惠州市城区内地质构造研究

2016-02-05曹剑

地球 2016年12期

关键词：博罗惠州市燕山

■曹剑

（广东省有色金属地质局九三五队广东惠州516001）

惠州市城区内地质构造研究

■曹剑

（广东省有色金属地质局九三五队广东惠州516001）

本文以惠州市城区内的地质构造情况为研究对象，通过地质填图、水文地质钻探和物探（土壤测氡和高密度电法）等实务工作，结合区域地质资料和区域水文地质资料，来对惠州市惠城区内的地质构造进行分析、验证和更新。

地质构造断陷盆地断裂

1 引言

研究区为惠州市部分城区，研究对象为研究区内的地质构造，本文通过区域资料的收集、分析、研究，推论出惠州的地质发展史，再主要对研究区的内存在的断陷盆地和断裂进行分析研究，结合实务工作，再重点分析研究惠州断裂。

2 研究区概况

研究区属华南准地台，东南沿海断褶带，中部为惠阳断凹盆地分布区。区内构造以断裂为主，区域性北东向博罗大断裂、樟木头断裂斜贯本区，并与北西向惠州断裂及各次生断裂相互切错，构成了调查区较复杂的区域构造特征。

本区的新构造运动形式，表现为断裂的“复活”或“新生”，及与其活动有关的地震，温泉和差异性升降运动等。新构造运动控制着现代地形地貌、地热异常和第四纪沉积层的分布。

从区域构造上看惠州断陷盆地受博罗-紫金断裂（汤泉、矮陂温泉分布，表明其有活动性）、黄巢山复式背斜影响强烈，博罗-紫金断裂以北西为增城隆起、断裂以南东为惠州断陷盆地分地，再往南为惠阳凹陷，惠州断陷盆地受博罗断裂、惠州断裂、新圩断裂围限明显，从矮陂-仍图-小金口-下角中堂呈北东展布。

研究区地质史简要评述：1）前震旦纪发育基地断裂（影响惠州地壳稳定性的基底断裂为高要—惠来基底断裂），研究区古陆形成期，研究区未见前寒武花岗岩侵入。2）震旦、寒武纪形成进积，沉积了厚度较大的复理石堆积（浊流沉积），研究区加里东期主要接受沉积（地槽凹陷型地壳），区内未见大规模的加里东期花岗岩侵入。3）其后（寒武纪晚期）经历较长时期的退积，缺失奥陶、志留系地层，在泥盆世早期形成类复理石沉积（属滨海沉积），其后经历较大规模的进积，至石炭纪形成厚度较大的复理石沉积（属深海浊流沉积），其间经历过小规模的退积，局部形成沉积间断；至石炭纪晚期产生规模较大的退积，导致研究区二叠系、三叠系早中期地层缺失；研究区此地史期内属海西期（或称华力西期），经历较长时期的沉积间断，局部零星分布古生代混合花岗岩（博罗县城以北）。4）三叠纪晚期至侏罗纪早期经历较大规模进积，形成类复理石沉积，此时研究区处于印支期晚期，研究区未见出露印支期花岗岩。5）侏罗纪中晚期后，研究区处于地壳活跃期一燕山期，早期火山活动强烈，伴随火山活动幅度的不同，研究区接受巨厚层状的陆相火山碎屑一碎屑沉积建造，并伴随大面积的岩浆侵入，导致研究区大量出露燕山期粗粒花岗岩，至燕山晚期，惠州断陷盆地形成雏形，至喜山期接受巨厚层状的磨拉石沉积（山前拗陷盆地）。其后进入第四纪，苍海桑田，生物茂盛、人类繁衍。

3 断陷盆地

断陷盆地（Ⅰ）位于研究区中部的小金口—江北—金山湖一带，呈北北西向分布，平面长约23km，宽4～6km。盆地西侧以惠州断裂为界，由白垩系丹霞组红色岩层构成，岩层倾向231°～255°，倾角17°～24°。盆地呈不规则椭圆形，沉降中心靠惠州断裂一侧。盆地形成于燕山晚期。

4 断裂

4.1 博罗大断裂（F1）

位于研究区北西部，为区域性紫金～博罗大断裂的一部分，断带宽l0-15m，普遍发育糜棱岩化，角砾岩化、硅化、片理化，断裂总体走向为北东，倾向南东，倾角40-80°，局部陡立或倾向北西。断裂两北盘由混合岩及白垩纪花岗岩构成中低山地貌，东南盘则由变质岩及沉积岩构成低山及丘陵地貌。

