广东海丰县梅陇镇—惠东县吉隆镇一带海丰断裂带的地质特征

2021-12-24李文辉邵小阳

华南地震 2021年4期

李文辉，邓飞，邵小阳

（广东省佛山地质局，广东佛山 528000）

0 前言

海丰县梅陇镇—惠东县吉隆镇一带的海丰断裂带，是隶属于区域上莲花山断裂带东束的丰顺—海丰断裂带的西南段。莲花山断裂带是一条复杂、多期次的构造变形带，从上世纪八十年代中后期开始，许多地质科技工作者对莲花山断裂带的性质与形成条件、变形变质作用与形成机制、活动特征、控岩与控盆构造特征等方面进行了大量的研究工作，取得了许多重要的认识和研究成果。梁墩杰等、邱元禧、李建超等认为，莲花山断裂带在燕山三幕（晚侏罗世）发生以强烈塑性递进形变为特征的韧性剪切变形，燕山晚期（白垩纪）以来，发生过多次拉张与挤压，沿断裂带发生碎裂变形为主的动力作用[1-4]；邹和平等通过Ar-Ar年龄约束了莲花山断裂带韧性变形时限在129.7～117.5 Ma[5]；杜继宇等认为莲花山断裂带在中生代分别经历了早白垩世中期、早白垩世末期—晚白垩世早期两期走滑热事件，其构造属性为一条大型左行走滑韧性剪切带[6]；王晓虎等认为莲花山断裂带内韧性变形时限在129～127 Ma，脆性的边界断裂发育于早白垩世官草湖组和合水组地层沉积时限之间[7]。但是，前人对于断裂带中早期的韧性剪切带与晚期的脆性断裂变形带的系统、详细的调查与筛分工作比较缺乏，或者认识存在模糊、混淆之处，对其变形发生的时限还有不同的认识等[8]。

本次断裂专项调查、研究的目的，是进一步对海丰断裂带早期的韧性剪切变形带和晚期的脆性断裂进行系统详细的识别、筛分，着重调查区内该断裂带脆性断裂的发育分布、规模、变形特征，并结合本次调查与最新的区域地质调查研究成果，分析、探讨其活动历史，更好地为基础地质研究、地质找矿以及深汕合作区的城市规划建设、重大工程选址与地震安评等提供基础性地质资料。

1 断裂的展布特征

在粤东海丰县梅陇—惠东县吉隆一带，海丰断裂带北起海丰县南桠村、海城镇一带，往南西进入调查区后分为两支：一支至赤石镇西北部一带后撒开；另一支经梅陇、鲘门、小漠、黄埠、平海后往南西方向入海。区内该脆性断裂带由十多条断裂雁行斜列构成，断裂总体走向20°～75°，倾向多为南东、少部分为北西，倾角一般为35°～80°，其展布及基本特征见图1和表1。

图1 梅陇—吉隆地区断裂构造分布图Fig.1 Distribution map of fault structure in Meilong-Jilong area

表1 主要断裂特征表Table 1 Characteristic table of major fractures

其中，发育规模较大、延伸较稳定的主干断裂有6 条，包括赤石断裂（F2）、双宫岭断裂（F6）、杨柳埔断裂（F7）、平安洞断裂（F8）、梅陇断裂（F9）、石坪断裂（F10）等。下面重点论述以上6 条主干脆性断裂的构造表现特征。

2 主干断裂的构造表现特征

研究区范围内海丰断裂带的主干断裂包括赤石断裂（F2）、双宫岭断裂（F6）、杨柳埔断裂（F7）、平安洞断裂（F8）、梅陇断裂（F9）、石坪断裂（F10）等。以上断裂在该区域地表的表现特征扼要叙述如下：

2.1 赤石断裂（F2）

赤石断裂北起赤石镇大水口村，向南西方向分叉为三组断裂。断裂走向75°，倾向南东，倾角35°～70°。断层宽从数米至21 m 不等，区内延伸长度约13 km。

该断裂发育于侏罗纪地层和侵入岩中，以发育硅化岩、构造角砾岩、碎裂石英脉为特征。

在赤石镇北部的麻拳径北侧约1 km 处（D1011点），该断裂发育于早侏罗世吉水门组劈理化的泥岩中，主要特征表现为发育规模宏大的硅化岩和硅化构造角砾岩（图2）。

图2 赤石断裂中发育的硅化岩和硅化构造角砾岩（D1011点）Fig.2 Silicified rock and silicified structural breccia developed in Chishi fault(D1011)

