横岗—罗湖断裂特征及第四纪活动性
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作者: 曾凡蛟
摘 要：结合前人研究资料，在开展深圳市活断层探测一期工程的基础上，对横岗—罗湖断裂特征及第四纪活动性进行讨论。该断裂以深圳水库为界，大致可分成东北段和西南段，东北段是自北向南平行相间的三条断裂，西南段是数条略向南东凸出的弧形断裂。该断裂活动特征以逆冲为主，兼具反扭，部分地段为正断层。地质、地貌、地震以及断层物质测年等资料表明，晚第四纪以来，该断裂没有活动的迹象。
关键词：断裂 第四纪 活动性
中图分类号：O346.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）02（a）-0160-03
五华—深圳断裂带是一条北东向的控制和影响深圳区域的主要断裂带，而横岗—罗湖断裂是该断裂带的一条重要组成断裂。在深圳，横岗—罗湖断裂自东北坪山向西南市区方向延伸，途经炳坑水库、铜锣径水库、横岗、新田和深圳水库。自20世纪50年代以来，人们对横岗—罗湖断裂开展了大量的地质工作，并取得了丰富的研究成果，但对其结构特征和活动性的研究较为薄弱。因此，2006年至2008年，深圳市地震局组织开展了活断层探测一期工程，对横岗—罗湖断裂进行了活动性探测与地震危险性评价，主要通过卫星遥感影像解译、野外地震地质调查、浅层地震勘探、地下电磁波（CT）探测、跨断层钻孔探测、探槽等技术手段，进一步研究了断裂的几何结构特征和晚第四纪的活动性。
本文是在深圳市活断层探测一期工程项目成果的基础上，结合作者本身认识，对横岗—罗湖断裂特征及第四纪活动性进行讨论。
1 横岗—罗湖断裂几何结构特征
横岗—— 罗湖断裂以深圳水库为界，可以分成东北段和西南段。东北段为自南向北的三条平行断裂，分别为炮台山—横岗头断裂、清风岭—烂寨顶断裂和輋禾嶂—横岗—罗湖断裂。而西南段进入深圳市区后则分散成数条略向南东凸出的弧形断裂，依次为黄贝岭断裂，深圳水库—深圳海关断裂。在深圳该断裂总长度超过30 km。
1.1 几何结构特征
在横岗以东，三条断裂的倾向NW，倾角35°～60°，走向为NEE60°～70°；在横岗以西，三条断裂倾向NW，倾角40°～65°，走向NE40°，并在新田一带会聚。而西南段进入深圳市区后走向NE50°～60°并逐渐弯转至NE10°～35°，倾向NW，倾角45°～70°。
横岗—罗湖断裂遥感影像特征清晰，表现为一组由断崖和断谷组成的线性构造体，从遥感影像及地形DEM数据上可以看到沿NE向线性特征明显，断层两侧的色调和地貌类型都呈现了明显差别，该断裂的主要构造地貌特征是空间上线性延伸的断层三角面（图1）连续出现，出深圳水库后其出露位置受第四纪覆盖，变为隐伏。该断裂带的两盘的地貌出现明显的反差，低矮丘陵和河流谷地组成了上盘（下降盘）地貌，梧桐山和梅沙尖等滨海山地丘陵组成了下盘（上升盘）地貌，下盘山地丘陵的相对海拔落差为100～300 m不等，该断裂沿线控制了第四纪盆地的沉积和燕山晚期小花岗岩体的侵入。
断裂被第四系覆盖的区段集中在横岗、坪山和罗湖三个地方。西南段被市区高层建筑遮盖，仅在谷对岭，黄贝岭等少数残丘上见其出露；东北段为低丘陵台地，植被发育，自然出露较少，仅在开挖处见其出露。
