姚大全 郑海刚 赵朋 杨源源 王行舟 缪鹏陶月朝 方震 李军辉 王俊 汪小励

安徽省地震局，合肥市长江西路558号 230031

0 引言

郯庐断裂带淮河以北鲁苏皖交界段落晚第四纪以来存在新活动，已成为业界共识（方仲景等，1987；高维明等，1988；晁洪太等，1994；吴哲，2011；姜文亮等，2011；姚大全等，2012、2014；郯庐活动断裂带地质填图课题组，2013；沈小七等，2015；刘保金等，2015；刘备等，2015；许行刚等，2016），但对其淮河以南段的活动习性，却由于断裂出露不佳、研究程度偏低等原因，至今仍鲜见报道。已有的报道多将郯庐断裂带淮河以南段视为新活动不明显段落，如一些研究者认为，郯庐断裂带第四纪活动总趋势自江苏向北到山东境内强度大，向南到安徽强度减弱，具有分段活动特征（谢瑞征等，1991）；晚更新世至今，淮河以北地区，尤其是沂沭断裂带，断裂活动强烈，其性质为右行走滑-逆冲（程捷等，1996）；淮河以北的泗洪段晚更新世以来有明显活动，而淮河以南的安徽段未发现断错第四系剖面，断裂破碎带胶结坚硬，普遍被晚更新世以来洪积砾石层覆盖，判断淮河以南安徽段的最新活动时代为第四纪早期（张鹏等，2015）。

自2014年6月以来，我们在自淮河以南的浮山至女山湖北岸的六谷堆约20km的郯庐断裂带沿线开展了较为详细的遥感资料解析和野外调查，以此为基础，选择构造地貌显著部位进行探槽开挖，并分别对各探槽进行系统编录取样和宏、微观分析，初步得出该段郯庐断裂晚第四纪以来有过活动的结论。本文将对此工作进行择要介绍。

1 地貌特征

在卫星影像图上，自淮河南岸的浮山向南至女山湖畔的六谷堆，沿线断续分布着呈NNE向延展的线状低山残丘，山体出露的多为前第四纪地层，向两侧很快降低为大片第四系所覆的低地（图1）。

图1 研究区段地质构造及探槽开挖地貌位置

2 探槽综合分析

经现场反复对比勘测，选择断裂上线性地貌明显、有疑似构造陡坎、有第四系覆盖且便于施工的部位，设计和开挖了5组探槽，自北向南依次为浮山、三塘、猪场、朱刘和六谷堆等探槽（图1），以下择其中的三塘、朱刘和六谷堆等探槽揭示的新活动迹象进行简要介绍。

2.1 三塘探槽剖面

三塘探槽垂直于断层陡坎，位于陡坎东侧坡下。该陡坎高约1m，呈近 SN向伸延（图1），探槽长约15m，深约4m，宽约3m，呈近EW向展布。探槽北壁揭示的地层自上至下分别为：层①黑褐色耕植土，厚度约0.2m；层②浅灰、浅黄色亚粘土，厚0.1～0.3m，松软，为全新世晚期堆积（具测龄数据）；层③灰黄色、灰褐色粘土，厚0.3～1.0m，含铁锰和钙质结核，局部为青灰色，松软，根据区域地层层位初步对比，推测属上更新统；层④褐色、褐红色粘土，质硬，内赋存白色或浅色蠕虫状条带，应为早-中更新统沉积；层⑤棕红色砾石层，砾石棱角明显，大小相对均匀，粒径多为几至十几毫米，固结，为上白垩统红色碎屑岩（图2）。

图2 三塘探槽北壁剖面（标注前后对比，下同）

由图2可见，剖面上可清晰识别出3条断层，即东侧断层向西陡倾，西侧断层向东中陡倾，依次切割层⑤～层②，东侧断层切割层③和层④，中间断层面东倾，中陡倾角，与东侧断层构成一个楔状堆积，楔体上部为青灰色粘土层。剖面显示，晚第四纪以来至少曾发生2次高速变形，第1期变形发生在层②堆积以前，层②堆积后又发生第2期变形（图2）。变形过程中形成的楔状堆积为史前地震遗迹（Hudnut et al，1989）。

现场采集的14C样品（样品位置参见图2）测试结果分别为：St-C-1，BP 1050～1025a；St-C-2，BP 3210～3025a。均为全新世晚期，表明在该时期断层仍有活动。

原态分别采集断面样品，在保持原态前提下固定包装和运回，待其自然缓慢干透，在真空状态下注入固化剂，再置于恒温状态下均匀固化，磨制定向薄片，然后放在显微镜下进行显微观测。结果表明，微观变形痕迹丰富多样。其中，西侧断层2号样品（图3）薄片镜下观测识别出局部强碎裂、锯齿状张裂、切砾断层等高速变形现象，并见多期活动痕迹，其中不乏缓慢运动调整痕迹的存在，这在一定程度上丰富了宏观研究的内容。