赤石镇西北部的吴厝村北约1 km 的D1009 点，发育构造角砾岩带，出露宽约5.0 m，产状310°∠54°（图3）。断层带内发育构造角砾岩，角砾成分为石英斑岩，大小多为1～2 cm，个别大5 cm，呈棱角—次棱角状，局部发育构造透镜体。带内岩石具绿泥石化，沿裂隙有石英细脉贯入。断层面平直，并发育有近水平的擦痕，示断层晚期活动为左旋平移的特征。断裂两侧围岩为石英斑岩，发育一组与断裂面近平行的节理。

图3 赤石断裂剖面素描图（D1009点）Fig.3 Sketch of chishi fault section(D1009)

断裂强烈活动于燕山晚期，早期表现为张性正断层，发育硅化岩、构造角砾岩；晚期局部表现为左旋平移的性质。

2.2 双宫岭断裂（F6）

双宫岭断裂北起梅陇镇天星湖，向南西延伸经松柏围、观音石山、双宫岭，至龙腿坑后终止。断层走向50°～70°，倾向北西—南东不定，倾角40°～82°。断层宽数十厘米至5 m 不等，区内该断裂长约15 km。

该断裂发育于侏罗纪地层及火山岩中，主要特征为断层角砾岩发育，带内有大规模的石英脉贯入，之后又遭受强烈挤压并破碎，于碎裂石英脉中发育围岩角砾和构造透镜体，晚期见岩脉再次贯入，断层经历了韧性剪切—拉张—挤压—拉张等多期活动。

梅陇镇西北部的沙埔村北西的观音石山东侧的D3056点，于早侏罗世上龙水组的片理化粉砂质泥岩中发育构造破碎带。断层早期为张性正断层，形成褐铁矿化构造角砾岩，并有大规模石英脉贯入，晚期为左旋平移走滑（图4）。

图4 双宫岭断裂实测构造剖面图（D3056点）Fig.4 Measured structural profile of Shuanggongling fault(D3056)

双宫岭断裂形成活动于燕山晚期—喜山早期，断裂是在早期韧性剪切的基础上发育起来的。燕山晚期表现为张性正断层，形成断层角砾岩，并有石英脉贯入；喜山早期遭受强烈挤压形成碎裂岩或构造透镜体，为逆断层，局部则表现为平移走滑；之后为张性，有岩脉贯入。

2.3 杨柳埔断裂（F7）

杨柳埔断裂北端起始于海丰县梅陇镇东北部，沿梅陇镇新乡、三合村后、杨柳埔矿厂、大排岭、福钟墩及鲘门镇的骆坑、田坑一线等地展布，区内延伸长度约33 km。

断层发育于晚三叠世—早侏罗世蓝塘群中，总体走向50°～60°，倾向南东，倾角26°～85°。断层带内主要发育有碎裂岩、硅化碎裂岩、构造角砾岩等。

断裂早期表现为张性活动，断层破碎带被大规模石英脉贯入，并发育构造角砾岩，之后遭受强烈的挤压，形成强挤压变形带，晚期复又为张性，见岩脉侵入。

位于小漠镇对面岭的D3077点，为人工开挖露头，露头良好。断层发育于早侏罗世吉水门组的片理化角岩中。断层影响带宽3～4 m，带内主要发育碎裂岩、硅化碎裂岩、褐铁矿化构造角砾岩和碎裂角岩。断层早期表现为张性正断层，发育构造角砾岩、硅化碎裂岩；中期发生强烈挤压，形成碎裂岩、断层泥砾带；晚期又经历了张裂，有中性岩脉沿后期构造裂隙贯入。该点实测了构造剖面（图5）：

图5 杨柳埔断裂实测构造剖面图（D3077点）Fig.5 Measured structural profile of Yangliupu fault(D3077)

