1.2　断裂活动性研究

1.2.1　活动断裂概述

1.活动断裂的定义

活动断裂（活断层、活动断层），最早由A.C.Lawson（1908）提出，继之，B.Willis（1916）强调活动断层是与地震活动有关，今后仍可能发生滑动的断层。据D.B.Slemmons（1977）统计，有关活断层的定义有31种之多。关于活断层有关名词，徐煜坚（1982）指出有20多个。但他们定义活断层有一个共同的特点，即强调现代和近代活动性，或者说至今仍活动的断层称为活断层。

广东省地震构造图及其说明书（广东省地震构造概论）对活动断裂的解释是：活动断裂的时间的界定晚更新世（约10万年）活动过或其后也有活动（无论是在地表抑或是深部或两者兼具）的断裂称为活动断裂。

2.研究活动断裂的意义

地震活动，是地壳浅部与深部断裂活动的直接证据，地震给地表造成严重破坏，即使是无震滑动，即断裂的蠕动，也会对地表工程设施产生破坏。因此，活动断裂的研究，不仅对地质学、地球动力学和地震成因的研究具有理论意义，而且对蓄能电站建设的安全性以及对地震预测与防震减灾工作都具有实际意义。

1.2.2　活动断裂分类

结合广东省活动断裂研究的情况及与地震活动的关系，考虑其规模大小、切穿深度、力学性质及活动性，按不同标准对广东省活动断裂作了以下3种分类。

1.按断裂规模分类

按断裂切割地壳的深度和延伸的规模大小来分类。

（1）深断裂。深断裂是指延伸距离长达100～1000km，影响面宽达1～100km，切割深度大的断裂，有的切穿硅铝层，有的切入硅镁层，甚至有的切穿上地幔或岩石圈。广东的深断裂绝大多数为切穿硅铝层的地壳断裂。深断裂都有多期次活动特征，地震沿深断裂成带状分布，温泉亦呈线状排列。如北东向南澳断裂（Ⅳ-1）、莲花山断裂（Ⅳ-4），东西向佛冈-丰良断裂（Ⅰ-3）等。

（2）大断裂。大断裂是指规模较大的断裂：走向延长一般约100km，个别也可超出甚至更长，影响宽度1～10km，切割深度可以切入基底和硅铝层，沿大断裂亦有地震分布，也有少量温泉出露，如北东向的紫金-博罗断裂（Ⅳ-5）、郴县-怀集断裂（Ⅵ-5）及东西向的九峰断裂（Ⅰ-1）等。

（3）断裂。断裂是指规模较小的断裂，走向延长小于100km，影响宽度也小于1km，一般长度到几十千米较为常见，往往是深断裂或大断裂的某一组成部分，有些发震构造即为这类断裂，如阳江1969年6.4级地震就发生在平冈断裂上。

2.按断裂的性质分类

按力学性质分类，中间应力轴（σ2）与主压应力轴（σ1）与主张应力轴（σ3）位置及相互关系而定。

（1）正断层（正倾滑断层）。σ2、σ3近于水平，σ1近于铅直，则为正断层。如莲花山断裂、三水-罗浮山断裂、广州-从化断裂。近期即为正断层。

（2）逆断层（逆倾滑断层）。σ2、σ1水平，σ3近于铅直，则为逆断层。如吴川-四会深断裂即为逆断层。

（3）平移断层（走滑断层）。σ2近于铅直，σ1、σ3近于水平，则产生平移断裂。如据近期三角测量结果表明，北西向的榕江断裂则为右旋平移断裂。地震术语中称为走滑断层。

3.按断裂活动性分类

以断裂最新活动剧烈程度和距今活动的时间来分类。

（1）发震断裂。这是最新、最剧烈的活动断裂。它和地震的发生有着成生的联系，强震发生时，可出现地表断层，亦可表现深部的错动，地震沿断裂呈线状分布，极震区长轴和震源机制的断层面解与断层产状有较好的对应关系，如2008年汶川8.0级地震的龙门山断裂，广东北东向河源断裂、人字石断裂及与其斜交的北北西向断裂，阳江地区的平冈断裂等。

