南坑-虎門斷裂隱伏段鉆孔聯合剖面探測

■邱奕超

（廣東省工程防震研究院 廣東廣州 510070）

南坑-虎門斷裂隱伏段鉆孔聯合剖面探測

■邱奕超

（廣東省工程防震研究院 廣東廣州 510070）

南坑-虎門斷裂的專門探測和研究還沒有進行過。本次采用活斷層探測的技術技術要求和標準，在南坑村西面河堤上布設排鉆，目的是確定南坑-虎門斷裂隱伏段的準確位置及活動年代。

南坑-虎門斷裂鉆孔聯合剖面探測確認存在活動年代晚更新世之前

1 前言

迄今為止，針對南坑-虎門斷裂的專門探測和研究還沒有進行過。長期以來，人們依據解譯或間接的判斷，或者僅僅按照已有的填編圖資料，零散地進行過一些露頭工作。

2008年-今，圍繞南坑-虎門斷裂進行的小震精確定位、遙感解譯、地質地貌填圖、淺層地震探測（包括縱波反射探測、橫波反射探測和水域淺層地震探測）和氣體地球化學探測等工作，為本次排鉆的選線、部署與驗證提供了依據。

根據上述資料，結合場地條件實際情況，本次排鉆剖面布設于南坑村河堤上，目的是確定解譯或隱伏斷裂的準確位置及活動年代。

2 鉆孔探測技術參數

本次鉆孔聯合剖面布設在南坑-虎門斷裂隱伏段兩側，橫跨斷層并與布設的地球物理測線重合。

本次鉆孔高程采用相對高程，每條剖面設置一個控制點。假定控制點高程為某個整數，用全站儀測放鉆孔高程。用GPS信標機測放鉆孔經緯度。剖面控制點參數見下表。

表1 各剖面控制點參數表

2.1 鉆孔位置及其參數

鉆孔地點、編號、位置、孔深、地層厚度等參數列于下表（表2）。

表2 鉆孔位置與參數

2.2 鉆探設備、方法及其探測參數

本次鉆探采用XY-1型高速鉆機。為確保巖芯采取率，鉆探方法采用泥漿或者套管護壁、根據不同地層采用不同的取芯方法。對淤泥層、軟塑狀粘土、較松散粉細砂依據取樣器的原理，采用巖芯管內預置PVC管壓入法、重錘少擊法取芯。對硬塑狀的粘土、中密狀中粗砂、砂礫石層除采用常規的硬質合金鉆進外，還采用巖芯管內預置PVC管的硬質合金鉆進法。對強風化、斷裂破碎帶層采用雙管單動金剛石鉆進，完整巖層采用金剛鉆進。

鉆孔鉆程均要求1米/回次，強風化、斷裂破碎帶層按0.5米/回次。鉆孔孔深校正均要求每回次較正一次。鉆孔孔斜≤1.5度。

3 目標區地貌、地層與巖性特征

3.1 地貌特征

目標區內地貌差異特征明顯：西北側為呈北東向展布的狹長帶狀槽地，河流發育，構成三角洲平原區。沙田鎮、厚街鎮、東莞市區西部、石龍鎮等地均處在三角洲平原區內；東南部主要為丘陵臺地區，根據地形變化的特點可細分為高丘陵（海拔高度500～250m）、低丘陵（海拔高度250～100m）和臺地（海拔高度<100m）三種地貌單元。高丘陵地區集中分布在大嶺山林場一帶，最高峰大嶺山海拔高達530m，其次蓮花山海拔為510m；低丘陵地區主要圍繞高丘陵分布，如同沙水庫左側飛鵝山（210m）一帶、沙溪水庫南側旗架山（199m）一帶，在虎門鎮威遠炮臺一帶也有低丘陵分布；臺地則分布在虎門鎮白坑水庫西南側、橫崗水庫、同沙水庫北側、寮步鎮、橫瀝鎮、企石鎮一帶。除此之外，在丘陵臺地之間還發育有河谷平原地貌，主要分布在東江支流流經的地域。

