郯庐断裂带中段F5断裂淮河—女山湖段的古地震与垂直滑动速率

杨源源 李鹏飞 路 硕 疏 鹏 潘浩波方良好 郑海刚 赵 朋 郑颖平 姚大全

1)安徽省地震局，合肥 230031 2)安徽蒙城地球物理国家野外科学观测研究站，亳州 233527

0 引言

郯庐断裂带是中国东部NNE走向的一条巨型断裂带，起源于中三叠世华北克拉通与华南陆块陆-陆碰撞的造山过程中，自形成以来经历了复杂的演化过程(Li，1994； Chung，1999； Gilderetal.，1999； Zhuetal.，2009)。郯庐断裂带中段主体展布于潍坊—嘉山(明光)一带，由多条主干断裂形成“两堑夹一垒”的构造格局(高维明等，1980； 朱光等，2001)，第四纪期间受到近EW向的挤压，具有右旋逆冲性质，并表现为一条强震活动带(国家地震局地质研究所，1987； 郯庐活动断裂带地质填图课题组，2013； 刘备等，2015； 张鹏等，2015； 朱光等，2018)。安丘-莒县断裂(F5)为郯庐断裂带中段东地堑内的最新活动断层，分为安丘—莒县段、 莒县—郯城段及新沂—泗洪段，各为独立的破裂单元(晁洪太等，1994，1995； 李家灵等，1994)。其中，F5断裂新沂—泗洪段(图 1)历史上无5级以上地震记载，但被揭示存在全新世古地震事件(曹筠等，2015，2018； 杨源源等，2016； 张鹏等，2019)，为重要的历史地震地表破裂空段(徐锡伟等，2017)。

图 1 郯庐断裂带新沂—泗洪段的构造略图Fig. 1 Structure sketch of the Xinyi-Sihong segment of the Tanlu fault zone.F1昌邑-大店断裂； F2白芬子-浮来山断裂； F3沂水-汤头断裂； F4鄌郚-葛沟断裂； F5安丘-莒县断裂

近年来，针对F5断裂新沂—泗洪段新活动性研究的一个重要进展是发现其向S延伸进入安徽境内的淮河—女山湖之间，长约20km，断裂展布于浮山—紫阳山一线的白垩纪红色砂岩隆起(岗地)边缘缓坡，最新活动时代达全新世早期(杨源源等，2017； 赵朋等，2017a，2018)。取得的主要认识包括： 1)F5断裂淮河—女山湖段的线性影像特征清晰，断裂迹线单一、 连续，主要沿浮山—紫阳山—独龙山—陡山一线的山体边缘展布，断续发育断层陡坎； 2)断裂地表结构复杂，或表现为单一断面，或表现为宽十余米的断层破碎带并具花状构造特征，断面多倾向E； 3)断裂性质多变，露头剖面可见低角度逆冲断层，也有高角度正断层； 4)存在与F5断裂江苏段嶂山闸、 重岗山及孙牌坊等地类似的全新世黑土充填楔遗迹，其代表的古地震事件年代约为全新世早期。

总体而言，目前对于F5断裂淮河—女山湖段的几何展布、 结构特征及活动性质已有比较清楚的认识，但古地震研究方面仍较为薄弱，已揭示的古地震事件较为零星，且均为单探槽研究结果，缺乏多探槽的综合对比分析。另外，尚未针对该段开展滑动速率研究，影响了对断裂整体活动水平的认识。因此，本次在前期工作的基础上，选取关键地段开挖探槽进行古地震研究，并通过多探槽综合对比分析给出了较为可靠的古地震事件； 通过测量探槽附近断层陡坎的高度，结合相关地层测年数据，计算了断裂垂直滑动速率； 同时，进一步结合其他学科资料，基于F5断裂淮河—女山湖段的古地震研究成果，对该段的地震危险性进行分析。本研究成果丰富了对于郯庐断裂带安丘-莒县断裂(F5)晚第四纪整体活动特征的认识，为苏皖交界地区的地震中长期预测提供了新的资料。

图 2 F5断裂淮河—女山湖段的几何展布图Fig. 2 Distribution map of Huai River—Nüshan Lake section of the Fault F5.底图为高分1号影像； 黑色小方框代表前期探槽，红色小方框代表本次探槽； 红色线条表示全新世活动断裂，紫色线条表示早—中更新世活动断裂，虚线表示断裂隐伏。F1昌邑-大店断裂； F5安丘-莒县断裂

