灵山断裂带走滑体系浅析

黄冠文，李帅



灵山断裂带走滑体系浅析

黄冠文，李帅

（桂林理工大学 地球科学学院，广西 桂林 541004）

灵山断裂是有记载以来，广西少有的几次发生过6级以上大震的发震断裂之一，属于活动断裂。有研究者在该区域做过一些工作，但存在着一些分歧，对于发震的原因，亦少有从构造方面来进行的研究和分析。通过野外多条短剖观察，结合已有资料，从构造的角度上分析，认为其走滑体系具走滑逆平移的性质，具备挤出构造的变形特点；结合前人对该区域冲断体系的研究成果，可以发现，灵山地震的发生，受到了个体系叠加作用的影响。

断裂带；地震；构造解析；灵山

大型走滑构造一般发育于板块边界，起到调节板块运动方向的作用，它在剖面上呈正花状构造或负花状构造。正花状构造形成于逆-平移构造场，系列分支断层在剖面上表现为逆断层；而负花状构造形成于正-平移构造场，系列分支断层在剖面上具有正断层性质。在平面上，系列分支断层可以相互平行或分支复合，大型正花状构造往往形成于板块聚合期，为板块斜向碰撞的产物。构造解析表明，灵山断裂带为逆-平移断裂系，在剖面呈正花状构造，为扬子板块与华夏板块斜向碰撞的产物[1]。前人对于该区域的研究，主要集中在其板块碰撞结合时代，断裂形成时期，花岗岩研究，发震机制等方面的研究和探讨，基本都认可灵山断裂带是华夏板块与杨子板块的碰撞的结合带[2~7]。而亦有笔者认为，灵山断裂是一条逆冲断层，与南宁-凭祥断裂，合浦-河台断裂构成自南东向西北的冲断体系[8,9]。本文对于灵山断裂的研究，主要集中于灵山县地区（图1），通过野外穿多条短剖面的方式对各露头进行研究分析，结合灵山断裂的构造地质背景以及各地质资料综合分析的方法判断灵山断裂带形成时为走滑体系，为一系列分支复合的左旋逆平移断层，即是正花状构造的断裂带。冲断体系为后期该区域构造运动形成，两者的叠加对该区域的地震多发造成了很大的影响。

图1 灵山断裂带区域地质图

1 灵山断裂的地质构造背景

灵山断裂带在晚志留纪之前处于较为稳定的沉积阶段，沉积地层厚度逾13 000m（据1971年1∶20万地质图）。

晚志留纪末期，由于广西运动的影响，受到了地槽回返抬升的作用，陆相下泥盆统莲花山组不整合覆于下古生界上，唯独钦州-灵山地区在该运动中未受到严重的波及，仍然为海水所浸没，继续接受海相沉积。直至早二叠纪，受到东吴运动的影响，钦州灵山地区开始大规模海退抬升，强烈的构造挤压应力下，钦防地区地层强烈褶皱回返，结束了之一地区的地槽性质。

二叠纪末期至三叠纪，在印支运动的影响下，该地区受到了强烈的挤压作用，华夏板块与杨子板块的最终闭合，亦灵山断裂的灵山断裂的最终闭合，便在此期间。灵山地区表现为强烈热事件，花岗岩体大规模侵入，形成了大容山区域的岩体，并在三叠纪期间，还进行了多次的酸性花岗岩的侵入活动，发生了花岗岩的重熔作用。

侏罗纪到白垩纪时期，灵山地区在燕山运动的影响下，继续抬升，由于钦防造山带的碰撞复合，西北部的十万大山地区发生挠曲沉降，接受前陆盆地的沉积，但是灵山地区由于继续的抬升作用，又受到了太平洋板块碰撞的影响，基本上没有太多的沉积，并于白垩纪之后的进一步抬升，结束了接受沉积的历史，整个构造格局也基本的趋于稳定的状态[10]。

