宁夏卫宁北山南缘断层探测与活动性初步鉴定

武治群,雷启云,焦德成,刘幸军

(宁夏回族自治区地震局,宁夏 银川 750001)

0 引言

宁夏卫宁北山位于青藏高原、阿拉善和鄂尔多斯3大地块的交汇处(图1),属于青藏高原东北缘弧形构造带的影响边缘[1-4]。邻近地区在历史上曾经发生了多次破坏性地震,包括1709年中卫7级地震[5-6]。天景山断裂是青藏高原东北缘弧形带现今的地貌边界和构造界线[2,7],卫宁北山与其以中卫盆地相隔,在此形成青藏高原和阿拉善地块的分界带。受青藏高原推挤影响,天景山断裂向北在外围发育数条次级断裂,其构造变形已影响到中卫盆地南侧的南山台子前缘[8-9]。以往研究大量集中于天景山断裂主断裂带上[7,9,10-17],但对高原影响是否扩展到中卫盆地内部乃至卫宁北山南缘地区未见相关报道。

1.第四系;2.新近系;3.古近系;4.前新生界;5.全新世活动断层;6.晚更新世断层;7.早、中更新世断层;8.正断层;9.逆断层;10.走滑断层;F1:巴彦浩特断裂;F2:贺兰山东麓断裂带;F3:芦花台隐伏断裂;F4:银川隐伏断裂;F5:黄河断裂;F6:三关口—牛首山—罗山断裂带;F7:烟筒山断裂;F8:清水河断裂;F9:中卫—同心断裂带;F10:五佛寺—窑洞水断裂;F11:海原断裂带图1 区域地质构造图(资料来源于文献[1-3,5-6,7,23]及宁夏地震局内部资料)Fig.1 Regional geological structure map

前人对卫宁北山地质方面的研究工作多侧重于金属矿物探查、岩石地球化学分析、前新生代区域构造演化等方面[18-22],而有关断裂构造方面的研究涉及甚少。近年新编区域地质志认为卫宁北山和中卫盆地同属于天景山断裂中泥盆世的前陆盆地,后经华力西—印支期褶皱运动,盆地全面褶皱隆起,形成卫宁北山褶皱带,再经燕山期、喜马拉雅期逆冲推覆作用改造,形成现今的卫宁北山褶断带和中卫盆地相间分布的格局,在二者之间发育逆冲断裂[23]。但在区域1∶25万地质图、区域活断层调查以及相关工程地震安全性评价工作中并未见对该断裂的描述和鉴定。

前人根据水文地质钻孔资料推测在卫宁北山南缘存在一条正断层[图2(c)],控制了中卫盆地的北边界,推测错断了第四系[24]。跨卫宁北山的大地电磁测深剖面结果显示中卫盆地和卫宁北山之间存在断层,但解译为向北倾斜的逆冲断层,并认为是清水河断裂延伸至此[25-26]。该断层缺乏更详细的探测和调查工作,对其活动时代尚未开展鉴定工作。

(a):研究区DEM及推测断层位置图；(b):研究区探测成果图(地层资料[23])；(c):中卫盆地结构剖面图(资料来源文献[30]，有修改)1.泥盆系;2.石炭系;3.上新统;4.下更新统;5.全新统风积层;6.全新统冲积层;7.浅层地震测线及编号;8.正断层;9.逆断层;10.原推测正断层;11.已查明隐伏断层;12.已查明断层;13.钻探联合剖面;14.探槽;15.钻孔图2 卫宁北山南缘断层分布及勘探测线位置图Fig.2 Map of fault distribution and survey line location in the southern margin of Weiningbeishan

卫宁北山南缘断层北侧为中卫工业园区,南侧不远即为中卫市城区,鉴定该断层的活动性对认识中卫盆地的结构成因,以及城乡布局和园区地震安全性均具有重要意义。本文针对前人推测的卫宁北山南缘断层,通过浅层地震勘探、钻探、槽探等手段查清了该断层的展布、性质和活动时代。