1 古地震事件

F5断裂淮河—女山湖段地处淮河南岸的丘陵隆起剥蚀区，断裂沿线第四系发育差，厚度薄，多为冲积、 坡积成因，上更新统成层性差，普遍缺失全新统，致使古地震研究的开展存在一定困难。目前在该段的浮山东麓、 紫阳山西侧及陡山西麓一带均有探槽控制(图 2)，普遍揭示断层断错晚更新世黏土或亚黏土层，最新活动时代可达全新世早期。本次通过在该段开挖的古地震专题探槽——三塘南探槽和前期已发表探槽资料，综合分析该段晚第四纪的古地震活动特征。

1.1 三塘南探槽现象

三塘南探槽位于淮河南岸三塘村东侧的浮山东麓。浮山为近SN向岗地，顶部出露白垩纪红色砂岩，坡麓地段为第四系松散层覆盖，往东与淮河冲积平原逐渐过渡。坡麓地段断续发育走向NNE的断层陡坎，指示F5断裂的位置，三塘南探槽即跨断层陡坎开挖(图 3)。该探槽长30m、 宽3m、 深3m，走向近EW。主要现象集中于探槽西端5m范围内，即断层陡坎下红色砂岩与第四纪松散地层接触处，再向东20余米的探槽剖面上第四系平整、 连续，未见发育次级断裂。开挖时探槽南壁西端遭受破坏，故仅展示探槽北壁西端的构造现象(图 4)。

图 3 三塘南探槽附近的地貌特征Fig. 3 Geomorphological features near Santangnan trench.

探槽北壁揭露地层包括： ①黄色砂土，顶部为灰黑色薄层耕植土，底部含少量白色砾石，粒径为0.5～1cm； ②人工填土，砾石层夹粗砂、 亚黏土，砾石为砂岩碎屑，棱角状，粒径为1～5cm； ③棕黄色黏土，土质潮湿，含竖向断续灰绿色泥质条带，具蠕虫状构造特征； ④黄色亚黏土，底部局部夹粗砂及细小砾石； ⑤黄色黏土，稍硬，偶夹细小碎石； ⑥灰黄色黏土，坚硬，土质较纯； ⑦暗红色砂岩，强风化，为断层挤压作用形成的强破碎带； ⑧紫红色砂砾岩，中等风化，较为破碎。

根据岩性特征、 光释光(OSL)测年结果和区域地层对比判断，层③—层⑤应为晚更新世地层，层⑥为中更新世地层，层⑦、 层⑧为白垩纪地层。

图 4 三塘南探槽北壁照片(a)及剖面图(b)Fig. 4 The photo(a)and log(b)of the north wall of Santangnan trench.

探槽顶部遭受破坏，即层①、 层②为现代人工堆积物，中下部揭示第四系黏土与白垩系砂砾岩呈断层接触，构造现象较为复杂。该处断层带宽1～2m，由4条次级断层组成，多数断面近直立。断层带中发育紫红色断层泥及挤压破碎带。根据各次级断层与相关地层的切盖关系可以判定F5断裂上发生了4次古地震活动。断裂的第1次活动表现为f1的逆冲运动，断错层⑥，f1旁侧发育构造破碎带，层⑥顶部发育古地震崩积楔Ⅰ，岩性为砾石层夹黏土，时代推测为中更新世晚期，之后崩积楔Ⅰ上发育层⑤。断裂的第2次活动表现为f2逆冲断错古地震崩积楔Ⅰ及层⑤，断层顶部发育古地震崩积楔Ⅱ，岩性为混杂堆积的砾石层，层⑤的测年结果显示该次事件的时代为(112.5±4.5)kaBP以来，推测为晚更新世早期，之后崩积楔Ⅱ上发育层④。断裂的第3次活动表现为f3逆冲断错古地震崩积楔Ⅱ及上覆黏土层④，发育古地震崩积楔Ⅲ，时代推测为晚更新世中期，之后崩积楔Ⅲ上发育层③。断裂的第4次活动表现为f1、 f4断错层③，断层表现为张裂特征，并伴随走滑楔入作用形成张裂楔，顶部被层②覆盖，张裂楔的测年结果显示，该次事件发生在(15.7±2.0)kaBP以来，即晚更新世晚期以来。