2 灵山断裂带的平剖面特征

2.1 灵山断裂的平面结构

灵山断裂带发育于两侧的花岗岩体之间，为分支复合的一条断裂带，整个断裂带走向北东南西。灵山断裂带在灵山地区的西南部开始渐渐分支，分支为多条断裂，并于灵山县的东北部地区逐渐开始复合成一条（图2）。其中两条分支断裂使泥盆系与下奥陶统呈断层接触关系。新圩左旋走滑断裂错动南部几条分支断裂，整个灵山断裂后期都受到了北西南东向断裂的改造。罗阳山前的几条断裂，受到了改造作用。

图2 灵山地区构造地质平-剖面图

1断层；2薄层粉砂岩；3白云质灰岩；4灰岩；5灰黑色硅质岩；6泥质硅质岩；7劈理；8构造透镜体；9无根勾状褶皱；10地震事件；①劈理-透镜体带；②劈理-无根褶皱带；③劈理-褶皱带；④褶皱带

2.2 灵山断裂带的剖面特征

灵山断裂带上宽下窄，逐渐收敛（图2）。北西多条断裂倾向南东，南东多条断裂倾向北西，产状较陡，皆为逆断，呈现正花状构造的特征。下奥陶统与泥盆统不整合接触，地层与两边的花岗岩呈现侵入接触关系。整个灵山断裂带为构造杂岩带，各分支断裂为分界断裂，断裂中间夹着岩性不一的岩片。

3 灵山断裂带变形特征

图2可以看到，被断裂所夹岩片与断裂越近，变形越强，受到的构造作用越强，由断裂中心向南东北西方向延伸，岩片具渐弱变形的趋势。断裂变形特点与规模，劈理褶皱的发育情况，无根褶皱，构造透镜体的发育情况，挤出体的发育情况，根据处于走滑体系中的不同部位，呈现不同的特点。

灵山各断裂在规模上呈现出渐变的特点。分支闭合后的断裂破碎带宽度宽达几百米（图3-a），角砾发育，并伴随一系列大的挤出体产出。若干分支断裂中夹着下奥陶统岩片的两条断裂的破碎带较宽，达50m左右，破碎十分严重；其他的几条分支断裂规模相对较小，断裂的破碎带的宽度基本在20m以内，带内破碎严重，角砾发育，砂岩、硅质岩的小透镜体发育，并伴随一系列的次级断层的产出（图3-b）。

图3 灵山断裂

（a）分支复合后的断裂带（镜面方向南东）；（b）分支断裂与其中的次级小断层（镜面方向南东）

图4 灵山断裂构造杂岩带

（a） 灵山断裂构造杂岩带与挤出体示意剖面图；（b）灵山断裂构造杂岩带（镜面方向南东向）

图5 灵山地区劈理置换

（a）泥质岩劈理置换（镜面方向北东）；（b）粉砂岩中的劈理（镜面方向北东）

图6 构造透镜体野外露头

野外的证据表明，灵山断裂带上具许多岩性不一的挤出体。其中地层局部有序，整体无序且岩性构造混杂，为早期灵山断裂带逆-平移（正花状）构造作用而形成的构造杂岩带（图4-a、b），其翼间叠加断层，后期走滑活动加强，泥质岩石，粉砂质，砂质岩石从褶皱核部挤出冲破褶皱表层；挤出体岩性变化大，劈理发育，偶发育无根褶皱，褶皱间还可见张性褐铁矿化角砾。发育泥质硅质岩，硅质岩，粉砂岩（节理发育），砂岩夹赤铁矿化砾岩，灰岩，泥岩，顺层节理充填的白色高岭土层与大理岩化脉体，呈透镜体状炭质泥岩等，越靠近断裂岩层越破碎风化越强。

灵山断裂带上的劈理化与劈理置换现象发育（图5-a，b），劈理密集且风化非常严重。岩片岩性多为泥质砂岩、粉砂岩或泥岩。由于灵山断裂闭合形成之后的后期张性走滑作用，其中一些构造透镜体也受到了一定程度的劈理化影响。

断裂附近岩片褶皱发育，含倒转褶皱、平卧褶皱及无根紧闭褶皱，岩性多为褐黄、褐红色、灰黑色的泥质粉砂岩，白云质灰岩，亦具泥岩，细砂岩，泥质硅质岩等。远离断裂的岩片表现为较强的褶皱与较发育节理，灰、黑色硅质岩、泥质硅质岩发育，含薄层粉砂岩。地层与花岗岩体附近区域，变形相对最弱，褶皱不明显，节理不发育，地层产状较为平缓。

