迄今,國(guó)內(nèi)外地震地質(zhì)界對(duì)活斷層的定義仍不統(tǒng)一,其主要爭(zhēng)議之處在于究竟把活斷層活動(dòng)的時(shí)間下限放到何時(shí),是晚第三紀(jì)初期?還是第四紀(jì)初期?抑或是晚更新世初期,全新世初期?以下僅文中將第四紀(jì)初期以來(lái)活動(dòng)過(guò)的斷裂均歸屬于活斷層。
近三千多年來(lái),陜西省境內(nèi)地震主要集中在渭河新生代斷陷盆地內(nèi),秦巴山區(qū)地震零散,強(qiáng)度、頻度均較低,陜北地區(qū)中強(qiáng)地震很少發(fā)生,而且從地震發(fā)生時(shí)間序列看,有活躍期與平靜期相同的特征;這與三個(gè)地區(qū)內(nèi)的活斷層分布的規(guī)模、密度是相對(duì)應(yīng)的。
一、秦嶺北麓斷裂帶
為渭河斷陷盆地與秦嶺山地的分界構(gòu)造,由甘肅東延進(jìn)入陜西后經(jīng)寶雞附近沿秦嶺北麓向東,經(jīng)岐山斜峪關(guān)、眉縣西湯峪、周至馬召鎮(zhèn)南,戶縣田峪口、長(zhǎng)安灃峪口、過(guò)藍(lán)田東湯峪后與商縣一丹鳳斷裂交匯,省內(nèi)長(zhǎng)約250公里。馬召以西走向?yàn)楸蔽魑鳎詵|為近東西向,斷層面向北傾,傾角為60—80度。斷裂形成時(shí)間較早,至少在加里東運(yùn)動(dòng)期已出現(xiàn),經(jīng)多期、多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng),沿秦嶺北麓形成寬百余米的擠壓破碎帶。新生代以來(lái),斷層北側(cè)下沉、南側(cè)上升,形成渭河盆地與秦嶺山區(qū)間的強(qiáng)烈差異弄降運(yùn)動(dòng),始新世至現(xiàn)今,垂直差異運(yùn)動(dòng)的幅度達(dá)萬(wàn)余米,形成南北地貌的分界線。
秦嶺北麓斷裂帶上分布有寶雞、眉縣、藍(lán)田湯峪等溫泉。
該斷裂第四紀(jì)以來(lái)曾活動(dòng)過(guò),但活動(dòng)方式、期、次、位移幅度、活動(dòng)率等尚未查清。
二、華山山前斷裂
位于太華山北緣和西緣山麓地帶,西南起自藍(lán)田焦岱鎮(zhèn),向北東延經(jīng)薛家村、九間房、渭南縣的東坡、小峪寺,華縣的澗峪口、華陰縣的方山寺、竹峪口、杜峪口、潼關(guān)縣的安樂(lè)、善東峪口,再向東延進(jìn)入河南省境內(nèi),局部呈折線狀,省內(nèi)長(zhǎng)達(dá)130公里,為斷面向北和北西傾的正斷層,傾角60—80度,斷層或從山麓通過(guò).或在山外被第四系覆蓋,地貌上斷層三角面及斷層陡崖非常醒目。尤以華縣境內(nèi)的構(gòu)峪一馬峪河一段最為典型,是新構(gòu)造活動(dòng)最強(qiáng)烈的地段。
三、寶雞一咸陽(yáng)一渭南斷裂
西由甘肅延伸進(jìn)入陜西省,經(jīng)新民、寶雞市、虢鎮(zhèn)、武功、興平、咸陽(yáng)、零口、渭南,再向東經(jīng)潼關(guān)東延進(jìn)入河南境內(nèi).為一條隱伏于第四紀(jì)地層之下的大斷裂,主要是依據(jù)重力、磁力、人工地震反射等資料確定的,所以在地表位最劃法上略有差異。