断裂从新田仔至罗湖，其东南盘是中下侏罗统塘厦组，西北盘是前寒武纪变质岩。断裂自新田仔到坪山构成了不同地质时代地层的界线。如炮台山—横岗头和清风岭—烂寨顶断裂主要在下石炭统测水组中发育，局部为下石炭统测水组和燕山晚期花岗岩。輋禾嶂断裂在新田—黄竹坑水库段和塘坑水库—横岗段是下石炭统测水组（东南盘）和中侏罗统吉岭湾组（西北盘）的界线，清风岭—横岗段是下石炭统测水组下段（东南盘）和上段（西北盘）的界线，黄竹坑水库—塘坑水库段和清风岭—坪山段是下石炭统测水组（东南盘）和燕山晚期花岗岩（西北盘）的界线。
自中～晚侏罗世以来，横岗—罗湖断裂经历了动热变质作用、韧性剪切变形变质作用和韧脆性—脆性变形作用[1]。晚侏罗世至早白垩初，在动热变质作用形成的片岩之上发育着一条左旋剪切滑移的塑性变形带，该变形带以宽厚的糜棱岩带和构造片理化带为主[2]。断裂为逆冲断层，早白垩世以后，以韧脆性-脆性变形作用为特征，组成以硅化岩带和碎裂岩带为主，局部有薄层糜棱岩。
1.2 地貌特征
以深圳水库为界，断裂东北段延伸于低丘陵缓河谷地区，控制着坪山盆地北缘（图2）；断裂西南段隐伏于市区建筑群之下。一系列低丘陵从横岗至坪山呈北东向平行排列，成为龙岗河与坪山河谷地之间的分水岭。沿断裂标高为100～150 m的夷平面较清晰。该100～150 m夷平面形成时代约距今180万年[3]。断裂西北侧，龙岗河谷地发育标高为3～5 m的一级阶地和8～10 m的二级阶地；东南侧，坪山河谷地北侧发育标高为6～7 m的一级阶地和30～45 m的三级台地。随着社会的建设发展，这些地貌受不同程度破坏，模糊不清。深圳水库至坪山，河流主要呈NE向，支流呈NW向，互相交汇构成格状水系，未见同向扭曲。
2 横岗—罗湖断裂第四纪活动性
2.1 断裂地貌、地质反映的第四纪活动性
横岗—罗湖断裂穿越了低丘陵地区的100～180 m标高夷平面，但夷平面没有发生明显错断，表明自180万年以来，该断裂活动较微弱。在断裂露头处，覆盖残坡积层未见扰动或切穿，断裂沿线未见阶地错移或扭曲，未见水系扭曲，未见陡坎、断层三角面、V字形沟谷等新构造，没有明显的地貌变形。对其构造岩进行电子自旋共振年代测试，测试结果为32.2±3.2万年，表明自中更新世以来，断裂没有活动。
综上所述，自中更新世以来，横岗-罗湖断裂没有活动或活动微弱。
2.2 浅层地震勘探反映的第四纪活动性
沿横岗—罗湖断裂由南西向北东共布置了20条（24段）测线。结果发现有16个断点（表1），其中有4个断点（FP5、FP8、FP14、FP15）向上错断到了覆盖层界面，其余断点向上错断到了风化壳界面。由此特征可知，该断裂由一系列平行的断层组成，走向NE，倾向NW为主，局部扭转，性质为逆断为主，局部为正断。 2.3 钻孔探测反映的第四纪活动特征
对横岗—罗湖断裂隐伏段布设深圳水库、深圳海关总部停车场2条钻孔探测剖面和横岗塘坑水库1条探槽探测。
2.3.1 深圳水库钻孔探测剖面
钻孔探测剖面显示，在深圳水库，该段断裂发现压碎—角砾岩化现象。第四系松散层为冲积淤泥、粉质粘土层全新统（Q4）中粗砂层及上更新统（Q3）冲积砾石层，第四系松散层下面是石炭系下统测水组压碎岩、构造角砾岩、绿泥石化压碎岩和变质石英砂岩。第四系覆盖土层底部平缓，未见扰动或切穿，表明自第四纪以来，断裂无活动性。
对其压碎岩及构造角砾岩样品进行电子自旋共振（ESR）年代测试，结果表明，自中更新世中期以来，断裂无活动性。
2.3.2 海关总部钻孔探测剖面