1 区域地质背景

卫宁北山在大地构造划分单元中位于走廊过渡带的庆卫复向斜内,北接华北陆块区阿拉善地块,东接华北陆块区鄂尔多斯地块,属于构造活动带与稳定地块的叠合部位。卫宁北山出露岩层主要为上泥盆统老君山组和下石炭统前黑山组、臭牛沟组、上石炭统土坡组。印支运动使地层褶皱,发育逆冲断层,燕山运动和喜马拉雅运动使复向斜产生断块的相对升降和掀斜,形成了一个近东西走向的褶断带[18,23,26]。卫宁北山山前局部发育新近系砂砾岩、泥岩以及下更新统砾岩,变形微弱。

晚新生代以来,青藏高原持续向东北向的推挤受阿拉善和鄂尔多斯两大坚硬地块的阻挡,在青藏高原东北缘形成了由海原断裂、天景山断裂、烟筒山断裂等左旋走滑断裂控制的弧形构造带[2],而在阿拉善地块和鄂尔多斯地块之间,由贺兰山东麓断裂、芦花台隐伏断裂、银川隐伏断裂及黄河断裂等正断层控制的银川断陷盆地持续活动[3]。受控于3大地块间的相互作用,晚更新世以来这些断裂强烈活动,控制了历史上一系列强震的发生[5-6]。

卫宁北山属于阿拉善地块的边缘,和中卫盆地一并形成阿拉善地块和青藏高原东北缘的边界地带。中卫盆地南侧是强烈活动的天景山断裂带,其上发生了1709年中卫7级地震,并控制了中卫盆地新近系和第四系的沉积[7,23]。而在卫宁北山和中卫盆地之间,受腾格里沙漠影响,地表多被风积沙覆盖,构造活动偏弱,作为对青藏高原挤压的响应,可能存在较小规模的逆冲断裂[18,23]。

2 浅层地震勘探

前人推测的卫宁北山南缘断层在地貌上表现为高差不等、坡度不一、连续性差的缓坡或地貌陡坎[图2(b)]。断层之南为中卫盆地,海拔高程为1 220 m左右,以北分布有零散的基岩山地和残丘,海拔高程为1 250～1 300 m。为了探测地貌陡坎附近是否存在断层,我们跨陡坎布设了3条浅层地震测线,测线间距自西向东依次为2.3 km、5.7 km(图2)。

探测采用人工地震反射波法,数据采集是法国SERCEL公司生产的SN388遥测数字地震仪,共使用了300个地震道,其中200道为数据采集道,100道为滚动备用道。仪器采集参数分别为:采样率0.5 ms,记录长度2 048 ms。观测系统为道间距2 m、炮间距10 m、最小偏移距10 m、单边200道接收、最大偏移距418 m、20次覆盖。

根据获取的数据结果来看,3条测线中存在一明显界线,界线之上反射层清晰平缓可追索,界线之下反射层杂乱无章,无法追索。前文述及,卫宁北山地区的前新生代地层发生了普遍的褶皱变形,而新生代地层变形轻微。据此判断该界线为新生代地层的底界,而其上地层为第四系和新近系,之下则为前新生代地层。鉴于没有更详细的钻孔资料和测井参数,尚无法对第四系底界加以区分。这些认识作为三条浅层地震测线解译的地质基础。

2.1 ZW1号浅层地震测线

ZW1号测线布设于推测断层西段,南起中沟路,向北止于中卫工业园区的北侧边界,总长10.1 km。测线北段没有发现断层构造,在测线南段(0～3 600 m)地貌陡坎附近揭示了多条断层构造(图3)。

图3 ZW1浅层地震时间剖面(0～3 600 m)Fig.3 Shallow seismic time profile of line ZW1(0-3 600 m)