（2）活动断裂。晚更新世（10万年）有过活动，小震零散但亦成带状排列，温泉呈线状分布，断层气（Hg、Rn）出现异常的断裂，如广州-从化断裂，莲花山断裂等。

（3）活动未明断裂。断裂测年大于10万年以上者，偶有小震分布，但不成带状，温泉亦零散出露，断层气又未出现异常的断裂。

1.2.3　活动断裂体系划分及其特征

广东省内的活动性断裂，按方向分属北东向断裂系、东西向断裂系和北西向断裂系。各自有其共性亦有差异性。

1.北东向断裂系

本区北东向深断裂从东到西依次有南澳深断裂带、汕头-惠来深断裂带、潮州-普宁深断裂带、莲花山深断裂带、邵武-河源深断裂带、新丰-恩平深断裂带、吴川-四会深断裂带等。

上述北东向断裂系其特征和活动性各自有一定的差异，但它们同时也有以下共同特征：

（1）断裂走向一般为N30°～60°E，断裂走向由南往北由北东东变为北北东，在北纬23°以南沿海走向为N45°～60°E，往北断层走向为N35°～45°E，北纬26°以北，小于N35°E。此类断裂大部分倾向南东，亦有倾向北西者。断裂规模较大，一般沿走向延伸数百千米甚至逾千千米，宽度达数千米至数十千米。

（2）断裂活动具有多期性。加里东或印支期形成，燕山期活动强烈，此时具挤压性质，至喜马拉雅期往往转化为张性，多为正断层，如五华-深圳及政和-海丰断裂，由于相邻两条平行的正断裂而组成了地垒构造，同时还具左旋错动，如广州-从化断裂，喜马拉雅期左旋错动东西向三水-罗浮山断裂达6km。又如邵武-河源断裂，不仅地质上错动明显，就是近数十年的形变测量亦明显的左旋错动。

（3）断裂切割较深，至少达到硅铝层，沿断裂多有基性小岩体分布。如政和-海丰断裂上的揭西五经富玄武岩，邵武-河源断裂上的埔前-杨村一带的杏仁状玄武岩，吴川-四会断裂也有基性岩分布。沿这组断裂，几乎都有大片花岗岩以岩基状侵入，形成断裂岩浆岩带，随着热液的贯入和区域动力作用，往往在断裂两侧形成热动力断裂变质带。

（4）断裂控制两侧的地层、构造的发育。不仅是岩相古地理的分界线，还是大地构造Ⅱ级单元的分界线，如莲花山断裂，东南侧主要为地洼构造层的火山岩分布，西北侧则广泛出露地槽、地台构造层，且又是Ⅱ级大地构造单元的分界线。邵武-河源断裂、吴川-四会断裂也有类似特征。

（5）断裂控制了区域的地形地貌，在卫片上色调反差强烈，十分清晰可辨。沿断裂分布着一系列北东向延伸的山体，如莲花山、罗浮山、九连山、青云山、云雾山等和串珠状的中新生代盆地，如海丰、五华、多祝、淡水、龙川、河源、罗定、北流等盆地。断裂也成为正负地形的分界线，如莲花山两侧的断裂，即政和-海丰断裂南东倾，五华-深圳断裂北西倾，断层下盘上升，形成了高耸的莲花山脉，而两侧分布一系列中新生代盆地。此外，断裂还控制着水系的发育，东江沿着邵武-河源断裂延伸，流溪河、锦江有一大段则沿广州-从化断裂流动，新兴江、漠阳江上游是沿着吴川-四会断裂而下的。从断裂与水系的玫瑰图来看，也十分明显地看出水系分布受断裂控制。

（6）断裂与地震的关系。这组断裂既是控震构造，也是发震构造。从控震构造来看，常常有一系列强震沿北东向断裂呈带状分布，如沿滨海断裂，就分布有1600年南澳7级和1918年7.3级地震，1604年泉州7½级地震，1605年琼州7½级地震；邵武-河源、苍城-海陵断裂带，同样发生了1806年寻乌6级地震，1962年河源6.1级地震及1969年阳江6.4级地震，这些地震不仅受控于断裂带，且按一定方式与规律发生震中迁移，由此，而组成的构造地震带，同时，北东向断裂还是发震构造，如1936年灵山6¾级地震和1969年阳江6.4级地震，其等震线长轴就呈北东方向，统计了19次M≥5以上地震，等震线长轴近一半为北东向。