综上，该探槽揭示F5断裂淮河—女山湖段自中更新世晚期以来发生过4次古地震事件，前3次表现为逆冲性质，最后1次为拉张性质。断层早期的逆冲挤压运动在探槽剖面中形成3套古地震崩积楔及f1断层旁侧的紫红色断层泥，晚期张裂活动在探槽剖面中形成1套古地震张裂楔堆积。遗憾的是，在该探槽中采集了4个OSL样品，仅获得2个样品的测年结果。该探槽揭示断层自中更新世晚期以来具有先压后张的构造运动特征，最新1次古地震事件发生于走滑拉张背景之下，时代为(15.7±2.0)kaBP以来，即晚更新世晚期以来。

1.2 多探槽对比研究

三塘南探槽揭示了F5断裂发生过4次古地震事件，前3次事件发生于中更新世晚期—晚更新世晚期之间，最新1次事件发生于晚更新世晚期以来，即(15.7±2.0)kaBP以来。该探槽虽然揭示了较为丰富的古地震现象，但由于测年原因未能控制各次古地震事件的具体年代。所幸前期笔者在其他地段开挖的多个探槽均揭示了类似的古地震现象，可以进行古地震事件的综合对比分析。

据浮山探槽资料(图5d)可知，该处F5断裂自下而上断错层④、 ③、 ②，其中层④底界未揭露，断距未知，层③与层②底界断距不等，表现出下大上小的特征，反映断层至少发生过2次活动。其中1次活动事件(古地震)发生于层③形成之后、 层②形成之前，根据测年结果可知该事件的年代范围为(67.6±4.8)～(10.6±0.8)kaBP。最新1次活动事件发生于层②形成之后、 层①形成之前，年代范围为(10.6±0.8)～(7.6±0.5)kaBP。断层顶部被层①覆盖，表明层①形成之后，即(7.6±0.5)kaBP以来断层未发生过断错地表的事件。

图 5 F5断裂淮河—女山湖段典型探槽的剖面图Fig. 5 Typical trench profile on the Huai River—Nüshan Lake section of the Fault F5.图a、 d修改自赵朋等(2017a)； 图b修改自赵朋等(2018)； 图c修改自杨源源等(2017)

据三塘探槽资料(图5a)可知，F5在浮山东麓表现为由多条次级断面组成的断层破碎带，显示具有“负花状”构造特征，特别是东部f1、 f3断层之间形成了微型地堑。另外，西侧f1(主断层)表现出与浮山剖面类似的断错特征，即层④、 层③的断距不等，反映断层至少发生了2次活动事件。其中一次事件断错层④，顶部被层③覆盖，发生于(58.4±4.2)～(18.7±0.3)kaBP。另一次事件断错层③，顶部被层②覆盖，发生于(18.7±0.3)～(3.6±0.4)kaBP。

据猪厂探槽资料(图5b)可知，F5在紫阳山西北侧为由多条次级断面组成的逆冲断层带，断层早期表现为缓倾角的逆冲断层，晚期在逆冲断面的基础上发生张裂，形成张裂楔。早期逆冲事件断错层③，时代在层③形成之后、 层④形成之前，即(42.47±4.84)～(10.83±1.17)kaBP。晚期张裂事件发生在层④形成之后、 层②形成之前，即(10.83±1.17)～7.83kaBP。

朱刘探槽(图5c)位于紫阳山西南侧，存在与猪厂探槽类似的断层活动特征。该探槽揭示了3次古地震事件： 第1次事件断层断错层⑧、 层⑦、 层⑥，造成层⑥局部缺失并了形成红色泥岩构造楔Ⅰ，该次事件发生在层⑥形成之后、 层⑤形成之前，推测时代为中更新世晚期； 第2次事件断层断错层⑤、 层④，造成层⑤顶部被轻微拖曳并形成红色泥岩构造楔Ⅱ，该次事件发生在层④形成之后、 层③形成之前，即20.10～13.46kaBP。第3次事件为断层发生张裂活动，导致层③黑土物质沿断面灌入、 填充，形成黑土条带及黑土充填楔，该次事件发生在层③形成之后，即10.92～10.89kaBP以来。

另据前期开挖的六谷堆探槽的结果，该处断层断错晚更新世黄色黏土，其黏土层中部样品的OSL测年结果指示断层自(28.8±2.1)kaBP以来发生过古地震事件(图5e)。