位于黄埠镇北东的竹高岭庙前的水泥路边，人工良好露头(D4053)。断层发育于早侏罗世吉水门组的片理化角岩中。断层带由7 条压性断层组成，断层中发育有硅化岩、碎裂岩、磨砾岩等，多见挤压透镜体。多条断层中发育松散呈粘土状的青灰、灰黑色的碎粉岩。断层表现为强烈的挤压性质，沿晚期裂隙有石英脉贯入（图6）。

图6 杨柳埔断裂构造剖面图（D4053点）Fig.6 Structural profile of Yangliupu fault(D4053)

杨柳埔断裂形成、活动于燕山晚期—喜山早期。燕山晚期表现为张性正断层，形成构造角砾岩，局部地段见大量石英脉贯入；喜山早期遭受强挤压形成碎裂岩系，为逆断层；之后亦为张性，见岩脉贯入。

2.4 平安洞断裂（F8）

区内平安洞断裂北端始于海丰县梅陇镇北东的大液村，经梅陇镇后闪山、焦坑、凤山、大嶂山、平安洞水库，往南西一直延伸至小漠镇西北部断裂发育于晚三叠世—侏罗纪地层及火山岩中，走向45°～75°，倾向南东，倾角55°～75°，断层宽从几十厘米至35 m 不等。断裂以发育碎裂石英脉、碎裂岩为特征，局部地段发育构造角砾岩石，晚期见石英脉、石英斑岩脉侵入。

在平安洞水库以西，断裂以发育多组近平行排列的断层为特征，每组断层宽度从十几厘米至1 m多不等。

在海丰县青年水库大坝东侧150 m 处（D4037），断裂发育于早侏罗世上龙水组片理化泥岩、泥质粉砂岩中。断裂早期的张裂使得大规模石英脉贯入，中期表现为强烈的挤压，早期侵入的石英脉因发生强烈挤压而碎裂，或被挤压呈透镜体状、豆荚状；晚期则再次表现为张性，沿裂隙有石英细脉及石英斑岩脉贯入（图7）。

图7 平安洞断裂实测构造剖面图（D4037）Fig.7 Measured structural profile of Pingandong fault(D4037)

位于小漠镇北东南君寮东侧县道边的D5069点为人工开挖良好露头，为高约40 m 的人工开挖边坡，断裂带发育于早侏罗世吉水门组片理化角岩中。断裂由5 条近平行的小断层构成（图8），单条断裂宽0.1～2 m 不等，主要发育碎裂岩、构造角砾岩，主要特征为：f1断层的断面呈波状起伏，产状145～150°∠35～55°，顶部可见沿断层面发育有大小不一的角岩构造透镜体；f2 为碎裂岩带，宽约2 m，产状130°∠70°。断层上盘为中厚层状片理化角岩，片理产状170°∠35°；下盘为薄层状碎裂化片理化角岩，片理产状120°∠35°，构造岩带中部发育一断层滑动面，产状130°∠70°，断面下盘发育一层小于5 cm 厚的碎粉岩，较松散，向上部尖灭（图9）；f3 断层最宽处50 cm，产状130°∠70°。带内发育碎裂石英脉、硅化构造角砾岩，角砾成分为角岩，铁质胶结；f4 宽10～50 cm，产状140°∠45°，发育构造角砾岩，角砾成分为角岩，之后有石英细脉贯入。断层两侧为片理化角岩；f5断面呈波状起伏，总体产状168°∠45°，断面上发育近水平方向的褐铁矿和硅质薄膜，并见5～10 cm 厚的褐铁矿化碎裂岩和透镜状构造角砾岩，角砾成分为角岩。综上所述，断层早期表现为张性正断层，形成构造角砾岩，并有石英脉贯入；中期发生强烈挤压，形成碎裂岩系和构造透镜体，早期贯入的石英脉发生碎裂；晚期发生一定程度的张性活动，断层带内有完整石英细脉贯入，靠近断面处发育牵引褶皱，示正断层性质（图8）。

图8 平安洞断裂实测构造剖面图（D5069点）Fig.8 Measured structural profile of Pingandong fault(D5069)

