?？谑腥率阑顒?dòng)海秀斷裂存在性判斷1

劉華國 李 峰 吳小江 賈啟超 王志成 林 鎮(zhèn) 賈 偉 張 攀

1）中國地震災(zāi)害防御中心，北京 100029

2）海南省地震局，海洋地震與工程地震研究中心，?？?570203

引言

?？谑形挥诃偙睌嘞輲?nèi)，區(qū)內(nèi)斷塊差異構(gòu)造運(yùn)動(dòng)明顯，巖漿活動(dòng)頻繁，活動(dòng)斷裂發(fā)育，地震活動(dòng)強(qiáng)烈，是少有的8 度抗震設(shè)防省會(huì)城市。據(jù)2007 年?？谑谐鞘谢顒?dòng)斷層探測結(jié)果，?？谑兄車植嫉闹饕率阑顒?dòng)斷層包括北東東向馬裊?鋪前斷裂、北西向長流?仙溝斷裂、鋪前清瀾斷裂。其中，馬裊?鋪前斷裂位于強(qiáng)烈升降運(yùn)動(dòng)的地壘和地塹邊緣轉(zhuǎn)折地帶，以垂向差異運(yùn)動(dòng)為主（李志雄等，2006；徐起浩，2007；胡亞軒等，2018），是1 條陸上長約百余千米的深大斷裂，具有高角度正斷兼有左旋走滑性質(zhì)，是1605 年瓊山7 ?級歷史強(qiáng)震的發(fā)震斷層（陳恩民等，1979，1989；王志成，2006；胡久常等，2007）。?？谑谐鞘谢顒?dòng)斷層探測運(yùn)用地貌陡坎、鉆孔聯(lián)合剖面探測和地層年代學(xué)測定方法進(jìn)行研究，結(jié)果顯示，海秀斷裂是馬裊?鋪前斷裂的分支斷裂，沿地表陡坎前緣展布于?？谑兄行?，陡坎兩側(cè)地面落差5～15 m，為1 條長約8 km 的近東西向全新世正斷層。然而得出以上結(jié)論的依據(jù)存在諸多不確定性，首先，從地貌上看，斷裂沿線地貌陡坎形態(tài)上較曲折，有別于構(gòu)造陡坎較平直的特點(diǎn)，成因存在不確定性；其次，揭示斷層存在的鉆孔聯(lián)合剖面多數(shù)鉆孔深度為20～30 m，缺少深部構(gòu)造的支持依據(jù)，且揭示的標(biāo)志性地層高低起伏度較大，地貌形態(tài)具有外營力改造特征；最后，根據(jù)《?？谑谢顢鄬犹綔y與地震危險(xiǎn)性評價(jià)工程技術(shù)報(bào)告》，有落差的松散灰黑色砂地層為晚更新世早期，其頂部14C 測年結(jié)果顯示距今2.11 ka 的地層未見斷錯(cuò)，據(jù)此判定斷層為全新世活動(dòng)的依據(jù)存在不確定性。為此，有必要判斷海口市中心海秀斷裂存在性與活動(dòng)性。

由于海秀斷裂近東西向展布于?？谑兄行姆比A地段，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)和城市發(fā)展規(guī)劃帶來重大影響，準(zhǔn)確厘定其幾何位置和最新活動(dòng)特征不僅可以科學(xué)評價(jià)?？诔菂^(qū)地震危險(xiǎn)性、合理開展防震減災(zāi)規(guī)劃，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供服務(wù)，且對全面認(rèn)識瓊北地區(qū)地震構(gòu)造和地球動(dòng)力學(xué)研究具有重要科學(xué)意義。基于此，本文在野外地質(zhì)調(diào)查和微地貌測量分析的基礎(chǔ)上，采用淺層人工地震勘探和鉆孔聯(lián)合剖面探測相結(jié)合的方法，對海秀斷裂進(jìn)行進(jìn)一步研究。

1 地質(zhì)構(gòu)造背景

瓊北斷陷帶內(nèi)主要展布近東西向馬裊?鋪前斷裂、北西向鋪前?清瀾斷裂和長流?仙溝斷裂。其中馬裊?鋪前斷裂西起馬裊，向東經(jīng)馬村、長流、瓊山至鋪前以東，陸上長約100 km，總體走向北東80°～85°，傾向北（圖1）。深部重力和航磁顯示該斷裂明顯錯(cuò)動(dòng)了第三系及以前的深部巖層，控制了大型地貌單元的分界和第四系橄欖玄武巖的分布，是1 條規(guī)模大、切割深的活動(dòng)斷裂（陳恩民等，1989）。人工地震勘探證實(shí)，該斷裂由多條次級斷裂組成，上第三系被斷錯(cuò)150～200 m（張新東等，2013；劉華國等，2018）。據(jù)?？谑谢顢鄬犹綔y與地震危險(xiǎn)性評價(jià)研究結(jié)果，海秀斷裂為馬裊?鋪前斷裂北側(cè)分支，沿地表陡坎前緣展布于?？谑行阌^(qū)海秀中路以北，向東斷續(xù)延伸到?？诠珗@北側(cè)及文聯(lián)路，海秀中路陡坎兩側(cè)地面落差10～15 m，和平路南橫巷陡坎兩側(cè)地面高差5～7.2 m，南升北降，是1 條傾向北的全新世活動(dòng)斷裂。2海南省地震局，2007. 海口市活斷層探測與地震危險(xiǎn)性評價(jià)工程報(bào)告. 海南省地震局內(nèi)部報(bào)告。