三塘探槽与浮山探槽均揭示断裂发生了2次古地震事件，通过剖面分析可判定均为断层张裂活动所致。本次开挖的三塘南探槽与三塘探槽仅相距300m，地貌特征也一致，却仅记录到1次张裂事件，分析认为其北壁剖面上f1与f4之间的张裂楔可能为2次张裂事件叠加的产物，或最新1次张裂事件因探槽顶部遭受人为破坏而缺失。这说明，三塘南探槽北壁上的构造现象应为5期事件叠加形成，即早期为3次逆冲挤压事件，形成3套逆冲崩积楔，晚期为2次张裂事件，形成1套张裂楔。

上述情况表明，中更新世晚期以来F5断裂上应至少发生过5次古地震事件，但多数探槽仅揭示了2、 3次事件。由于部分探槽地层样品的测年结果不理想，已有的测年结果也存在一定误差，导致难以通过单个探槽完整确定古地震事件的期次和时代。这里采用古地震研究的逐次限定法(毛凤英等，1995； 冉勇康等，2014)，对多探槽的结果进行相互对比和校正，力求对较新的古地震事件进行约束(图 6)。

图 6 F5断裂淮河—女山湖段古地震事件的时空分布图Fig. 6 Sketch map of the temporal and spatial distributions of paleoearthquakes on Huai River—Nüshan Lake section of the Fault F5.

前期的探槽资料分析表明，浮山探槽、 三塘探槽、 猪厂探槽和朱刘探槽均有2次事件可对比。除六谷堆探槽外，最新一次事件在各探槽中均表现为张裂或正断活动，各探槽的测年结果集中指示其发生于全新世早期，其下限年代采用朱刘探槽中层③中上部的14C 测年结果限定，上限年代采用猪厂探槽层②的14C 测年结果限定，得到的事件年代为10.92～7.83kaBP。次新一次事件在浮山探槽、 三塘探槽表现为正断，在猪厂探槽、 朱刘探槽、 六谷堆探槽表现为逆冲； 除朱刘探槽外，其余探槽的测年结果都较为分散； 该次事件的下限年代采用朱刘探槽层③中下部的14C 测年结果限定，上限年代采用三塘探槽层③的OSL测年结果限定，得到事件年代为20.36～(18.7±0.3)kaBP。需要说明的是，三塘南探槽的单探槽分析结果与上述限定结果在时代上稍有出入，认为应是该探槽整体测年结果不理想及探槽中(15.7±2.0)kaBP的测年数据误差较大所致。另外，更早期的古地震事件因测年问题未能得到控制，这些事件在不同地段可能均为逆冲性质，浮山段三塘南探槽的古地震崩积楔和紫阳山段猪厂探槽、 朱刘探槽中的缓倾角逆冲断层及有关的地震构造楔即为证据。

综上，基于现有资料，通过逐次限定法得到F5断裂淮河—女山湖段有年代约束的最新2次古地震事件，其年代依次为20.36～(18.7±0.3)kaBP和10.92～7.83kaBP。

2 垂直滑动速率

滑动速率是活动构造研究的重要运动学参数，指某个时段内断裂错动的速度，代表断裂的长期和平均活动水平，可定量比较不同断裂带或同一断裂带不同时段的相对活动性(邓起东等，2004； 张培震等，2008)。目前，针对F5断裂的滑动速率研究多以讨论水平滑动速率为主(Huang，1993； 王华林，1995； 宋方敏等，2005； Jiaoetal.，2016； 李康等，2019)，且主要集中于水系较发育、 变形相对明显的山东段，断裂的垂直滑动速率鲜有报道。F5断裂淮河—女山湖段局部地段发育稳定、 连续的断层陡坎，笔者前期跨部分陡坎开挖了多个地质探槽，可比较好地控制陡坎的性质和地层年代，为该段的垂直滑动速率计算提供了支撑。

