口镇—关山活动断裂和其地质背景讨论

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1、口镇—关山活动断裂和其地质背景讨论　　[摘要]渭河盆地北部的口镇-关山断裂带，为咸阳区主要活动断裂之一。其构造条件和地质背景十分复杂。本文依据断裂带两侧的地质构造特征以及观测资料对其活动性背景进行讨论。[中图分类号]P548文献码]A[文章编号]1000-405X（2013）-1-68-10引言口镇-关山断裂带是咸阳市地震最活跃地区之一，历史上沿断裂带曾发生了1880年永寿县5.2级、1850年乾县5级、1704年泾阳5级、1655年三原5级等多次中强地震。据关中地震活动时间序列，渭河盆地地震活跃期大多发源于本区，1970年以来该区也是咸阳市小震多发区，发生于1

2、976年三原ML3.2级、泾阳ML3.7级，1990年三原ML3.0级，1998年泾阳ML5.2级，2010年三原ML3.8级等地震可能与该断裂活动有关。该区未来发生中强地震可能性高于其他地区。对这一地区地质、水文、环境等异常资料的观测分析和研究，均有助于地震前兆异常的分析和识别。1概述5口镇-关山断裂位于渭河断陷盆地北界，西起永寿北，向东经口镇、鲁桥至阎良东北，长约75km。走向近EW，为高角度张性断裂，倾向S，倾角70～80°，断距向深部增大。鲁桥以西破碎带宽度为50m，以东可达1000m。盆地内呈隐伏状态，磁、重力、地电及钻探资料均有反映。地貌特征北部为富

3、平塬及山地，南部为河流阶地、洪积扇群，高差达数十米至数百米，横穿断裂的冶峪河，由于北盘间歇性抬升，在口镇处表现为早期以U形谷中又侵蚀成V形的”谷中谷”，进入盆地处形成喇叭状出口。西段两盘主要为古生界地层，东段错断新生界地层50～800m，南侧有中新统地层，厚640m，北侧缺失，控制前中新世沉积分布，第三纪前为挤压性质，后期为张剪性质，新构造运动尤为明显，沿断裂带有断开第四系上更新统、全新统现象，断距20m，口镇一带沿断裂发育有地裂缝。历史上曾发生过五级地震主要集中在西段，沿断裂带往东有小震群活动，跨断裂形变测量表明有垂直位移运动。2地质背景5断裂走向近东西，其南

4、、北两侧前新生界基岩时代、岩性、结构和构造均有很大差异。北侧发育有下古生界碳酸盐岩、上古生界以及中生界碎屑岩，南侧仅有下古生界碳酸盐岩，局部残留有较薄的上古生界碎屑岩。两侧基岩面高差100～800m。其北侧构成了一系列NE向断裂向南延伸的终止界线，南侧由于新生界凹陷深度较大，表现不甚明显。而北侧断裂构造发育程度，明显高于南侧。尤其是前新生界基底断裂十分发育，构成了渭北塬区一系列地垒与地堑，表现在下古生界碳酸盐岩的岩溶水发育程度差异明显。嵯峨山北麓断裂即属其断裂带成员之一。该断裂表现为明显的先压后张现象，是构成本区红1（红原厂1号井）、红2井（红原厂2号井）与三原

5、井的重要通道之一。3活动现象讨论三原井位于三原县城北7km的鲁桥镇东沟村塬边，井口标高449.54m。井深722.45m，在446-521m处穿过口镇-关山断层，开孔于断层南盘（上盘）。取水层位为下古生界石灰岩裂隙-岩溶水。1995年正式观测以来，该井水位一直呈较为缓慢的下降趋势。2001年之后受周围环境的影响三原井水位形态有所改变，在2003年、2011年、2012年出现三次幅度较大的水位上升异常，期间也伴随着多次水位突升突降的小幅度异常，对其原因进行以下分析。3.1冯村水库蓄水对三原井的影响冯村水库位于三原井西北方向，海拔高度529m。从2003年8月底至2

6、004年1月份基本维持高库容，该地区2003年7～10月5份降雨量超过600mm，8月底水库大量蓄水，到10月份超过700万m3，这期间三原井水位6个月上升3.55m，日升速0.019m。2004年2月份由于冯村水库维修加固，库水放完。此期间三原井水位880天下降5.05m，日降速5.7mm，速率超出正常值2.7mm，直到2006年7月份水库开始蓄水，库容从2006年7月13日的93万m3到10月10日的367万m3，库容逐渐增加，此期间三原井水位36天上升0.029m。由于存在水库荷载效应，其蓄水量达到较高水平时，就对三原井产生明显影响，而2004年低库容也加

7、速了井水位下降。之后三原井2011年、2012年出现的水位大幅度上升异常期间，冯村水库因当地大量降水长期处于高库容状态。说明冯村水库蓄水量对三原井水位变化的影响在直接和明显的。3.2红原厂深井对三原井的影响5红原井即红原1井、红原2井位于距三原井4～5km的西北方向红原厂区，红1井于2001年12月成井，井深853m，红2井于2002年7成井，井深876m。，红1、红2井水位标高384～388m，三原井水位标高382～385m，两地水位差0～6m。从近10多年的观测资料分析来看，红原厂深井对三原井的影响比较明显。三原井2005年6月15日到6月18日水位72小时

8、水位上升0.152m，日