图9 f1和f2断裂特征Fig.9 Fracture characteristics of f1 and f2

平安洞断裂形成、活动于燕山晚期—喜山早期。断裂是叠加在早期韧性剪切带的基础上发育起来的，燕山晚期发生拉张形成构造角砾岩，个别地段见大规模的石英脉贯入，局部发生硅化，属张性正断层；喜山早期遭受强挤压，形成碎裂岩和构造透镜体，为逆断层；之后再次表现为张性，见岩脉贯入。总的来说，断裂经历了韧性剪切—脆性拉张—挤压—脆性拉张等活动过程。

2.5 梅陇断裂（F9）

梅陇断裂在调查区内北端始于梅陇镇长埔村，在梅陇镇则隐伏于第四系之下，至高飞岭、围领头又出露地表，向南西经鲘门镇的塘尾、排角山及小漠镇北西，至黄埠镇的新田坑、霞坑村一线。断裂走向20°～75°，倾向南东—北西不定，倾角30°～85°不等，断层影响带最宽处达6 m。

位于由黄埠镇通往小漠镇公路的北侧D8016点，为人工良好露头。断裂出露宽度＞3.3 m，走向北东，倾向北西，产状315°～345°∠55°～75°。断裂发育于早侏罗世吉水门组中，是在韧性剪切带的基础上发展起来的，早期为张裂，见石英细脉贯入，并发生硅化、碎裂，属张性正断层；晚期则表现为逆冲挤压，形成硅化碎裂岩及强挤压破碎带，断裂带内发育3组晚期断面，断面上分别发育有碎粉岩及擦痕。断裂带两侧围岩分别见花岗斑岩脉侵入（图10）。

图10 梅陇断裂实测构造剖面图（D8016点）Fig.10 Measured structural profile of Meilong fault(D8016)

区内梅陇断裂是叠加在早期韧性剪切带的基础上发育起来的，且在不同地段的表现特征有所差异。在断裂北东段的梅陇镇一带，断层发育于侏罗—白垩纪火山岩和砂泥质岩中，以发育碎裂石英脉和构造角砾岩为特征，石英脉多被压碎而呈透镜状、豆荚状，并见有较多的围岩角砾，个别角砾因被挤压而呈透镜状，其长轴方向多与断层平行；在断裂的中段鲘门镇和南西段的黄埠镇一带，断层发育在侏罗纪火山岩和沉积地层中，以发育碎裂岩、硅化碎裂岩、硅化构造角砾岩等为特征。

梅陇断裂形成、活动于燕山晚期—喜山早期。断裂早期（晚侏罗世末—早白垩世初）表现为韧性剪切，燕山晚期表现为脆性破碎形成构造角砾岩并见大规模石英脉贯入，局部地段发生强烈硅化，为张性正断层性质；喜山早期则表现为强烈挤压形成碎裂岩及强挤压变形带，为逆断层性质，之后局部地段再次发生张裂，见岩脉贯入。总体来说，断裂经历了韧性剪切—脆性拉张—挤压等多期活动的过程。

2.6 石坪断裂（F10）

石坪断裂北起铁涌镇石坪村，向南西经黄洞、径口山、高排岭、油麻园、咸台，一直延伸至白石岭后出海，区内延伸长度近20 km。

断裂南西段发育于晚侏罗世和晚白垩世花岗岩中，而北东段则发育于早侏罗世吉水门组地层及中—晚侏罗世热水洞组火山岩中。断裂走向45°～80°，倾向北西，倾角60°～80°不等

断裂主要发育碎裂岩、硅化碎裂岩、硅化构造角砾岩等，沿断裂见晚期岩脉贯入。在铁涌镇油麻园、平海镇苏木坑等地，可见断裂是叠加在早期糜棱岩或糜棱岩化花岗岩之上发育起来的，体现了断层具有多期活动的特征。

位于平海镇苏木坑D0039 点，断裂宽约20 m，产状310°∠60°。断裂是叠加在早期韧性剪切的基础上发育起来的，早期发生张裂并有石英脉贯入，之后发生破碎、硅化及褐铁矿化，形成构造角砾岩、硅化构造角砾岩和褐铁矿化碎裂岩，属张性正断层性质；中期为强挤压，发育碎斑岩；晚期再次表现为张性，见闪长岩脉和石英脉沿断裂贯入。断裂两侧的围岩为晚侏罗世的糜棱岩化中粒斑状黑云母二长花岗岩（图11）。