3.2 地層與巖漿巖出露情況

目標區內出露的地層由老至新有前寒武系、上三疊統、下侏羅統、白堊系、古近系和第四系。

目標區出露的巖漿巖有早奧陶世和中晚侏羅世侵入巖，前者小面積分布在寮步鎮一帶，巖性為片麻狀細粒（斑狀）黑云母二長花崗巖；后者大面積分布在大嶺山一帶，巖性為細粒-中粒（斑狀）黑云母二長花崗巖。

4 鉆孔編錄

本次鉆孔位置布設在解譯斷層兩側、沿地球物理測線布設，鉆孔連線橫跨斷層。終孔深度穿透覆蓋土層至基巖內2m～5m，且每條剖面至少有一個100m深孔。

在巖芯編錄中，不遺漏厚度大于或等于20cm的地層單元。根據鉆孔巖芯反映的巖性、顏色、物質組成、沉積結構和接觸界面形態等確定基本編錄單元，進行圖文描述。內容包括分層層序、厚度、深度，顏色，粒度及不同粒度成分的百分比含量，碎屑成分、形態與磨圓度，地層膠結程度，層理結構特征，礦物結核和動植物化石，分層接觸關系，快速異常堆積層(地震事件層)，如松散團塊結構層、物質組成與上下不協調突變層等，年齡樣品采集的位置、類型及其編號。

聯合地質剖面圖編制結合地球物理探測剖面，編制跨斷層鉆孔聯合地質剖面圖，確定斷層上斷點位置、同層位地層或等時面的垂直位移值和平均垂直滑動速率。活動性鑒定利用聯合地質剖面圖提供的各種信息，確定上斷點埋深、上斷點上覆地層年代和不同地層層位的垂直位移值。

施工要求在鉆孔柱狀圖上標明孔口經緯度、海拔高程和終孔深度，以及施工單位、人員和日期。鉆孔斜度小于或等于1.5°，回次進尺1～2m，孔深誤差小于或等于0.2%。粘土及粉砂芯采取率到達90%，中～細砂達到80%，松散粗砂不小于40%；厚層礫石采取定深取樣法，取樣間隔1～2m。鉆進時保持穩定的鉆具壓力，避免泥漿等雜物滲入造成巖芯污染。鉆孔巖芯柱狀圖比例尺為1:100，標準層厚度較薄時，適當放大表示；跨斷層鉆孔聯合地質剖面圖比例尺為1: 100。對單個鉆孔巖性、地層層序、年齡數據、標志層等作必要說明，并詳細描述鉆孔巖性對比標志，活動斷層上斷點埋深及其活動性。

5 斷層位置確定

南坑-虎門斷裂：

南坑剖面（南1~9號鉆孔）：

南坑剖面位于南坑村西面河堤上，共布設9個鉆孔。從南往北鉆孔編號依次為南-1、南-2、南-9、南-3、南-6、南-8、南-7、南-5、南-4；鉆孔間距依次為90.6，57.3，6.6，48.3，10.5，12，27.0，93.7m；剖面線與淺層物探線基本重合，且橫跨物探解譯斷層。

鉆孔聯合坡面揭示，場地覆蓋層厚度總體在16-17m左右,層位比較穩定,但兩頭由于地形原因,差別較大,北端由于靠近山丘,基巖出露,南端由于基巖面埋藏較深,多沉積了一層砂層。總的來說，覆蓋層上部為紅褐色、灰白色粘土，其下為灰黑色淤泥，底部是粘土層。根據土層特征（顏色、結構、成分組成等）、區域對比、樣品測年結果等可分為填土層(Qs)、晚更新世地層(Qp3)兩個單元。晚更新世地層主要由紅褐色粘土，灰黑色淤泥層和灰白、淺黃色粘土層組成。基巖面總體基本平緩，但南端較低，有四米的落差。基巖為三疊紀砂巖、前寒武混合巖及構造角礫巖。各巖、土層自上而下可描述為：

