琼北老城剖面记录的马袅—铺前断裂西段晚更新世活动历史

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.05.04

现代地质 ›› 2019, Vol. 33 ›› Issue (05): 970-978.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.05.04

琼北老城剖面记录的马袅—铺前断裂西段晚更新世活动历史

李薇¹(), 贾丽云²^,³(), 胡道功²^,³, 张绪教¹, 夏蒙蒙², 蔺文杰¹, 袁悦¹

1.中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院,北京 100083
2.中国地质科学院地质力学研究所,北京 100081
3.活动构造与地壳稳定性评价重点实验室,北京 100081

收稿日期:2019-04-16 修回日期:2019-07-01 出版日期:2019-10-26 发布日期:2019-10-28
通讯作者: 贾丽云
作者简介:贾丽云,女,助理研究员,1982年出生,第四纪地质学专业,主要从事新构造与活动构造、构造地貌研究工作。Email: 158943653@qq.com。
李薇,女,硕士研究生,1994年出生,地质工程专业,主要从事活动构造研究。Email: lw940729@163.com。
基金资助:
中国地质调查局项目(DD20190306);中国地质调查局项目(DD20160269)

Late Pleistocene Tectonic History of the Western Segment of Maniao-Puqian Fault: Evidence from the Laocheng Section, Northern Hainan Island

LI Wei¹(), JIA Liyun²^,³(), HU Daogong²^,³, ZHANG Xujiao¹, XIA Mengmeng², LIN Wenjie¹, YUAN Yue¹

1. School of Earth Sciences and Resources,China University of Geosciences,Beijing 100083,China
2. Institute of Geomechanics,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing 100081,China
3. Key Laboratory of Active Tectonics and Crustal Stability Assessment,Beijing 100081,China

Received:2019-04-16 Revised:2019-07-01 Online:2019-10-26 Published:2019-10-28
Contact: JIA Liyun

摘要/Abstract

摘要：

马袅—铺前断裂为1605年海南琼山7.5级大地震的发震断裂之一,其活动历史研究对琼北地区地壳稳定性评价、防震减灾以及琼州海峡跨海大桥等重大工程建设有重要意义。地质地貌调查结果表明,马袅—铺前断裂西段由三条近东西向平行展布的北倾阶梯状正断层组成,并构成南北宽约2.5 km的断裂带。老城人工开挖南北宽达70 m的断裂带剖面揭露了该断裂晚更新世活动历史,道堂组光释光(OSL)年代学测试结果表明断裂在距今16~31 ka期间经历了两期活动:第一期表现为南、北相向倾斜的正断活动,累计垂直位移3.3 m;第二期为南倾的正断活动,活动强度较大。马袅—铺前断裂错断不同时代地层的位移量表明该断裂自上新世以来开始活动,第四纪活动强烈,现今仍是琼北控制地震活动的重要断裂。

关键词: 马袅—铺前断裂, 老城剖面, 光释光年龄, 活动历史

Abstract:

Maniao-Puqian Fault is an important seismogenic fault for the M7.5 Qiongshan earthquake in Hainan in 1605. Its tectonic history is of great significance for evaluating the crustal stability, earthquake risk mitigation, and the engineering of major construction projects such as the bridge connecting Hainan island and Leizhou peninsula. Geological and geomorphic studies show that the western segment of Maniao-Puqian Fault zone is about 2.5 km wide from north to south, and composed of three near-E-W-trending subparallel stepped normal faults. Fault profile excavation in Laocheng town exposed a wide (~70 m) N-S-trending fault zone, which reveals the fault tectonic history. Optically stimulated luminescence (OSL) dating results of the Daotang Formation indicate that the fault had experienced two tectonic events in 16-31 ka BP: an earlier N-/S-dipping normal faulting with a 3.3 m cumulative vertical displacement, followed by an intensive S-dipping normal faulting. Stratigraphic displacement in different ages indicates that the Maniao-Puqian Fault has been active since Pliocene, and its activity is strong in the Quaternary. It remains an important active fault in northern Hainan island.

Key words: Maniao-Puqian fault, Laocheng section, optically stimulated luminescence (OSL) dating, tectonic history

中图分类号:

P548

李薇, 贾丽云, 胡道功, 张绪教, 夏蒙蒙, 蔺文杰, 袁悦. 琼北老城剖面记录的马袅—铺前断裂西段晚更新世活动历史[J]. 现代地质, 2019, 33(05): 970-978.

LI Wei, JIA Liyun, HU Daogong, ZHANG Xujiao, XIA Mengmeng, LIN Wenjie, YUAN Yue. Late Pleistocene Tectonic History of the Western Segment of Maniao-Puqian Fault: Evidence from the Laocheng Section, Northern Hainan Island[J]. Geoscience, 2019, 33(05): 970-978.

图/表 5

图1 马袅—铺前断裂结构图 1.全新统烟墩组;2. 上更新统八所组;3. 中更新统北海组;4. 下更新统秀英组;5. 上新统海口组;6. 前新生代基岩;7. 花岗岩类;8. 第四纪玄武岩;9. 火山口;10. 1605年琼山7.5级地震导致的地面沉降等值线;11. 断裂带及编号;12. 地震震中;F2.马袅—铺前断裂;F3.新村—林乌断裂;F4.龙头—博抚断裂;F6.琼华—莲塘断裂;F7.长流—仙沟断裂;F8.颜春岭—道崖断裂;F9.府城—卜亚岭断裂;F13.铺前—清澜断裂;F17.王五—文教断裂

Fig.1 Structural map of Maniao-Puqian Fault

图2 马袅—铺前断裂西段断层陡坎 (a)断层陡坎分布图(底图来源于谷歌地图);(b)潭才村南陡坎(镜向SE);(c)文礼村东陡坎(镜向E);(d)富仓村陡坎(镜向SW);(e)老城跌水(镜向SW)

Fig.2 Fault scarps of the western segment of Maniao-Puqian Fault

图3 琼北澄迈县老城镇断层剖面图与野外照片 (a)标志层B1与B2;(b)标志层B2;(c)老城断层剖面图B1.沉角砾岩;B2.橄榄玄武质沉角砾凝灰岩;1. 腐殖土;2. 橄榄玄武质沉凝灰岩;3. 砂砾石;4. 玄武岩红土风化壳;5. 凝灰质含砾砂岩;6. 沉角砾岩;7. 橄榄玄武质沉角砾凝灰岩;8. 正断层;9. 光释光测年样品位置及年龄

Fig.3 Fault cross-section and field photos at Laocheng town (Chengmai county), northern Hainan island

表1 光释光样品测试结果

Table 1 Test results of OSL samples

样品号	含水量/%	K/%	Th /10^-6	U/10^-6	等效剂量/Gy	年龄/ka
B837-13	10.0	0.06±0.06	0.06±0.06	0.06±0.06	142.0	55.0±4.9
B837-14	25.2	8.2±3.69	14.3±3.14	9.95±2.44	56.8	31.0±3.4
B837-15	18.1	0.15±0.15	0.15±0.15	0.15±0.15	136.9	74.4±9.0
B837-16	18.0	1.16±1.00	1.66±1.03	1.91±0.807	53.7	33.0±3.3

图4 马袅—铺前断裂不同时代地层的位移量(据文献[14,15,16,17])

Fig.4 Stratigraphic displacement in different ages of Maniao-Puqian Fault (according to references [14-17])

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琼北老城剖面记录的马袅—铺前断裂西段晚更新世活动历史

Late Pleistocene Tectonic History of the Western Segment of Maniao-Puqian Fault: Evidence from the Laocheng Section, Northern Hainan Island

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