在深度约400 m以上,剖面上的地层界面反射较为丰富,且在横向上可以被连续对比追踪。根据剖面反射波的展布特征和工作区的地层岩性资料,把Tg解释为Q+N的底界面反射层。在石炭系内部,除了北段有较清晰的反射层外,其他部位反射层比较杂乱,难以追踪,这可能和石炭系地层内部褶皱破碎有关。

从剖面上反射波的展布形态来看,该区段的Q+N地层厚度由南向北逐渐减薄,在桩号800～1 350 m间,Q+N地层厚度出现突变,至桩号3 000 m以北,Q+N地层厚度明显减薄。

依据地层反射波同相轴的明显错断、断点附近反射波能量的突然变化以及反射同相轴数目的变化,共解释了4个断点,断点FP1-1和FP1-2位于剖面桩号878 m和1 320 m附近,倾向相同,为向北倾斜的正断层,两点之间界面反射异常凌乱,显示地层非常破碎。断点FP1-1错断了Tg反射面,其上断点埋深约为55 m,断点FP1-2错断了T2反射面,可分辨的上断点埋深约为80 m,这两条正断层形成阶梯状的半地堑,控制了Q+N地层的分布。断点FP1-3位于测线桩号2 175 m左右,错断了Tg和T2反射面,为向北倾的逆断层,其上断点埋深为35～40 m。断点FP1-4位于剖面桩号2 352 m左右,错断了Tg反射面,可分辨的上断点埋深为72 m,为次级断层。

2.2 ZW2号浅层地震测线

ZW2号测线布设于推测断层东段,沿着西云大道布设,南起常家渠,向北止于中卫工业园区北边界,总长9.572 km。

ZW2测线剖面显示(图4),南部新生代沉积层较厚,反射波组较为丰富,且反射能量较强;剖面北段,强反射波组单一,且在横向上起伏变化较大,在强反射波组之下的基岩内部,地层反射能量弱,但横向起伏变化显示出了与强反射大致相同的变化特征,表明基岩地层已发生强烈的褶皱变形。

图4 ZW2浅层地震加时间剖面Fig.4 Shallow seismic time profile of ZW2

依据地层反射波同相轴的明显错断、断点附近反射波能量的突然变化以及反射同相轴数目的变化,共解释了5个断点。断点FP2-1在剖面桩号422 m左右,错断了T2反射面之下的所有地层,为南倾正断层,其上断点埋深约为60 m。断点FP2-2、FP2-3和FP2-4在剖面上为一组向南倾的正断层,由于这3条断层的存在,使得桩号2 700～3 500 m间的基岩反射波在剖面上呈阶梯状展布。从剖面特征分析,断层FP2-4的规模要大于FP2-2和FP2-3,因此,可判定断层FP2-4为主断层,其位置位于剖面桩号3 330 m附近,从剖面上可分辨的上断点埋深约为50 m。断层FP2-2和FP2-3均为向南倾的次级断层,分别位于剖面桩号2 780 m和2 922 m左右,错断了基岩面反射面Tg,对应FP2-2和FP2-3的上断点埋深分别为110 m和75 m。依据Tg反射面形态以及两侧基岩内部的弱反射变化特征,在剖面桩号3 845 m附近存在断点FP2-5,为北倾逆断层,控制了隆起褶皱的南翼,上断点埋深约为45 m。由于反射层不是很明显,该断点的识别可靠性相对要低。

2.3 ZW3号浅层地震测线

ZW3号测线布设于宁钢大道,南起曹闸粮库,向北止于照壁山湿地附近,总长5.208 km。

ZW3测线剖面显示(图5),经过地段的地层界面反射非常丰富、地层界面展布特征较为复杂,总的看来,沿剖面可分为3个具有明显不同反射特征的区域,测线桩号2 300 m以南,剖面上的一系列强反射层呈近水平展布,各反射波同相轴之间相互平行,应是结构相对稳定的新生代沉积区。测线桩号2 300～4 000 m间,剖面上的多组强反射面向南倾斜,基底面凹凸不平,且随着深度的增加多组倾斜反射的倾角逐渐增大,表现为典型的基底斜坡区(带)。测线桩号约4 000 m以北,基岩反射波Tg凹隆相间,且与其下的地层反射呈角度不整合接触,显示为典型的不整合面反射特征。