2.1 研究思路

断裂垂直滑动速率可通过断裂两盘对应地质地貌体的垂直位移量除以相应位移所发生的时间得到。F5断裂总体为以右旋走滑为主，兼有逆冲分量的断层，但在浮山段开挖的3个探槽结果显示该段新近活动主要为正断特征，与断裂的整体活动性质不符。分析认为，该段出现正断现象有可能为断裂走滑运动和复杂几何变化所造成的局部视正断层现象。因此，本次选择在以逆冲运动为主的紫阳山段和陡山段开展断裂的滑动速率研究。当然，即便在逆冲段落也可能由于断裂走滑运动形成局部的视“断层陡坎”，因此进行断层陡坎测量时需要考虑该情况。一般而言，因本区断裂沿线第四系岩性变化较大，视“断层陡坎”下伏断层两侧的第四系层位通常难以对比，且不同部位的视“断层陡坎”高度差异也较大。因此，为了尽可能排除视“断层陡坎”的影响，测量断层陡坎时遵循2个原则： 1)选择在陡坎高度较为稳定的段落进行测量； 2)在已开挖的探槽附近进行测量，同时确保探槽中断层两侧有可对比的第四系层位。另外，由于断裂沿线地表多呈剥蚀状态，还应选择在地表有第四系覆盖的地段进行陡坎测量，确保陡坎上、 下为同一地貌面。由于本段地表不同部位的剥蚀、 改造程度不一，确定断层陡坎形成的时代(断错地貌面时代)存在一定难度，本次主要基于跨陡坎探槽中的断错地层与测年结果进行分析，并结合前文限定的古地震事件年代进行综合考虑。

陡坎测量采用大疆精灵4RTK无人机进行航拍，通过影像处理获取陡坎附近的高精度DEM模型(分辨率达亚米级)，然后垂直陡坎或断裂方向提取地形剖面线以获取垂直位移量。对每个研究地段提取2条剖面线，一条沿已开挖的探槽提取，另一条跨探槽附近陡坎最显著的位置提取。由于自然或人为因素常导致陡坎上、 下地形起伏不平，获得跨断层陡坎地形剖面线后需要对其进行校正或拟合以求取合理的垂直位移量。目前多采用Thompson等(2002)提出的模式进行拟合计算，其原理是分别对断层的上、 下盘拟合出2条直线，2条直线在断层带内的平均高差代表断层上、 下盘之间的垂直位移(俞晶星，2013)。通过该模式可在不清楚断层与陡坎面交接关系的情况下计算陡坎高度，并可进行相应的误差分析(图7a)。本次提取的跨断层陡坎剖面线均邻近探槽，断层与陡坎面的交接关系清楚，因此采用简化的Thompson模式计算陡坎高度，即人工对陡坎上、 下或断层两盘拟合直线，取2条直线通过断层与陡坎面交点所在垂线的高差作为陡坎高度或断层垂直位移量(图7b)。

图 8 朱刘探槽附近无人机航拍影像(a)、 地貌(b)与地形剖面(c，d)Fig. 8 Aerial image of UAV(a)，landform(b)and topographic profile(c，d)near Zhuliu trench.

2.2 计算结果

2.2.1 紫阳山段

选择在紫阳山西南侧的朱刘探槽附近进行陡坎测量(图8a)。该处F5断裂发育于以白垩纪红色砂岩为主体的丘陵缓坡中部，缓坡顶部地表可见红色砂岩出露，第四系松散层自上而下覆盖于缓坡之上。该缓坡主要发育2级陡坎，早期陡坎的上地貌面为坡顶面，下地貌面为缓坡面，晚期陡坎位于缓坡面上，断层新活动导致缓坡面发生变形，表现为农地中一致的近SN向的挠曲现象(图8b)。朱刘探槽跨晚期陡坎开挖，显示缓坡上第四系的厚度为3～4m，向下可能逐步增厚。在探槽附近横跨整个缓坡提取了2条地形剖面线(图8c，d)。其中，通过剖面线1拟合得到早期陡坎高度Hn1=1.9m，晚期陡坎高度Hn2=0.7m。通过剖面线2拟合得到早期陡坎高度Hn1=2.5m，晚期陡坎高度Hn2=1.0m。早期陡坎形成时代早，由于坡面侵蚀作用后退至目前位置，其原始高度可能远大于拟合数值，推测为晚第四纪以来形成。