该断裂在燕山期-喜山期活动强烈，并由原来的逆断层变为正断层。种种迹象表明该断裂近代仍有活动，但仅表现为两侧地壳的缓慢升降和热泉的出露，地震活动频度、强度均很低。

紫金～博罗大断裂发生反钟向滑动，其强烈时期为燕山晚期，现在仍有活动。兴宁～博罗一线出露温泉4个，每年释放的能量相当T-6.1级地震的能量，但是地震活动频度、强度均很低。

4.2 马洞坑断裂组（F2）

位于研究区中西部，由4条断裂大致平行斜列组成，以马洞坑断裂规模较大。该组断裂切错近东西向断裂，又被北西向断裂切错。

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马洞坑断裂长约5km，断带宽20～30m，倾向140°，倾角40°，力学性质属压扭性。断裂切错塘厦组、桥源组、金鸡组、小坪组。断带沿走向呈舒缓波状，由砂岩、泥质粉砂岩形成角砾岩和构造透镜体，硅化、褐铁矿化普遍可见，砂岩被磨碎形成千糜岩，碎屑矿物呈定向排列，充填石英细脉等。

4.3 惠州断裂（F3）

位于研究区中西部。斜贯惠州市区，出露长度约17km，根据该断裂控制水北断陷盆地推测，断裂向北可能延伸至汤泉林场。断裂出露宽度10～60m，最宽达100m以上，沿走向呈舒缓波状，总体走向135～150°，倾向45～60°，倾角65～75°。断裂东南段穿越小坪组，并控制和切割嶂顶侵入体；往西北造成塘厦组、桥源组、小坪组、金鸡组、天子岭组与丹霞组呈断层接触。断层破碎带有明显分带性，反映了多次不同力学性质活动特征，活动时间从燕山晚期到喜马拉雅期。活动规律由顺钟向张扭性～反钟向张扭性～顺钟向张扭性交替进行。

在断裂中段派生一条北北西向分支断裂，命名为东南坑断裂，长度11.5km，断裂带宽1～10m，倾向70°，倾角67°，力学性质属张扭性。断裂切错塘厦组、桥源组、小坪组、金鸡组、天子岭组、春湾组或使不同时期的地层呈断层接触。断带角砾岩杂乱分布，充填铁质和团块状石英脉。

通过两条土壤氡测线、三条高密度电法测线、三个实测剖面和两个水文钻孔揭露。两条氡检测线配合实地勘察，确定两处惠州断裂均被公路和房屋覆盖。

图1 惠州断裂北段高密度电阻率剖面图

图2 惠州断裂南段高密度电阻率剖面图

图3 惠州学院高密度电法剖

图2所示剖面图可见一条明显的高电阻、低电阻分界线，故可知其为一条断裂，钻孔（ZK3）的揭露也证明了这一点；图3所示剖面图可见高电阻、低电阻交错分布，推测可能有两条断裂。

从三条实测剖面（惠州大学、麦地新村、六湖仔）分析，其断裂活动特征基本相同，根据惠州大学构造剖面显示，破碎带有明显分带性，反映了多次活动特征。据麦地新村和惠州大学构造剖面构造岩热释光测年结果，断裂在晚更新世晚期有3次不同性质活动，第一次在45.02~46.20万年，第二次在31.93万年，第三次在5.90~6.77万年。

惠州断裂的活动时间从燕山期到喜马拉雅期，活动规律由顺钟向张扭性～反钟向压扭性～顺钟向张扭性交替进行。破碎带有明显的分带性，反映了多次不同力学性质的活动。

4.4 樟木头断裂（F4）

为一区域性断裂，长约100km，在研究区内斜贯研究区中下部，长约14km，断裂带出露宽度5～55m，沿走向呈舒缓波状，总体走向30～60°，倾向300～330°，倾角50～60°。断层还切错老虎塘组、牛角河组、杨溪组、老虎头组、小坪组、漳平组等地层并控制白垩纪侵入岩的分布。断裂带由含砾砂岩、细砂岩、粉砂岩形成的硅化岩、构造角砾岩、糜棱岩化砂岩等组成，破碎带的分带性明显，具多次活动特征。据断裂带的宏观及微观特征分析资料，断裂有多次不同力学性质的继承性活动，在整个燕山期处于活动状态，活动规律从压扭性到张性交替进行。据区域地质资料，该断裂的活动时间从印支运动到喜马拉雅运动。