图5 ZW3浅层地震反射波叠加时间剖面Fig.5 Stacking time profile of shallow seismic reflection wave from line ZW3

根据测线的反射波叠加时间剖面上地层反射波组的相互依赖关系,解释了2个断点。断点FP3-1位于测线桩号2 257 m,为左右南倾的正断层,错断了T2以下的所有地层反射,可分辨的上断点埋深为40～45 m,对应T2反射面的断距为3～5 m。断点FP3-2位于测线桩号4 402 m左右,为北倾的逆冲断层,从剖面上可分辨的上断点埋深为45～50 m。

2.4 浅层地震勘探结果综合解释

通过3条浅层地震测线,共解释出了11个断点,详细参数列于表1。分析每个剖面上断层形态和断错特征,认为在卫宁北山南缘发育3组(期)断层。

表1 浅层地震剖面断层断点参数一览表Table 1 List of fault breakpoint parameters of shallow seismic profile

第Ⅰ组断层:该组断层由数条不同的正断层组成,为浅震测线ZW1中的FP1-1、FP1-2和ZW2测线中的FP2-2、FP2-3、FP2-4。FP1-1和FP1-2是两条平行的向北倾斜的阶梯状正断层,后者规模大于前者,发育在卫宁北山内次级小盆地的南侧。FP2-2、FP2-3、FP2-4为三条平行的向南倾斜的正断层,发育在中卫盆地的边缘。上述断层仅在一条测线中揭示,向两侧无法相互连接延伸,表明断层规模较小,仅局部发育;另外,断层错断了Tg层,向上不再延伸,相对错断地层较老,故划分为同一组,为局部发育的小断层。

第Ⅱ组断层:浅震测线ZW1中断点FP1-3、浅震测线ZW2中断点FP2-5、浅震测线ZW3中断点FP3-2剖面形态相似,皆为向北倾的逆断层,其上断点埋深分别为35～40 m、45 m和45～50 m。测线之间的基岩区,野外地质调查见逆冲断层剖面,这些断点性质相似,可以解释为同一条断层[图2(c)]。考虑到在地貌陡坎下并未发现连续分布的断层存在,即认为这条逆冲断层为卫宁北山南缘的主要断层,长度约为17 km。

第Ⅲ组断层:为中卫盆地内部北西西走向的隐伏正断层。在浅震测线ZW2剖面中的断点FP2-1和测线ZW3中的断点 FP3-1剖面特征相似,上断点埋深分别是60 m和40～45 m,上断点断距分别为4～5 m和3～5 m,均向南倾斜,可解释为同一条断层,分布在中沟路以南。断层可控长度约5.8 km。

3 钻孔联合剖面探测

为了进一步揭示卫宁北山南缘断层在浅层的错断情况,分别在ZW1浅层地震测线和ZW2浅层地震测线附近各布设了1条钻孔联合地质剖面(图2),并结合前人在断层附近建立的钻孔地层年代序列,通过地层岩性对比,初步鉴定断层的活动时代。

3.1 吊坡梁钻孔地层年代序列

前人对卫宁北山西南附近的吊坡梁钻孔的岩芯进行了层位划分和古地磁分析,建立了该地区中更新世以来的钻孔地层年代序列[21]。吊坡梁钻孔孔深173 m,古地磁极全为正极性。钻孔地层从上到下可分出5 层:

第一层(0～38 m):风成沙,厚38 m,褐红色-灰白色,斜层理发育,表层约9 m为全新世地层,其下为晚更新世地层;

第二层(38～45 m):马兰黄土,厚约7 m,形成时代为晚更新世;