這一斷裂與秦嶺北麓斷裂近于平行,橫貫陜西中部,省內(nèi)長(zhǎng)度為360公里,對(duì)渭河盆地的形成、發(fā)展具有控制作用。該斷裂為渭河新生代斷陷盆地的基底巖相分界構(gòu)造,南側(cè)為太古界、元古界巖層和花崗巖,北側(cè)為下古生界及上古生界巖層。臨潼以西斷面向南傾,傾角65—80度,臨潼以東斷面北傾,傾角約70度左右。據(jù)物探和鉆探資料,這條斷裂的武功一咸陽(yáng)段為周至凹陷的北界,始新統(tǒng)一中新統(tǒng)分布于凹陷內(nèi),最大厚度l800余米,斷層以北缺失始新統(tǒng)一中新統(tǒng),上新統(tǒng)和第四系南厚北薄,扶風(fēng)黃土塬第四系厚度470米,周至一帶厚1094米,相差620米。以周至新生界厚度計(jì)算,斷層延深大于7000米。從現(xiàn)今地貌上看,該斷裂以北為黃土塬,以南為渭河階地,北側(cè)黃土螈邊陡坎比高西大東小,蔡家坡一帶為100一l25米,咸陽(yáng)附近只有30米左右。黃土塬邊發(fā)育分布有一系列大型滑坡,如臥龍寺、斗雞臺(tái)(寶雞)滑坡、蔡家坡滑坡和眉縣東站滑坡;另外還分布有永樂(lè)庵、二郎溝、珍珠泉、老爺泉、龍泉、馬嵬泉、馬跑泉、老鴉泉、魏家泉、大泉和牛泉等l l處低溫溫泉.沿?cái)嗔褞н€發(fā)育多處第四紀(jì)小型斷層。
斷裂的東段(臨潼以東)為盆地內(nèi)固市凹陷的南界構(gòu)造,下第三系及中新統(tǒng)北厚南薄。第四系厚度,在斷裂以北為l150—1295米,以南僅有l(wèi)30—210米,相差1000余米。在現(xiàn)今地貌上與斷裂西段正好相反,其南側(cè)為黃土塬,北側(cè)為渭河階地,兩者接觸帶陡坎比高達(dá)百余米,塬邊可見(jiàn)到數(shù)處第四紀(jì)小斷層。
四、口鎮(zhèn)(涇陽(yáng))一關(guān)山(臨潼)斷裂
西自永壽甘井起,向東延伸,經(jīng)口鎮(zhèn)、閻良、關(guān)山等地繼續(xù)東延,陜西省境內(nèi)的已確定段長(zhǎng)210多公里,斷裂走向?yàn)闁|西向,傾向南,傾角55—70度。在口鎮(zhèn)以西斷裂與古生代地層皺褶相伴生,由一系列由南向北逆沖迭瓦式斷裂組成,斷層在口鎮(zhèn)附嘲冶峪河口可見(jiàn)到巨大的向南傾的光滑斷面,上有左旋扭動(dòng)的水平擦痕,表明斷裂在新生代轉(zhuǎn)化為左旋走滑一傾滑復(fù)合型正斷層,口鎮(zhèn)以東斷裂發(fā)育在盆地新生界地層內(nèi),但物探資料和地貌現(xiàn)象均表明是一條活動(dòng)斷層,衛(wèi)星影像上表明為一條醒目的線性色調(diào)分界線。據(jù)人工地震反射資料,淺層(相當(dāng)于第四系底界)斷距為50—200米,中層(相當(dāng)于上新統(tǒng)底界)斷距650—800米,深層(相當(dāng)于第三系下部)斷距大于800米。