图11 石坪断裂实测构造剖面图（D0039点）Fig.11 Measured structural profile of Shiping fault(D0039)

位于铁涌镇油麻园东约1 km的782点剖面，断裂为发育在晚侏罗世中粒黑云母花岗岩之中的挤压破碎带，宽达120 m（包括影响带），破碎带产状为345°∠75°，带内构造岩具有清楚的分带现象，依次可分为强压碎岩带、糜棱岩化带和千糜岩带（挤压中心带）。它们以对称形式出现，带与带之间的界线是以一种过渡的分带，反映了应力作用的一致性（图12）。

图12 石坪断裂构造剖面图（782点）Fig.12 Structural section of Shiping fault（point 782）

3 新构造运动特征

研究地处海丰活动断裂带西南段，新构造运动的表现特征明显，如在河流阶地、海蚀地貌、多级剥蚀台地、地震活动和温泉分布等方面。

3.1 河流阶地

梅陇镇水口西南大液河支流中发育有三级河流阶地，其中T1 阶地时代为全新世，T2 阶地时代属晚更新世，T3 阶地可能为中更新世晚期至晚更新世早期。吉隆镇北的好招石村一带的吉隆河，发育有河流一级阶地，时代为全新世。

3.2 多级剥蚀台地

平海镇北东一带发育有四级剥蚀台地，台地向北东倾斜，各级台地绝对标高分别为11 m、52 m、98 m及126 m，相邻台地标高相差约40 m。

3.3 海蚀地貌

海蚀、海积地貌提供了第四纪新构造运动的良好证据。在区内小漠、鲘门、梅陇等地，常见成排分布的海蚀崖，最高达30～40 m。小漠排角一带发育两级海蚀平台，高度分别为10 m、20 m 左右。

3.4 地震活动

沿海丰断裂带发生的地震活动十分频繁，仅1970—1979 年间，梅陇一带就发生过3～3.9 级地震10余次，1980年2月至4月，在梅陇东南5 km处发生小震1500余次。

3.5 温泉

区内海丰县赤石镇北西的汤湖村、花树下等地发育有温泉，水温分别为27℃、59℃，梅陇镇黄土岭温泉水温36.5℃，反映了海丰断裂带对温泉发育分布的控制。

综上所述，区内的地形地貌特征（河流阶地、海蚀地貌、剥蚀台地）以及温泉的分布等均反映了该区新构造运动的特征，表现为以缓慢上升为主的振荡式区域性升降运动。

4 探讨

（1）海丰断裂带的形成发育历史。在中生代时期，随着太平洋板块对欧亚板块的碰撞俯冲作用，本区进入大陆边缘活动带发展阶段，是区内断裂活动最强烈的时期。从区内并结合区域上海丰断裂带的表现特征看，认为区内韧性剪切带的形成时间应为白垩纪中晚期（早白垩世晚期）。随后，沿韧性剪切带发育了一系列北东向的脆性断裂构造，如赤石、双宫岭、梅陇、平安洞、杨柳埔、石坪断裂等，这些断裂的活动时期为燕山晚期—喜山期。

（2）区内断裂构造的表现特征和活动历史的差异性。区内北东向海丰断裂带中各脆性断裂具多期活动的特征，但各断裂表现特征、性质与的活动历史等方面也存在一定的差异。从野外的调查研究结果来看，以双宫岭断裂（F6）为界：北西侧的断裂（F1～F5、F11～F15）活动于燕山晚期，以发育硅化岩、硅化构造角砾岩、碎裂岩为特征，断裂以张性正断层为主，部分为逆断层；东南侧的断裂（F6～F10）活动于燕山晚期—喜山早期，燕山晚期表现为张性正断层，见大规模石英脉贯入、局部地段发生强烈硅化，并形成构造角砾岩，而喜山早期则表现为逆断层，形成碎裂岩及强挤压变形带，其规模较大，延伸较稳定，之后断裂再次表现为张性，见岩脉贯入。