第三层(45～90 m):砂卵石层,厚约45 m,砂层与卵石层各5层,卵石磨圆好,扁平状,成分复杂,分选良好,为典型的黄河河床相沉积,形成时代为中更新世晚期;

第四层(90～114 m):离石黄土,厚24 m,褐黄色,发育虫孔,形成时代为中更新世晚期;

第五层(114～173 m):砂砾石层,厚度>59 m,为砂砾石与灰白色)、棕色黏土互层,砾石次棱角状、次圆状,磨圆度不好,形成时代为中更新世早期。

若不考虑岩性变化,在吊坡梁钻孔中,0～9 m为全新统,9～53 m为上更新统,53～173 m均属于中更新统。

3.2 ZT1号钻孔联合剖面

ZT1号钻孔联合剖面依据ZW1浅震测线剖面揭示的卫宁北山南缘断层的位置布设。由于在浅层地震剖面中除了主断层FP1-3外,还在附近发育次级断层FP1-4,间距为130 m和160 m,因此钻孔布设以FP1-3断点为主,同时也兼顾跨越FP1-4断点。

受场地条件限制,钻孔剖面(ZT1)位于浅震测线西侧130 m,沿一条近南北向的田间土路布置。剖面长度373 m,共布置13个钻孔,单孔深度16.3～32.1 m,孔距12.5～64.0 m(图6)。

结合吊坡梁钻孔地层和时代,根据钻孔岩芯,将ZT1钻孔联合剖面从上到下分为4层:

层①:为填土,局部地段有分布,厚度一般为0.5～2.0 m;

层②:为上更新统粉土、细砂及砂砾石层,呈浅灰、棕褐、土红色,在整个剖面都有分布,不整合于下伏新近系之上,厚度一般为3～4 m;

层③和层④:均为新近系红色砂岩、砂砾岩,但层③以砂岩为主,有砂砾岩夹层,而层④则以砂砾岩为主,夹有薄层砂岩,和邻区出露新近系一致。由此将新近系分为层③和层④两套地层。层③和层④总体略向南倾斜,倾角3°左右。其中ZT1-10号孔及其以南,层③中夹有一层胶结坚硬的灰色砂岩(层③1),厚度一般为几十厘米,可作为层③中的标志层,由ZT1-10号孔向北尖灭。

由图6(b)可以看出,层④分布在ZT1-12号孔及其以北,ZT1-12号孔以南,未揭露出层④来。该层顶面埋深在ZT1-13号孔ZT1-11号孔之间存在8.2 m的突然落差,而落差两侧层④顶面埋深相对平缓。该界线的落差表明了断层的存在。尽管没有获得断层产状的直接信息,但是结合浅震勘探在附近解译的FP1-3。故在钻孔联合剖面的ZT1-13号孔ZT1-11号孔之间解释了一条向北陡倾的逆断层,层④顶面8.2 m的落差可代表上断点断距。

覆盖于新近系之上的层②为一套浅灰、棕褐、土红色粉土、细砂及砂砾石层,在整个剖面连续分布,层位稳定,未被断错和变形。形成时代应为晚更新世或更早,由此判断断层活动时代应在晚更新世之前,不是活断层。

①填土;②上更新统粉土、细砂及砂砾石层;③新近系红色砂岩,夹砂砾岩;④新近系砾岩夹砂岩图6 ZT1钻孔联合地质剖面Fig.6 Drilling joint profile of line ZT1

3.3 ZT2号钻孔联合剖面

ZT2号钻孔联合剖面平行浅震测线ZW-2沿西云大道布设。钻孔位置以FP2-5断点位置为参照进行布置。受场地条件限制,钻孔剖面位于浅震测线西侧330 m,沿一条近南北向的田间土路布置,跨越地貌陡坎和推测断层位置。剖面全长140 m,共布置11个钻孔,单孔深度13.6～19.8 m,孔距3.0～30.0 m(图7)。