图3 三塘探槽北壁剖面2号样品（Stb-2）微观变形特征

2.2 朱刘探槽剖面

朱刘探槽垂直于断层陡坎开挖，该陡坎高约 0.3m，呈近 SN向延伸（图1），探槽长约20m，宽3m，深约4.5m。探槽走向近EW。该探槽揭示的地层自上至下依此为：层①浅黄白色细砂-粉细砂，厚0.2～0.4m，考虑其紧邻淮河南侧，推测应属淮河泛滥堆积；层②浅棕红色亚粘土，质较纯，延伸较稳定，厚约0.5m，松软，属全新世沉积；层③黑色粘土，含浅色砂质条带，系上层顺裂缝灌入，层厚0.2～0.3m，质软，向西侧尖灭，据测龄数据，属晚更新世晚期到全新世早期沉积；层④灰黑色粘土，含铁锰结核，较硬，厚约1.0m，据测龄数据，属晚更新世晚期沉积；层⑤浅黄色粘土，含钙质结核和铁锰结核，质硬，厚约0.5m，地层类比为晚更新世沉积；层⑥棕黄或棕红色粘土，含砾，厚约0.5m，类比为早中更新世沉积；层⑦棕红色砂岩，强风化；层⑧棕红色泥质砂岩，强风化（图4）。

图4 朱刘探槽北壁剖面

该剖面揭示了3条断层，反映了断裂的2期活动，其中，第1期为挤压性质，表现为F1、F2、F3叠瓦状逆冲错断地层④、⑤及以下地层，时代为层④之后、层③之前。第2期为拉张性质，体现为F3断错层③及以下地层，应为老断层面基础上的新活动，导致层③黑土向下陷落。层⑤、⑥小幅度错位，活动时代在层③沉积之后、层②形成之前。层③中C14测定年代分别为BP 13460～13280a、BP 10920～10890a，因而，该处断层活动时代处于晚更新世晚期到全新世早期（图4），最新活动显示为陷落变形，属高速变形遗留下来的痕迹。

2.3 六谷堆探槽剖面

六谷堆探槽也是垂直于断层陡坎开挖，该陡坎高0.3～0.8m，呈近 SN向延伸（图1），总长约40m（剖面展示的约10m），宽3.5m，深约2.5m，探槽走向近EW。该探槽地层自上而下依次为粘土层和基岩（图5）：粘土标为层①，为黄色粘土，致密，较硬，富含铁锰结核，底部见灰白色钙质结核，层厚0.3～0.8m，推测为上更新统；基岩标记为层②、③、④、⑤，根据区域地质调查报告对比推测，其皆为上白垩统，自左至右分别为：层②强风化棕红色砂岩，含棕红色风化残留团块；层③紫红色砂岩风化壳，泥质，较为坚硬；层④棕红色砂岩，发育裂隙；层⑤浅棕红色砂岩，较破碎，中上部夹灰白色钙质结核，夹大量来自层①的黄色粘土条带。

该剖面揭示中生代碎屑岩中的2组断层，其走向均为NNE，一组西倾，近陡立；另一组东倾，倾角稍缓。2组断层都延入其上的黄色粘土中，后者在断层两侧显示2个不同高度的台阶，东高西低，断层处为其转折处，该转折与地表陡坎完全吻合（图1、5），反映了断裂在黄色粘土层沉积后曾有过活动，东部相对抬升，西侧下掉，显示冲断变形。土层中所见的一系列平行纵向裂隙带，也许可用高速推挤过程中后缘出现的引张来解释。至于断裂最新活动时间，则有待于黄色粘土年代测定结果。根据当地第四系资料初步对比认为，应属晚更新世沉积。

图5 六谷堆探槽北壁

3 结论和讨论

通过以上3个探槽剖面的简要分析，得出以下几点认识：

（1）郯庐断裂带淮河南到女山湖段断裂线性构造地貌清晰；

（2）断裂错断的最新地层为上更新统-全新统地层；

（3）断裂最新活动在剖面上显示有张有压，沿走向多变，反映出总体不能排除具走滑变形的特征；

（4）断裂最新活动方式多表现为粘滑，典型表现为线状分布的地表陡坎、楔体堆积、地震断层和地震裂缝等，与此相对应，微观上表现为局部强碎裂、锯齿状张裂、切砾断层等。

最新活动特征与淮河以北段落既有共同点，也略有不同之处。共同点在于都具有典型的断裂活动地貌，最新活动时间均达到晚第四纪；不同之处在于探槽剖面上表现的最新活动状态似有差异，淮河以北挖掘得到的探槽在剖面上多显示挤压特征，如赤山、嶂山和重岗山等段落（姚大全等，2013、2014；沈小七等，2015；杨源源等，2016），以南探槽剖面揭示的现象似乎表现为以引张为主，究其原因，可能与断裂最新活动总体表现为走滑为主、断裂两盘多数表现为异地岩层相接等有关，考虑到现代应力场以NEE向挤压为主，断裂总体上仍应为以逆平移为其最新活动状态，只不过局部或表层的表现形式不一而已。另外，这种情况也可能与有些学者提出的走滑断层两侧变形四象限分布的现象相似（高翔等，2014）。当然，这还有待于进一步的工作予以证实。

以上仅扼要介绍了近期发现的郯庐断裂带淮河南到女山湖段最新活动形迹和初步认识，而微观分析、年代测定分析等正在进行，可期待更深入、更系统的分析和研究结果陆续产出。

致谢：感谢冉勇康研究员、柴炽章研究员、闵伟研究员、何宏林研究员的现场指导和帮助。