下面将讨论晚期陡坎的形成时代。朱刘探槽跨晚期陡坎开挖，清楚地揭示了陡坎所跨地貌面的下伏地层特征(图5c)。该处层①、 层②为近现代坡积物，时代新，并受人为耕作活动影响； 层③为黑色黏土，14C 测年结果指示其时代为全新世早期，厚度薄，仅在断层附近发育； 层④为地貌面下伏主体地层，厚度稳定，其时代应该代表该缓坡面的形成时代。再者，从朱刘探槽揭示的现象来看，断层的最新活动表现为层③的轻微张裂，形成黑土充填楔，未造成层③明显变形。在本区其他地段开挖的探槽结果也显示断层最新的张裂活动位错幅度均不大，不足以形成目前的陡坎高度。因此，本处晚期陡坎应是断裂最新一次逆冲运动所致，即发生于层④形成以来。层④顶部的14C 测年结果为20.36～20.10kaBP，表明该晚期陡坎形成于近2万年以来，应与前文分析得到的本段最新2次古地震作用有关。可能由于本段断裂的逆冲分量被各次级低角度逆冲断层所吸收，使得探槽中的地层无明显断距，故这里用晚期陡坎拟合高度的最大值1.0m作为断层垂直位移量，位移起始时间为20.36～20.10kaBP，计算得到朱刘探槽附近断裂的垂直滑动速率约为0.05mm/a。

2.2.2 陡山段

F5断裂陡山段发育处的地貌特征与紫阳山段较为类似，不同的是断裂发育于丘陵缓坡的中上部，地表仅见1级断层陡坎。该处陡坎延伸长约200m，较为连续，其余地段地势平缓，人为改造严重。跨陡坎提取2条地形剖面线(图 9)。剖面线1跨六谷堆探槽，拟合得到的陡坎高度为0.9m； 剖面线2跨地表陡坎最显著处，拟合得到的陡坎高度为1.4m； 本处的陡坎高度与紫阳山段朱刘探槽附近晚期的陡坎高度(Hn2)较为接近，表明两者的形成时代一致。据六谷堆探槽的结果可知，陡坎两侧第四系较薄，缺失全新世地层； 断层总体E倾，自东向西发生逆冲运动形成该陡坎(图5e)。断层的最新逆冲运动造成地下层①(黄色黏土)底部被断错0.8m，与剖面线1拟合得到的晚期陡坎高度0.9m相差不大，表明该段地表陡坎高度基本能代表陡坎下方层①的断距。因此，这里取陡坎高度1.4m作为层①的最大位移量。探槽北壁层①的OSL测年结果为(28.8±2.1)kaBP，由于样品采集于地层中部，实际的垂直位错起始年代应比该测年值更年轻。同时，根据前文的古地震分析结果和紫阳山段晚期陡坎的形成时代分析认为，本处的断层陡坎也应形成于近2万年以来。因此，采用2万年前作为1.4m位移量的起始时间，计算得到六谷堆探槽附近断裂垂直滑动速率约为0.07mm/a。

图 9 六谷堆探槽附近无人机航拍影像(a)、 地貌(b)与地形剖面(c，d)Fig. 9 Aerial image of UAV(a)，landform(b)and topographic profile(c，d)near Liugudui trench.

3 地震危险性分析

李家灵等(1994)曾提出F5断裂新沂—泗洪段全新世存在2次古地震事件，1次发生于约8000aBP时，1次发生于4960～3510aBP，古地震复发间隔约为4000a。本次揭示F5断裂淮河—女山湖段的最新2次古地震年代为20.36～(18.7±0.3)kaBP和10.92～7.83kaBP。其中，10.92～7.83kaBP的事件对应上述约8000aBP时的事件，以全新世早期黑土充填楔为代表。该次事件的相关证据在宿迁嶂山闸附近(彭贵等，1990)、 嶂山南侧(杨源源等，2016)、 泗洪重岗山(谢瑞征等，1991a； 沈小七等，2015)、 淮河以北孙牌坊(谢瑞征等，1991b)及淮河以南紫阳山(杨源源等，2017)等地均有发现，表明为一次全段破裂事件。

