口泉断裂口泉村段断裂特征研究

齐 浪，刘 巍，刘 轩，刘瑞春，王帅军

（1.中国科学技术大学，合肥 230026；2.山西省地震局，太原 030002；3.中国地震应急搜救中心，北京 100049）

口泉断裂口泉村段断裂特征研究

齐 浪1，2，刘 巍2，刘 轩3，刘瑞春2，王帅军1

（1.中国科学技术大学，合肥 230026；2.山西省地震局，太原 030002；3.中国地震应急搜救中心，北京 100049）

口泉断裂是大同盆地西缘的主控边界断裂，本文采用野外地质调查、布设地震钻孔、浅层人工地震勘探、电阻率CT法勘探和探槽开挖的手段，对该断裂在口泉村段的断裂特征进行了分析。

口泉断裂；浅层人工地震勘探；电阻率CT法勘探；探槽；地质剖面；断裂特征

0 引言

口泉断裂是大同盆地西缘的主控边界断裂，该断裂活动性强，为了探明该断裂在口泉村段的具体位置及活动特征，采用了钻孔控制、浅层人工地震勘探、电阻率CT法和探槽开挖的方法，对其进行了详细的研究。

1 口泉断裂概况

口泉断裂为大同断陷盆地的西界断裂，北起大同市镇川堡，南至山阴县洪涛山前，全长130km，总体走向NE，倾向SE，倾角60°～80°，为正断层。断裂分为3段，北段位于圣水沟村至十五坡村；中段北起圣水沟南至鹅毛口，南段北起鹅毛口南至洪涛山前。口泉断裂的中段、南段断裂错断了全新世洪积扇中的砂砾石层，是具有右旋走滑性质的正断层。中段及南段是该断裂活动最强的地段，根据大同地震台跨口泉断裂的短水准观测资料，1990—1998年断裂上盘下降的平均速率为2.36mm／a，表明该断裂现今仍在活动，为一条全新世活动断裂［1－7］。

2 口泉村段断裂特征分析

本次口泉断裂研究区域为39.92°～39.98°N，113.06°～113.11°E。为了更好地对研究区域内口泉断裂特征进行分析，在野外地质调查的基础上，通过已有资料的描述，沿断层的可能走向布设地震钻孔7个，浅层人工地震勘探布线5条，电阻率CT测线2条（图1）。

图1 研究区域布置图

2.1 地形地貌及岩性特征

研究区域位于七峰山隆起区与大同断陷盆地区的交界处，区域内地势西高东低，西部为七峰山，东部为大同盆地西部山前冲洪积倾斜平原区的上部，地形起伏较大，结合地震钻孔资料（图2），七峰山地表出露片麻岩，其下为古生界、中生界沉积岩，其东部冲积平原地表以洪积形成的砾石及粉土、砂土为主，其下为太古界片麻岩。

2.2 浅层人工地震勘探及探槽开挖

本次研究中，采用地震勘探中的折射波法对场地进行了物探测试。测线布置见图1，表1。

表1 浅层地震勘探线观测系统参数

图2 钻孔DZK4钻孔岩性图

通过对所得浅层地震勘探数据的分析，5条勘探线均揭示出其下地层有地震断层的可能性，其中测线3的揭示效果最好。（图3、图4）

根据剖面中反射波组的横向展布特征，我们初步解译出1个断层构造，用F表示。图4中能够比较清楚地看到：在CDP＝120m附近，TQ波组的反射同相轴被错断，并且发生明显分叉现象。在CDP＝120m以西，反射同相轴介于40～70ms之间，CDP＝120m以东，反射同相轴介于110～140ms之间，最大错断幅度可达70ms。所以可初步推定为一正断层所致，该断层倾向SE。

图3 单炮原始记录（偏移距为6m）

2.3 电阻率CT勘探

电阻率CT法集电剖面和电测深于一体，采用高密度布点，进行二维的电断面测量，数据量大，信息多；观测精度高，探测的深度灵活。本次研究中，在研究区域的南北两侧推测区域内各布设一条电阻率CT测线，测线布置见图1，表2。

图4 测线3-3′的时间剖面和深度剖面图

表2 浅层地震勘探线观测系统参数

两条测线数据均揭示有断层的痕迹，从测线6－6′（图5）可以看出，剖面的150～160m之间存在一明显的低阻异常区，倾向E，异常区以西为高阻区，以东为相对的低阻区。异常带与前述浅层地震测线1-1′、2-2′推测的口泉断裂带处于同一直线上，表明该低阻异常极有可能是口泉断裂引起。

图56 -6′测线电阻率CT剖面图

2.4 探槽开挖

开挖探槽，是活动构造研究中的一种重要手段［8］。本次研究在上述分析的基础上，在测线3-3′和4-4′中开挖探槽1个，探槽长度为20m，深度14m，在开挖探槽西壁发育1条断层（图6），断裂走向NE，倾向SE，倾角70°，正断层，断裂两侧地层具有明显的差异性，断层下盘上部为粉土，其下为灰白色砂砾石、粉土、角砾层，上盘上部以角砾为主，由砂土、碎石冲填，其下为粉土、灰白色砂砾层、角砾夹粉土透镜体，断裂明显错断了1m厚灰白色砂砾石的标志层。垂直断距3m，破碎带宽1.2m，沿断裂下降盘一侧地层具有明显拖拉现象，断裂切割地下14m深度内未见基岩，表明该断裂在上更新世中期活动强烈，第四纪上更新世晚期以来活动减弱。

图6 探槽断层剖面（D1）

3 结论

通过地质调查、浅层地震以及电阻率CT法，可基本确定口泉断裂位置（图1），该断裂带在本研究区内，走向30°～35°，倾向110°～115°，倾角70°～75°，这与大同盆地的震源机制解结果对应［9］，断层最大错距达到70m，上断点埋深一般在20m左右。某些区域地表沿断裂带走向有高1m左右的线性陡坎展布。断层错断第四系全新统地层5m以上，表明口泉断裂是具有全新世活动断裂性质的继承性断裂。

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The Fault Characteristics Study of Kouquan Village Section of Kouquan Fault

QI Lang1，2，LIU Wei2，LIU Xuan3，LIU Rui-chun2，WANG Shuai-jun1
（1.University of Science and Technology of China，Hefei 230026，China；
2.Earthquake Administration of Shanxi Province，Taiyuan 030002，China；
3.National Earthquake Response Support Service，Beijing 100049，China）

Kouquan fault is the main controlling boundary fault of western margin of Datong basin；this paper analyzed the fault characteristics in Kouquan village section from field geological survey，layouting seismic drilling，shallow artificial seismic exploration，resistivity CT method exploration and exploration trench excavation.

Kouquan fault；shallow artificial seismic exploration；resistivity CT method exploration；exploratory trench；geological profile，fault characteristics

P315.242

A

1003－1375（2012）01－0044－04

2011-12-19

齐浪（1983－），男（回族），四川达州人，助理工程师，主要从事地震地质方面工作.E-mail：qlsxsdzj＠126.com