圖1 海秀斷裂地質(zhì)構(gòu)造簡圖Fig. 1 Geological structure map of the Haixiu fault

區(qū)內(nèi)上新世以來的地層包括沉積地層和火山巖地層，沉積地層主要包括：（1）上新統(tǒng)?？诮M，為海相沉積，巖性以含貝殼的碎屑巖和青灰色黏土為主。（2）下更新統(tǒng)秀英組，下部巖性為雜色或灰白色含礫黏土質(zhì)中粗砂或黏土質(zhì)砂礫層，斜層理發(fā)育；上部巖性以青灰色含粉砂黏土為主，夾紫紅、灰黃及黃褐色黏土和粉、細(xì)砂層，水平層理發(fā)育。（3）中更新統(tǒng)北海組下層為棕紅色黏土砂質(zhì)礫石層或砂礫石層，上層為棕紅或棕黃色黏土質(zhì)中粗砂。（4）上更新統(tǒng)八所組巖性主要為棕紅、棕黃色砂，向下遞變?yōu)辄S色砂及灰白色砂。（5）全新統(tǒng)煙墩組為海積、沖積、洪積層，主要有粗砂、中砂、細(xì)砂及砂礫，還有粉質(zhì)黏土、亞黏土及淤泥?；鹕綆r活動(dòng)期主要包括上新世金牛嶺期、早更新世多文嶺期、中更新世東英期、晚更新世長流期、全新世雷虎嶺期。

2 研究方法

自20 世紀(jì)90 年代利用鉆孔聯(lián)合剖面探測隱伏活動(dòng)斷層以來（向宏發(fā)等，1993；向宏發(fā)，2003），多位學(xué)者針對隱伏斷層探測相繼提出了一系列具有指導(dǎo)意義的技術(shù)、方法和建議，經(jīng)不斷完善和改進(jìn)，逐漸形成了以地質(zhì)地貌調(diào)查、地球物理勘探、鉆孔聯(lián)合剖面探測、槽探和沉積地層年齡測定相結(jié)合的多方法、多層次綜合探測技術(shù)路線（徐錫偉等，2000；方盛明等，2002；鄧起東，2002；柴熾章等，2006；王萍等，2007；袁道陽等，2008；雷啟云等，2011；曹筠等，2015）。在諸多勘探手段中，地球物理勘探方法是初步確定目標(biāo)斷層位置、性質(zhì)及其平面分布的有效手段，如淺層地震勘探是鉆孔聯(lián)合剖面布設(shè)和斷層活動(dòng)性鑒定的基礎(chǔ)（鄧起東等，2003），鉆孔聯(lián)合剖面探測是準(zhǔn)確厘定斷層位置、驗(yàn)證地球物理勘探結(jié)果的有效手段。

從地質(zhì)圖和遙感影像上看，研究區(qū)位于?？谑泻？跒掣浇Ｐ銛鄬泳嗪Ｗ罱嚯x不足1 km，最遠(yuǎn)不超過3 km。野外地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，區(qū)內(nèi)沉積地層以海相砂和黏土為主，地貌陡坎受人為改造破壞嚴(yán)重，但總體較連續(xù)，選擇3 個(gè)較典型的地點(diǎn)進(jìn)行微地貌測量。為獲取斷裂深部構(gòu)造特征，分別在?？谑袇^(qū)永萬路、海港路、濱貿(mào)路、人民公園和美舍河西岸開展淺層人工地震勘探。考慮物探結(jié)果的不確定性，結(jié)合?？谑谐鞘谢顢鄬咏沂镜臄鄬游恢茫謩e在海港路和人民公園開展鉆孔聯(lián)合剖面探測，盡可能在斷層兩盤均布設(shè)穿透第四系地層的深鉆孔，以更清晰地揭露斷層與地層的淺部構(gòu)造特征，結(jié)合地層年代學(xué)結(jié)果，最終分析厘定海秀斷層幾何位置和最新活動(dòng)特征。