2.东西向断裂系

东西向断裂系有3条深断裂：即佛冈-丰良、高要-惠来、琼州海峡深断裂。有三条大断裂：即九峰、贵东、遂溪大断裂。

上述东西向断裂系，具有以下几个共同特征：

（1）每隔1°～1°30′纬度出现一条东西向纬向构造，其宽度在20′～40′之间似呈等间距排列。

（2）在东西向断裂系中，航磁、重力异常比较明显，推测都有潜伏的基底断裂存在。

（3）该断裂大都由花岗岩体、褶皱和断裂组成，地表断裂不连续，具有挤压破碎现象，早期为逆冲断裂，晚期转化为正断裂。

（4）东西向断裂多被北东向和北西向断裂错切，与北东向断裂为左旋错切，与北西向断裂则为右旋错切。

（5）断裂活功具有多期性，成生较早，剧烈活动在印支-燕山运动期间，晚期又切过中新生代盆地。

（6）有温泉分布，同时形成东西向地热异常。

（7）东西向断裂控制着地震的分布，地震的发生，往往在北东向、北西向与本断裂的交汇处。

3.北西向断裂系

北西向断裂是一组现代活动性很强的断裂，主要发育于沿海地区，按一定的间距排列，自东而西主要有饶平大断裂、韩江大断裂、榕江大断裂、普宁大断裂、惠来大断裂、珠江口大断裂，白坭-沙湾大断裂、西江大断裂、广海湾大断裂、涠洲-斜阳大断裂。

北西向断裂系可以归纳为以下4条共同特征：

（1）断裂走向呈北西至北北西，倾角较陡，规模不大，延伸不远，仅几十到100km，呈断续分布，在卫星影像上仍然十分清晰。靠近沿海地区，断裂较密集，规模较大，活动较明显；远离海岸至内地，断裂较稀疏，规模较小，活动较弱。

（2）断裂切割不深，沿断裂很少见玄武岩分布，但断裂活劫具有多期性，前期主要为张性，属正断层，断层上盘发育着新生代盆地，如茂名盆地、三水盆地。后期则表现为逆断层，具压性，如合江-茂名断裂，前期控制茂名盆地白垩-古近系红层的沉积，之后，断裂反向运动（逆冲），在断裂下盘沉积新近系，并使古近系逆冲在新近系之上。近期大地形变测量表明，西江断裂目前仍处于挤压状态。北西向断裂除了沿倾向滑动外，也同具走滑分量。如在高明三洲附近，北东向的从化-阳江断裂被北西向西江断裂所切，使西南侧的开-恩断陷带向西北错移，显示了右旋性质。同样，北西向珠江口断裂，将近东西三水-罗浮山断裂东段往南东呈右旋错动。

（3）断裂控制了水系、盆地、港湾的形成和发育。由于北西向断裂发育较新，而且切割了北东向断裂，故一系列河流受北东断裂控制，如韩江、榕江、西江、漠阳江等，并相应形成了韩江三角洲、珠江三角洲和一系列受控于北西断裂港湾，如红海湾、大鹏湾、珠江口、磨刀门、阳江南的海湾、雷州湾等。

（4）断裂与地震关系密切，是多次地震的发震构造。统计了东南沿海19次M≥5级以上地震等震线的极震区长轴，50%北西向。具体来看，如1067年潮州6ėĢ级地震，1806年会昌6级地震等烈度图部明显反映出来。此外，1962年新丰江6.1级地震，经众多学者研究，根据震源机制解及波谱分析，及余震呈北西方向条带状分布，确定该次地震主震发震构造为北西向。1981年海丰震群，3月14日ML3.4级地震，发震构造为北西向断裂（魏柏林，1983）。1994年、1995年北部湾6.0级、6.1级地震（魏柏林，1988）；1997年台山M4.1级、M3.6级地震，都是北西向断裂为发震构造。