钻孔探测剖面结果显示，在海关总部停车场，断裂经历了韧性剪切和脆性破裂变形。第四系松散层为海陆交互相淤泥质土层、海陆交互相中粗砂层、全新统（Q4）冲积粉质粘土层和上更新统（Q3）冲洪积砾石层，第四系松散层下面是石炭系下统测水组糜棱岩化构造角砾岩、千枚糜棱岩、碎斑石英岩和变质石英砂岩的糜棱岩。第四系覆盖土层底部平缓，未见扰动或切穿，表明自第四纪以来，断裂无活动性。
对其糜棱岩化构造角砾岩进行电子自旋共振年代测试（ESR），结果表明，在中更新世早期，断裂有活动。
2.3.3 横岗塘坑水库探槽剖面
探槽剖面反映，断裂曾经历动热变质作用、塑性变形和脆性变形三次较明显的活动。早期发生动热变质作用，形成北东向热变带；中期发生塑性变形，形成千枚糜棱岩带，糜棱面理上石英细脉被剪切面拉断，形成透镜状碎斑，糜棱岩之上发现褐铁矿化的不规则脉状体；晚期发生脆性变形，断层面叠加在动热变质带和韧性剪切带上，花岗岩逆冲至糜棱岩带之上。
探槽剖面图反映，一层约30 cm厚的残积土层覆盖在千枚糜棱岩之上，在其底部采集的样品电子自旋共振（ESR）测年结果为：444±44千年，属于中更新世中期。剖面北西段断层上盘，以花岗岩和强风化千枚糜棱岩为主，其上覆盖坡积土，该坡积土层未见扰动或切穿。在残积土层和坡积土层底部采集样品，对其进行电子自旋共振（ESR）年代测试，结果同为中更新世中期产物，表明在中更新世中期以来，该断裂没有活动。
2.4 地震活动反映的第四纪活动特征
自1970年有地震观测记录以来，五华—深圳断裂两侧10 km左右范围内共记录到52次小地震，最大地震震级为3.1级，其中位于五华—深圳与珠江口断裂交汇处的地震有12个，位于五华—深圳与观澜—温塘断裂交汇处的地震有5个。沿五华—深圳断裂分布地震的频度和强度较低。
3 结论
（1）横岗—罗湖断裂由一系列平行的次级断裂组成，分别为炮台山—横岗头断裂、清风岭—烂寨顶断裂和輋禾嶂—横岗—罗湖断裂。以深圳水库为界，断裂东北段延伸于低丘陵缓河谷地区，控制着坪山盆地北缘；西南段进入市区后分散成数条略向东南凸出的弧形断裂，依次为黄贝岭断裂，深圳水库—海关断裂，隐伏于市区建筑群之下。
（2）横岗—罗湖断裂北东段（横岗—坪山段）走向NEE65°～70°，倾向NW，倾角35°～60°；中段（横岗—深圳水库）走向NE35°～45°，倾向NW，倾角40°～65°，并在新田一带会聚；西南段（深圳水库—海关总部）进入深圳市区后走向北东50°～60°并逐渐弯转至北东10°～35°，倾向NW，倾角45°～70°。该组断裂总体活动特征以逆冲为主，兼具反扭，部分地段为正断层。
（3）根据野外地震地质调查、浅层地震勘探、钻孔和探槽结果以及地震等资料表明，横岗—罗湖断裂最新活动时代在中更新世早中期，进入晚第四纪以来，该断裂处于相对稳定的状态。
参考文献
[1] 李建超，丘元禧.广东莲花山燕山早期断裂动热变质带的基本特征及形成机制的探讨[J].长春地质学院学报，1990，20（1）：11-20.
[2] 陈挺光.深圳断裂带基本特征及其现今活动性[J].广东地质，1989，4（1）：51-61.
[3] 宋方敏，范福田，汪一鹏，等，深圳断裂带第四纪活动性研究，见：中国地震学会地震地质专业委员会主编，中国活动断层研究[M]北京：地震出版社，1994：186-195.
[4] 魏柏林.东南沿海地震活动特征[M].地震出版社，2001.
[5] 邹和平，彭樊源，苏章歆，等.河源伸展剥离断层（博罗—龙川段）及其第四纪活动性特征[J].华南地震，2010，30（S1）：1-9.
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