①人工填土;②浅灰色全新统风积砂;③上更新统洪积细砂夹薄层砂砾石层;③上更新统洪积砂砾、角砾夹层;④上更新统坡积含砾粗砂;⑤石炭系泥质砂岩、砂质泥岩图7 ZT2钻孔联合地质剖面图Fig.7 Drilling joint profile of line ZT2

结合吊坡梁钻孔地层和时代,根据钻孔岩性,将ZT2钻孔联合剖面地层从上到下分为5层:

层①:为填土,以浅灰、黄棕色粉土、粉细砂为主,含碎石。剖面南段地表有分布,厚度一般为0.5～1.7 m;

层②:为浅灰色全新统风积砂分布在剖面北部地表,厚度一般为0.5～1.0 m;

层③:为上更新统洪积、坡积细砂夹薄层砂砾石层,呈棕灰、黄褐、褐红色,夹有层③1棕灰、黄褐、褐红色洪积、坡积砂砾、角砾层,除了钻孔ZT2-7之外,整个剖面都有分布。层厚由北向南逐渐增大,剖面北段厚度为1～2 m,中段厚度增加到5～6 m,南段厚度大于10 m ;

层④:为上更新统坡积含砾粗砂,呈棕灰、棕褐色,位于钻孔ZT2-10和ZT2-4中,埋深约10～12 m。层③和层④可划归为同一大套地层,与下伏石炭系地层呈侵蚀堆积接触关系;

层⑤:为石炭系褐红、铁锈红色泥质砂岩、砂质泥岩夹蓝灰色砂质泥岩。由于该层石炭系含铁矿,近地表风化后呈现红色,对上覆地层颜色亦有影响。

现场钻进过程中,ZT2-2号孔在埋深13～14 m钻进速度快,岩芯呈碎块状,有别于石炭系正常砂岩岩芯,具有断层破碎带特征,ZT2-10号孔在埋深13～13.5 m亦具有类似特征。由此判断石炭系砂岩中存在两处破碎带,根据地质地貌调查和浅震探测结果,认为应为断面向北倾斜的逆断层,分别编号为f1和f2。

位于石炭系(层⑤)上部的层③,岩性以细砂为主,上部夹有砂砾透镜体,底部与石炭系接触处分布有较薄的含砾粗砂和碎石,特别是石炭系顶面遭受侵蚀下洼地段分布相对较厚,在ZT2-4号孔一带厚度达1 m左右。表明层③和层④与下伏石炭系为侵蚀堆积接触关系,未被地层断错。该套地层形成时代应为晚更新世或更早,结合地质地貌调查结果,综合判断断层f1和f2为非活动断层。

4 探槽勘探结果

为了进一步揭露断层f1和f2活动性,在ZT2钻孔联合地质剖面西侧约100 m处,沿石墩水沟东壁布置了一条长140 m的南北向探槽,探槽位于断层往西推测延伸处(图2)。探槽剖面揭示了4层地层(图8):

①人工堆积;②浅紫红色砂砾石层;③橘黄色夹灰黑色中粗砂、细砾;④灰色、橘黄色细砾、粗砂图8 西云大道西探槽剖面Fig.8 Geological section of the trench on the west Xiyundadao

层①:为人工填土,系人工平整土地所遗留,主要为砂砾石及风积砂,厚约0.5～2.6 m;

层②:为浅紫红色砂砾石层,砾径1～3 cm,大者5～10 cm,层理清晰,厚度3～6 m,该层含细砂、中粗砂透镜体;

层③:为橘黄色夹灰黑色中粗砂、细砾,胶结硬,具水平层理,局部揭露,厚约1 m;