构造透镜体的发育程度受到灵山断裂带正花状构造的控制，下奥陶统岩片即是沿着逆-平移性质的灵山断裂带挤出的一个巨大透镜体。灵山断裂带属于构造杂岩带，其透镜体岩性多变混杂，呈现砂岩，泥岩，泥质岩，泥质硅质岩；复合后断裂附近的地层灰色泥岩与黑色硅质岩互层，硅质岩层透镜体发育，受灵山断裂挤出构造控制，属于脆韧性变形，泥质岩石为后期充填。随着远离断裂，各岩片的岩性也不再混杂，其透镜体岩性基本单一，但受到的构造作用随着不同的岩性与位置而不同。

分支断裂上的透镜体围岩发育于劈理化围岩中，远离断裂的岩片中还发育规模巨大的大理岩挤出透镜体其围岩变形相对较弱（图6-a），其周边围岩是褐黄色砂岩、硅质岩。大理岩透镜体仅因后期断裂带的走滑作用而发育少量剪节理。分支断裂所夹的岩片中还发育有一些相对小的粉砂岩、砂岩的透镜体（图6-b），围岩多受到一些构造作用的影响，具一定的变形。

4 讨论

灵山地区在前志留纪一直接受较为稳定的海相连续沉积，奥陶到志留纪沉积厚度高达万米以上，东吴运动后，也就是早二叠世才开始大规模海退抬升。因此下奥陶统与泥盆系呈不整合接触，存在着一个巨大的挤出构造运动，才能将下奥陶统由深部挤出，即与灵山正花状构造的构造运动特征相吻合。从平剖面结构上看，灵山断裂符合正花状构造的结构特征，为一系列分支复合的逆平移断层和所夹岩片组成。从变形特征上看，灵山断裂带的挤出构造特征，渐变变形的特殊变形特征符合了正花状构造挤出性质的特点，是大型走滑作用的逆平移作用的表现之一。

灵山断裂带正花状构造东北部受到了一个后期的挤压作用。根据一些物探的资料和前人的研究[11,12]，再结合其他研究成果，野外观察判断等方式可知，南部花岗岩体，即罗阳山前的几条断裂倾向南西，明显不属于正花状构造体系，是后期的一系列冲断断层，覆于灵山断裂走滑体系之上，两者形成了灵山地区的叠加型构造。因此，罗阳山前具走滑体系与冲断体系两个体系。区分两者的区别与相互之间的关系，有助于对该区域的其他研究的工作的展开。

图7 罗阳山前走滑体系与冲断体系关系示意图

如图7，灵山断裂带正花状构造和冲断体系的叠加，对该区域的应力和发震造成了很大的影响，以前有部分研究者认为是冲断体系影响发震，笔者判断，1936年的地震发生，应为两体系应力叠加的结果。对之后对地震预测等的研究方向，重点可以放在罗阳山前两体系应力集中的区域。

5 结论

灵山断裂带区域构造复杂多样，灵山县区域表现为完整的正花状构造特点，未受到后期构造运动的严重影响，保留了正花状构造的结构特点和变形特征。罗阳山前则受到了后期运动的影响，受到了来自南北向的挤压作用。

原本的走滑体系与后期的冲断体系于罗阳山前叠加，使得该区域变为应力集中区，地震的预测和研究放在该区域，可提供一条新的思路。

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A Brief Talk on Strike-Slip System in the Lingshan Fracture Zone

HUANG Guan-wen LI Shuai

（College of Earth Science, Guilin University of Technology, Guangxi Guilin 541004）

The Lingshan fracture zone is an active one. There have been several earthquakes above 6.0 magnitude in the Lingshan fracture zone in history. The field observation and study indicate that the Lingshan fracture is a sliding in reverse translation and characterized by compressional deformation.

fracture zone; earthquake; structure analysis; Lingshan

2018-03-27

黄冠文（1990-），男，广西横县人，硕士研究生在读，专业：构造地质学

P542；[P65]

A

1006-0995（2018）04-0562-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.04.007