現(xiàn)今地貌上表現(xiàn)為,斷層以北為黃土塬,以南為河流沖積平原,兩者以陡坎接觸,陡坎比高從西向東逐漸減小,在口鎮(zhèn)附近為150米,到魯橋(三原)為110米,西陽(yáng)為70米,康橋?yàn)?0米,至關(guān)山僅有5米,與之相對(duì)應(yīng)的第三紀(jì)基底斷距,在口鎮(zhèn)大于1000米,魯橋?yàn)?90米,西陽(yáng)則為670米,反映出斷裂活動(dòng)幅度西段大,東段小,活動(dòng)性西強(qiáng)東弱。在涇陽(yáng)口鎮(zhèn)附近,斷層上盤(pán)的中晚更新統(tǒng)地層中發(fā)育一系列階梯狀正斷層,累計(jì)斷距20余米。近南北流向的石川河、溫泉河、濁峪河及冶峪河在流經(jīng)斷裂帶時(shí)發(fā)生同步S型彎曲,反映出斷裂在河流形成以來(lái)曾發(fā)生過(guò)左旋水平扭動(dòng)。冶峪河在口鎮(zhèn)以北河谷橫剖面呈現(xiàn)U形谷套V形谷的谷中谷地貌,為斷下盤(pán)上升所致。2 0世紀(jì)80年代初,在口鎮(zhèn)以東沿?cái)嗔褞Ф嗵幇l(fā)生地裂縫。
五、驪山北麓斷裂
斷裂帶西自灞橋起,經(jīng)三元洞、華清池、鳳王溝口,向東經(jīng)馬巖村、古道村等在:園附近交匯于華山山前斷裂,全長(zhǎng)40公里。西段走向北西西轉(zhuǎn)北東東向,東段走向:西西,總體呈折線狀,傾向北,傾角約60度左右,屬正斷層性質(zhì)。
斷裂西段灞橋至三元洞間,地表顯示不清,斷裂中段以南為驪山低山區(qū),以北為.皇陵全新世沖積平原。驪山山前碎裂巖、糜稜?zhēng)r發(fā)育,斷層三角面,斷層崖等斷層地景觀相當(dāng)?shù)湫汀鄬訓(xùn)|段南為橫嶺塬,塬面支離破碎,北為陽(yáng)郭黃土塬,塬面波狀起伏,兩側(cè)塬面高差達(dá)200—800米,組成渭河斷陷盆地內(nèi)典型的梯狀地形。
斷裂帶西段出露有華清池溫泉,溫泉水循環(huán)深度達(dá)1000米以上,驪山北麓層的斷距在1750—2500米以上。
六、渭河盆地北緣斷裂帶
為渭河新生代斷陷盆地北界斷裂,斷裂帶僅在韓城境內(nèi)段地表有斷層露頭,其余地段均被第四系覆蓋,為隱伏斷裂帶,地貌顯示主要為不同級(jí)黃土塬界線,孤立基巖殘山邊界或塬上凹地邊界。
該斷裂帶大體可劃分為兩大斷裂帶,分別稱為岐山一合陽(yáng)斷裂帶和扶風(fēng)一韓城斷裂帶。北側(cè)的一條西起岐山,向東北經(jīng)乾縣、三原、富平、蒲城縣境、止于合陽(yáng)以東龍亭(韓城境),南側(cè)一條西起扶風(fēng)、經(jīng)武功、禮泉、三原、富平、大荔、合陽(yáng)縣境,進(jìn)入韓城達(dá)禹門口過(guò)黃河入山西境內(nèi)。
該斷裂并不是兩條連通的主干斷裂,而是在不同段落由一系列傾向相反的正斷層組構(gòu)成,且被北西及北東向斷層切割錯(cuò)位。沿?cái)嗔褞в幸幌盗袦厝晕鞫鴸|分布,包括乾縣龍崖寺溫泉、涇陽(yáng)篩珠洞、蒲城常樂(lè)、袁家坡、湯里、溫湯溫泉及合陽(yáng)瀵泉。此外沿裂帶歷史上曾發(fā)生多次地震,現(xiàn)今也仍有活動(dòng),如l959年韓城5.4級(jí)地震就發(fā)生在斷裂帶上。
七、臨潼一長(zhǎng)安斷裂
北起臨潼驪山西麓,向南西延伸經(jīng)白鹿、少陵螈、神禾塬三個(gè)黃土塬西北端陡坎灃峪口與秦嶺北麓大斷裂相接,長(zhǎng)約60公里,總體作北東45度展布,傾向北西,