（1）填土層(QS)

雜色，松散，以粘性土為主，含碎石、粉砂等，各鉆孔均有分布且分布于表層，厚度6.3~8.5m。

（2）晚更新世地層(Qp3)

①紅褐色粘土：紅褐色，軟塑，質純，粘性好，含少量微風化巖塊。各孔均有分布，厚度3.0~4.0m。局部頂部含薄層粉砂、含粘土粉砂。

②灰黑色淤泥層：灰黑色，飽和，流塑，含大量碳屑，植物碎片。各孔均有分布。

③灰白、淺黃色粘土層：灰白、淺黃、紅褐色，軟塑，質純，粘性好，含少量未風化粉砂巖碎塊，局部含粉砂，厚度為1.1-4.0m。各孔均有分布。

④灰黃色砂層：淺黃、灰黃色，主要成份為石英，分選性較好，偶含礫。南1孔夾一層2m厚的粘土。僅分布在南端的南1、南2兩個鉆孔。

（3）基巖

三疊紀砂巖：棕紅色，青灰色，砂質結構，層狀構造，鈣質膠結，節理發育，局部含泥質較多。按風化程度可分為全風化、強風化、中風化、微風化。

前寒武混合巖：灰色混紅褐色，節理發育，變余結構，塊狀構造，礦物成份主要為石英、長石、角閃石、云母，基體位變粒巖，脈體為花崗巖。按風化程度可分為全風化、強風化、中風化。

構造巖：主要為構造角礫巖、構造碎裂巖、硅化巖。構造角礫巖：黃綠色，角礫結構，塊狀構造，礦物成份石英、長石、綠簾石，其中可見多條構造糜棱巖帶。構造碎裂巖：上部黑色，下部紅色，碎結構，有少量碎斑，主要成分為長石、石英，泥質、綠簾石膠結。硅化巖：淺紅色，具硅化現象。

場地覆蓋層為一套晚更新世河流沖積相地層，厚度總體在16-17m左右，層位比較穩定，但兩頭由于地形原因,差別較大。各主要層位水平連續分布，未見明顯的落差。基巖面呈北端高、南端低，中間基本平緩。北側基巖為三疊紀砂巖、南側為前寒武混合巖，剖面揭露較大規模的構造角礫巖，揭露寬度約120m，南9孔鉆進100m深度還未能揭穿構造巖帶。

綜合以上資料，本剖面覆蓋層厚度總體在16-17m左右,層位比較穩定；各層橫向連續分布，同層位沒有明顯落差，未見被錯動跡象；剖面北側基巖為三疊系砂巖、南側為前寒武混合巖，剖面揭露較大規模的構造角礫巖，為斷面南傾逆沖斷層，揭露寬度約120m，鉆進100m深度還未能揭穿構造巖帶。本鉆孔聯合剖面確認南坑-虎門斷裂在此通過，上覆晚更新世地層未被斷錯，斷層活動年代為晚更新世之前。

6 主要成果

南坑-虎門斷裂：

南坑剖面確認了南坑-虎門斷裂的存在，揭露較大規模的構造角礫巖，為斷面南傾逆沖斷層，揭露寬度約120m，鉆進100m深度還未能揭穿構造巖帶。上覆晚更新世地層未被斷錯，斷層活動年代為晚更新世之前。

[1] 《活動斷層探測方法》 （DB/T15-2005）.

[2] 《中國地震活動斷層探測技術系統技術規程》 （JCGS-04）.

[3] 《巖土工程勘察規范》 （GB50021-2001）.

[4]《江門市幅F49C002004 1∶25萬區域地質調查報告》廣東省地質調查院，2003年.

[5]《東莞市市區地震危險性分析與地震小區劃綜合報告》廣東省地震局，2006.

TU413.3[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-215-1