目前，4960～3510aBP的全新世中晚期古地震事件在F5断裂泗洪重岗山—新沂南马陵山长达80km的段落上是普遍存在的。例如，李起彤(1994)发现F5断裂在桥北镇一带断错全新世黏土层，14C 测年结果为(6995±115)aBP，在重岗山一带断错的全新世黏土层的14C 测年结果为(4960±135)aBP； 曹筠等(2015)在宿迁合欢路北侧开挖的探槽揭示F5断裂最新一次古地震事件断错了(5.9±0.3)kaBP以来的地层； 宿迁市活断层探测项目在F5断裂上实施了跨断裂的钻孔联合剖面探测，揭示全新统底部黑色淤泥质黏土(14C 测年结果为(6.159±0.045)～(4.853±0.012)kaBP)被断错近1m(许汉刚等，2016)； 张鹏等(2019)在重岗山后陈村探槽剖面发现F5断层断错了全新世黏土层，逆冲量约为0.5m，推测断裂最新一次活动的时间在(4.1±0.3)kaBP之后、 (3.1±0.4)kaBP之前。但是，在F5断裂泗洪重岗山以南—女山湖长达65km的段落上，包括淮河以北大红山段(赵朋等，2017b)和本次研究的淮河—女山湖段均未发现该次事件的证据，原因可能是现有工作存在不足，或记录缺失，或该次事件向S终止于泗洪重岗山一带。

上述情况表明，4960～3510aBP的全新世中晚期古地震事件在F5泗洪以南段落(泗洪—明光段)可能没有发生(即终止于重岗山一带)，也可能尚未被揭示。这两者的区别在于分析F5断裂泗洪—明光段的地震危险性时最近一次古地震的离逝时间不同，即该段作为地震破裂空段是约4000a没有发生强震还是约8000a没有发生强震，但这并不影响该段最近一次古地震离逝时间已较长的事实，即该段始终属于强震危险段落。另外，古地震研究以外的资料也指示该段存在强震危险性。熊振等(2016)将郯庐断裂带泗洪南(王集)—嘉山一带与1668年郯城8级地震的震中地区进行了对比分析，发现两处在深、 浅地质构造、 新构造运动、 地震活动性等方面存在较大的相似性，提出了郯庐断裂带泗洪南(王集)—嘉山(明光)一带存在发生7级及以上强震可能性的观点。朱艾澜等(2018)基于地震精定位和震源机制解研究认为，郯庐泗洪—嘉山(明光)段是历史地震未破裂段，现今小地震活动不活跃，可能更易于应力积累，是值得关注的段落。李腊月等(2020)则基于1999—2007年、 2013—2017年2期GPS水平运动速度场数据，采用块体负位错模型反演了郯庐断裂带中南段不同段的断层闭锁程度和滑动亏损速率，结果显示泗洪以南—嘉山(明光)段的断层闭锁程度较高，闭锁深度达25km，易于应力积累。

综上，F5断裂泗洪—明光段发生强震的危险性相对较高。该段从江苏泗洪县重岗山以南—安徽明光市女山湖以北，段落总长约65km，最近一次古地震的离逝时间已较长，现今小地震不活跃，闭锁程度较高，易于应力积累，存在发生7级及以上强震的危险性。

4 结论与问题

本文对郯庐断裂带中段安丘-莒县断裂(F5)淮河—女山湖段的古地震事件与垂直滑动速率进行了专题研究，结合研究成果分析了苏皖交界地区的地震危险性。取得的主要认识包括：

(1)F5断裂淮河—女山湖段中更新世晚期以来发生过至少5次古地震事件，厘定的最近2次古地震事件年代为20.36～(18.7±0.3)kaBP和10.92～7.83kaBP；

(2)F5断裂淮河—女山湖段紫阳山一带的垂直滑动速率约为0.05mm/a，陡山一带的垂直滑动速率约为0.07mm/a，该段整体属于弱活动断层；

(3)F5断裂泗洪—明光段最近1次古地震的离逝时间已较长，现今小地震不活跃，闭锁程度较高，易于应力积累，存在发生7级及以上强震的危险性。

目前，F5断裂淮河—女山湖段虽揭示了与F5断裂江苏段一致的全新世早期古地震事件(10.92～7.83kaBP)，但未能揭示泗洪重岗山—新沂南马陵山一带普遍存在的全新世中晚期古地震事件(4960～3510aBP)。由于本段地质地貌特征的复杂性(如山前多级陡坎)、 断裂新活动地貌受自然剥蚀和人为改造的严重程度及笔者认识水平的不足，现有工作对该次事件在区内是否存在还不能明确交代。再者，受地表改造与测年误差影响，目前获得的断裂垂直滑动速率可能不够精确。另外，该段地表冲沟发育较差，也难以找到其他水平位移标志，暂未获得断裂水平滑动速率数据。未来对于上述问题还需要深入研究。

致谢审稿专家对论文提出了宝贵的修改意见，在此表示衷心感谢！