力、磁力、人工地震、電法均有反映,推測(cè)在新生代蓋層2_-F斷層切割了太古界和震亞界地層。臨潼牡丹溝、冷水溝有巨大的斷層崖,斷面光滑且具有硅質(zhì)動(dòng)力薄膜,并見(jiàn)垂直擦痕。牛角尖、馬騰空、大鮑陂等處均可見(jiàn)到新活動(dòng)斷面。
此外,沿?cái)嗔褞н€出現(xiàn)地裂縫和陡坎、凹地,總體展布方向?yàn)楸睎|20—45度,分布在寬100—800米、長(zhǎng)20公里范圍內(nèi)。斷裂錯(cuò)斷第四系5—500米,錯(cuò)斷三系約1000米,即由地表向下斷距逐漸增大。斷裂北端有華清池溫泉,南段地處西安一子午地?zé)岙惓^(qū)。歷史記載的幾次中強(qiáng)地震發(fā)生在此斷裂的展布區(qū),表明此斷在筇四紀(jì)以來(lái)是活動(dòng)的。
八、黨木一雙泉斷層
斷層南西起自渭南柳園村,向北東50度方向延伸,經(jīng)蒲城東王、大荔雙泉再向過(guò)黃河進(jìn)入山西境內(nèi),也總稱為雙泉一臨猗(山西)斷裂,陜西省境內(nèi)長(zhǎng)約80公里,為斷面南傾的正斷層。傾角為65—80度左右,斷距達(dá)800—1000米。斷層為固市凹陷東北部下第三系沉積邊界,中新統(tǒng)沉積在斷層麗側(cè)厚度相差700—800米,呈現(xiàn)北薄南厚,上新世以后直至第四紀(jì)仍是北盤(pán)沉積厚度小于南盤(pán)。洛河以西裂在地表顯示不清,在洛河以東,地貌顯示明顯,斷裂沿黃土螈邊展布,塬邊陡坎比為50—70米。沿?cái)嗔言诙渭艺㈦p泉、相底等地分布有上升泉,表明這是一條在四紀(jì)時(shí)期仍在活動(dòng)的斷層;該斷層在山西境內(nèi)為運(yùn)城盆地的北部邊界斷裂,北側(cè)為峨臺(tái)地,地貌顯示相當(dāng)清晰。
九、隴縣一寶雞斷裂帶
在關(guān)中西部的隴(縣)寶(雞)地區(qū),集中發(fā)育著一組北西向展布的斷層及其所夾:的斷塊,這組斷裂向北西延至甘肅隴西地區(qū)并逐漸收斂,向南東延至關(guān)中西部逐漸撒開(kāi),也稱其為隴西系構(gòu)造,這些斷裂新生代活動(dòng)強(qiáng)烈。
1.桃園一龜川寺斷層
由甘肅華亭縣境延入陜西,經(jīng)隴縣咸宜關(guān)至寶雞峽口龜川寺等地止于秦嶺北麓大斷裂以北,走向北西80—40度,傾向北東,傾角50—70度,本省境內(nèi)長(zhǎng)約90公里。在甘肅境內(nèi)屬正斷層。在陜西省境內(nèi),斷層控制白堊系沉積,后期活動(dòng)又錯(cuò)斷白堊1地層,斷面垂直,有斜向擦痕和階步,表示斷層兩盤(pán)作右旋位錯(cuò)。
2.固關(guān)一八渡一寶雞斷層
斷層由甘肅華亭延入陜西,向南東經(jīng)隴縣麻利灘、段家峽,八渡后延至寶雞縣(虢鎮(zhèn)東),向南消失于秦嶺北麓大斷裂北,總體走向北西45度,傾向南西,傾角55—70度,局部產(chǎn)狀有變化,陜西境內(nèi)長(zhǎng)約130公里。在段家峽可見(jiàn)構(gòu)造角礫巖,具有壓扭特征。