层④:为灰色、橘黄色细砾、粗砂,胶结硬,具水平层理,局部揭露,未见底。

石墩水沟发育两级阶地,Ⅰ级阶地高2～3 m,Ⅱ级阶地高6～8 m。剖面中②层构成了Ⅱ级阶地,分析认为应属于上更新统,层③、④位于冲沟底部以下,与附近钻孔揭露的下更新统砾岩差别较大,保守估计也应属于上更新统。整个剖面水平层理较为清晰,未见断层断错地层,亦未见地层变形。推测断层f1和f2晚更新世以来不活动。

5 讨论

通过3条浅层地震勘探、2条钻孔联合剖面探测和1个探槽开挖,基本控制了卫宁北山南缘的断层发育情况,并初步鉴定了主要断层的活动时代。

从勘探结果看,卫宁北山南缘附近发育的三组断层中,在以近东西整体展布的波状逆冲断层(第Ⅱ组)规模最大,延伸最长,错断地层最浅,是该地区的主要断层,虽然错断了新近系,但不属于活动断层。而另两组断层局部发育,规模小,断错地层深,也不属于活动断层。表明在卫宁北山南缘不发育活动断层,现今构造活动弱。

从现今地貌显示上看,逆冲断层发育在基岩之中,位置上和卫宁北山南缘的陡坎地貌不对应,地表也无明显的地貌显示,冲沟Ⅱ级阶地没有断错,向东延伸终止于色井沟,向西消失在沙漠之中。而现今陡坎地貌之下并不发育显著规模的断层,仅在局部发育小规模正断层,表明卫宁北山南缘的陡坎地貌不是构造成因。

尽管对卫宁北山南缘发育的三组断层我们没有获得其形成时代的直接证据,但断错地层情况和本身运动性质表明这三组断层形成的时代是不同的,可能属于不同构造变形阶段的产物。因为卫宁北山邻近青藏高原弧形带,这些断层的发育和活动在区域上应和青藏高原东北缘弧形带的构造演化密切相关。研究表明[28-29],新生代以来在天景山断裂带附近存在着3个阶段的构造变形:即第一阶段青藏高原扩展到此之前的区域伸展阶段(和鄂尔多斯周缘断陷盆地活动一致,早于上新世之前);第二阶段青藏高原扩展后的东北向逆冲阶段,始于5.4 Ma;第三阶段是次级地块向东挤出的左旋走滑阶段,始于2.6 Ma。据此推断,卫宁北山南缘的三组断层发育应该和区域上这三个构造演化阶段相对应,第一组中卫盆地边缘的正断层形成于中卫盆地发育初期的区域伸展作用,第二组逆冲断层是响应天景山断裂逆冲阶段的产物,而第三组盆地内的隐伏断层可能是响应天景山断裂左旋走滑过程中邻区应力调整局部构造变形的结果。

6 结论

(1) 前人推测的地貌陡坎之下的卫宁北山南缘正断层并不存在,而在卫宁北山南缘地貌陡坎偏北基岩内发育一条逆冲断层,卫宁北山南缘没有发育大规模的控制性断层。

(2) 卫宁北山南缘发育三组(期)较小规模的断层,他们的形成和南侧天景山断裂的构造演化具有一致性。相对而言,近东西向的逆冲断层是该地区的主要断层,浅层地震勘探剖面揭示断层上断点埋深35～40 m,钻孔联合剖面探测和槽探发现断层错断了石炭系和新近系,上覆上更新统未错断,表明该断层不是活动断层。

(3) 浅层地震剖面揭示在中卫盆地内部发育一条北西西向的隐伏正断层,上断点埋深约60 m,推测晚更新世以来不活动,但因两条控制性测线间距较大,尚待进一步研究。

(4) 本文初步查清了卫宁北山南缘的断层展布情况,并结合区域地层对比初步鉴定了这些断层的活动性。未能获得直接的地层测年数据,对中卫盆地内部的隐伏断裂定位精度尚且不高,相关结果有待进一步工作加以验证。

致谢:本文浅层地震勘探施工由华北地质勘查局五一九大队完成,钻探施工由宁夏基业岩土工程研究有限公司完成,在此一并表示感谢。