐锡伟等(2002)通过钻孔岩芯对比，发现黄庄．

7、高丽营断裂北段为全新世活动断裂，距今28ka期间，至少曾发生过6次错动事件，平均间隔约4600a，推测最新一次错动发生在距今(3510±100)a左右。胡平等(2000)认为，顺义一带的地裂缝分布与顺义一良乡断裂的活动性有关，继而认为顺义．良乡断裂顺义段为全新世活动。关于中北段，刘伯礼等(1991)通过浅层地震勘探，推测保定一石家庄断裂石家庄段第四纪无明显活动。最近，石家庄市活断层探测项目也初步证实了上述结论。关于中南段，侯治华等(2008)通过浅层地震探