斷層在八渡及寶雞新街以東有長(zhǎng)約 5公里的斷層崖,景象十分壯觀。比高為50—100米,這是新生代斷層差異運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。由于斷層的垂直差異運(yùn)動(dòng),千河?xùn)|岸存有四級(jí)階地,西岸只有一級(jí)階地;渭河階地位相圖反映出該斷層兩側(cè)階地變異,斷裂以東五級(jí)階地面大幅度降低,而二級(jí)階地和一級(jí)階地則表現(xiàn)為東升西降,反映了中更新世早、中期斷層活動(dòng)表現(xiàn)為西升東降,晚更新世和全新世早期斷層活動(dòng)又表現(xiàn)為東升西降,說(shuō)明該斷層在第四紀(jì)時(shí)期存在擠壓、拉張多次活動(dòng):
3.金陵河斷層
斷裂沿寶雞金陵河展布,定向?yàn)楸蔽?0度。北端予寶雞縣新街鎮(zhèn)交匯于固關(guān)一八渡一寶雞斷裂,南端過(guò)渭河后消失,長(zhǎng)約40公里。沿?cái)嗔逊较蚍植家幌盗行鄬樱M成平行相間的階梯狀斷層組,該斷裂兩側(cè)的五級(jí)階地與二級(jí)階地高差為20—40米。二級(jí)階地形成于晚更新世,故認(rèn)為階地變位時(shí)期最后一次應(yīng)在全新世。
4.隴縣一岐山一馬召斷裂
北起隴縣景福山北側(cè),向南東經(jīng)火燒寨、千陽(yáng)草碧鎮(zhèn)、鳳翔棗子河、岐山周公廟,周至啞柏鎮(zhèn)、至馬召鎮(zhèn)后插入秦嶺80公里而消失,總體走向北西50度,傾向北東(或北西),傾角為50—80度,省內(nèi)長(zhǎng)約210公里。
北段景福山東側(cè)可見(jiàn)保存較好的斷層三角面,傾角陡,屬正斷層;隴縣杜陽(yáng)至岐山段,小斷層極為發(fā)育,以正斷層為主,亦可見(jiàn)少數(shù)逆斷層,斷面平直,斷距數(shù)米,沿走向延伸短,往往組成階梯狀斷層或小型地塹地壘,南東段發(fā)育在渭河盆地內(nèi)部,斷裂謠側(cè)第四系厚度小于300米,缺失下第三系、上第三系中新統(tǒng)及上新統(tǒng)上部地層,僅發(fā)育上新統(tǒng)下部和第四系,東側(cè)第四系厚500—1100米,從始新世開(kāi)始接受沉積,經(jīng)漸新世至第四紀(jì)一直處于下沉狀態(tài),接受了巨厚的沉積,由此可見(jiàn)斷裂南段活動(dòng)之強(qiáng)烈。
歷史記載沿這組斷裂發(fā)生過(guò)多次中強(qiáng)地震,有陜西記載最早的(公元前1189年) 岐山地震及關(guān)中西部最大的1704年隴縣6級(jí)地震等有感地震約30次,l957至1982年記到中小震40余次,表明這條斷裂仍處在活動(dòng)之中。
十、藍(lán)橋一古城斷裂帶
又稱為鐵爐子斷裂帶。從藍(lán)田輞川起經(jīng)藍(lán)橋、商縣牧護(hù)關(guān)、鐵爐子、韓峪川、大荊、洛南縣景村、古城、三要后一直向東延入河南省境內(nèi),輞川以西沒(méi)入渭河盆地的新生界松散沉積物之下,斷裂帶走向近東西方向,總體長(zhǎng)約400公里,陜西境內(nèi)長(zhǎng)達(dá)130公里,斷面多傾向北,傾角50—80度,斷層破碎帶、糜棱巖帶寬達(dá)20—50米。
在陸地衛(wèi)星影像鑲嵌圖上,平直的線性構(gòu)造特征突出,色調(diào)差異明顯,幾何形態(tài)獨(dú)特,具有明顯分枝復(fù)合特征,控制了洛南盆地的中新生界沉積,在地貌上,表現(xiàn)為大斷裂通過(guò)之處為負(fù)地形。
此斷裂存在明顯的分段性活動(dòng)特征,各段具有不同的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):洛南縣景村以東段,以垂直差異升降運(yùn)動(dòng)為主;景村一韓峪川段,垂直差異運(yùn)動(dòng)與水平左旋扭動(dòng)兼有;韓峪川一輞川段,以左旋扭動(dòng)為主;鐵爐子至藍(lán)橋段內(nèi)南北向河流無(wú)例外地沿?cái)嗔褞С尸F(xiàn)同步S型轉(zhuǎn)彎,表明斷層兩側(cè)顯示為左旋扭動(dòng),扭動(dòng)錯(cuò)距數(shù)百米至一千米不等。
十一、商縣一丹風(fēng)一商南大斷裂
由藍(lán)田湯峪入秦嶺經(jīng)商縣、丹風(fēng)、商南向南東進(jìn)入湖北省內(nèi),走向?yàn)楸蔽饕荒蠔|
向,陜西省境內(nèi)長(zhǎng)約180公里,斷裂由一系列平行斷層組成,控制了商縣、丹鳳盆地。切割了第三系地層,沿?cái)嗔褞蓚?cè)有新生界構(gòu)造變動(dòng),。斷裂在庫(kù)峪口切割了第四系地層,在與秦嶺山前大斷裂交匯處,出露有藍(lán)田湯峪溫泉;沿?cái)嗔殉雎队谢浴⒊詭r。地質(zhì)學(xué)家把它作為劃分內(nèi)陸古板塊的分界線。沿此斷裂帶無(wú)強(qiáng)震記錄。
十二、石泉一安康斷裂帶
亦稱為月河大斷裂,呈北西一南東向弧形展布,控制了月河水系發(fā)育及安康,漢陰盆地的新生代沉積。月河河容北岸的四級(jí)階地、南岸的一、二級(jí)階地,標(biāo)志著第四紀(jì)繼續(xù)活動(dòng)。沿?cái)嗔褍蓚?cè)發(fā)育有兩級(jí)第三系夷平面,高差為3000—400米。沿?cái)嗔褞В瑲v史及現(xiàn)今曾發(fā)生多次地震,表明該斷裂是活動(dòng)的。
十三、陽(yáng)平關(guān)一勉縣一洋縣斷裂帶
陽(yáng)平關(guān)以南至勉縣段是四川龍門山北東向斷裂帶的延伸部分, 勉縣一洋縣段是略(陽(yáng))勉(縣)洋(縣)大斷裂的東段,兩條斷裂帶共同組成了控制漢中盆地形成、發(fā)展及地震活動(dòng)的主要活動(dòng)構(gòu)造帶。斷裂在勉縣一帶切割了早、中更新統(tǒng)地層;勉縣一洋縣段控制了漢中盆地第四系沉積。沿?cái)嗔褞в袃杉?jí)第三紀(jì)夷平面,南側(cè)相對(duì)北側(cè)下降了600—700米;褒城附近第四系厚度為700米,勉縣一帶第四系厚度在500米以上,漢中盆地第四系厚1400米。勉縣老道寺一北牛頭寺一帶斷層崖陡峻與盆地高差在800米以上。
沿陽(yáng)平關(guān)一勉縣北東向斷裂帶,由北向南的漢江及嘉陵江支流水系在跨斷層時(shí)明顯產(chǎn)生同步轉(zhuǎn)彎現(xiàn)象,某些地段甚至沿?cái)鄬恿鲃?dòng),這種水系轉(zhuǎn)彎反映了大斷裂呈現(xiàn)右旋扭動(dòng)。