3 探測結(jié)果

3.1 地質(zhì)地貌調(diào)查與微地貌測量

野外地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，海秀斷裂兩側(cè)地形地貌差異較大，斷裂北側(cè)地形平坦，南側(cè)海拔偏高，地形略有起伏。在此基礎(chǔ)上，分別選擇海港路（對應(yīng)海港路物探測線位置）、濱貿(mào)路（對應(yīng)濱貿(mào)路物探測線位置）、人民公園（對應(yīng)人民公園物探測線位置）布設(shè)了3 條較有代表性、平面上可控制地貌展布的微地貌測線（圖1）。測量結(jié)果顯示，海港路陡坎高差約15 m，濱貿(mào)路陡坎高差約15 m，人民公園陡坎高差約11 m（圖2）。由于地表路面硬化嚴(yán)重，地層出露較少，局部出露地表的地層多為海相砂，陡坎兩側(cè)出露應(yīng)為海成階地。地貌陡坎由于地處市中心，地表形態(tài)受人為活動(dòng)改造較大。鑒于此，本文將遙感影像、1∶10 000 等高線揭示的地貌陡坎和斷層幾何位置進(jìn)行了對比分析，結(jié)果如圖3 所示。由圖3 可知，斷層與陡坎平面幾何展布形態(tài)非常相似，彎曲度較大，與斷層陡坎多為平直曲線有較大差異。由于地貌陡坎離海岸較近，可能為斷層陡坎或海蝕階地。

圖3 淺層人工地震勘探線與鉆孔位置平面圖Fig. 3 Position diagram of the shallow seismic exploration lines and the drill holes

3.2 淺層人工地震勘探結(jié)果

本次跨斷層地球物理勘探采用淺層人工地震反射法，分別在永萬路（長1 046 m）、海港路（長538 m）、濱貿(mào)路（長484 m）、人民公園（長387 m）和美舍河（長462 m）共布設(shè)5 條淺層人工地震勘探測線（圖3）。依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，選取淺層地震勘探基本參數(shù)為：20 磅鐵錘震源、24 道接收、24/30 m 偏移距、3 m道間距、8 次覆蓋、0.5 ms 采樣間隔、0.5 s 記錄長度。

永萬路測線反射波時(shí)間剖面圖如圖4 所示，由圖4 可知，測試段反射波組分布較連續(xù)，未出現(xiàn)明顯的錯(cuò)斷現(xiàn)象，僅在299～330 cdp 出現(xiàn)弱反射波組分布特性，但從圖4 中仍可看出弱反射波組的連續(xù)分布。結(jié)合海南省重大工程海秀快速路地震安全性評價(jià)項(xiàng)目中開展的鉆孔聯(lián)合剖面資料，對反射剖面進(jìn)行地質(zhì)解釋，認(rèn)為本剖面地層中無斷裂構(gòu)造帶分布。

圖4 永萬路淺層人工地震勘探反射剖面圖與地質(zhì)解釋圖Fig. 4 Profile of the shallow artificial seismic and geological exploration on the Yongwan Road

海港路測線反射波時(shí)間剖面圖如圖5 所示，由圖5 可知，156～168 cdp、264～312 cdp 出現(xiàn)反射波組間斷特性，考慮海口市城市活斷層鉆孔聯(lián)合剖面資料揭示的斷裂在192 cdp 附近通過，開展鉆孔聯(lián)合剖面探測進(jìn)行驗(yàn)證。

圖5 海港路淺層人工地震勘探反射剖面圖與地質(zhì)解釋圖Fig. 5 Profile of the shallow artificial seismic and geological exploration on the Haigang Road

濱貿(mào)路測線反射波時(shí)間剖面圖如圖6 所示，由圖6 可知，1～12 cdp、102～115 cdp、156～174 cdp 出現(xiàn)反射波同相軸錯(cuò)移。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，濱貿(mào)路與海秀路拐彎處分布有地下排污管道，埋深3 m，直徑約2 m，恰好位于物探測線起測段，解釋1～12 cdp 地震反射波異常為該排污管道引起。102～115 cdp 反射波異常對應(yīng)地形突變的陡坎，震源點(diǎn)位于高坡上，接收點(diǎn)位于陡坡下，鉆孔巖芯顯示火山角礫巖、凝灰?guī)r較完整，未見層位錯(cuò)斷和巖石破碎現(xiàn)象，解釋102～115 cdp 地震反射波異常為陡坎地形引起。156～174 cdp 反射波異常，但地表較平緩，為檢查該異常，在濱貿(mào)路西側(cè)對應(yīng)位置平行布置地震短剖面，道間距加密至2 m，其他測試參數(shù)同3 線，時(shí)間剖面圖清晰地反映了1 條反射波組，對應(yīng)巖面反射，反射波同向軸橫向分布較連續(xù)，反射波T0時(shí)間為48.2～59.7 ms，未見反射波組同相軸錯(cuò)移。解釋156～174 cdp 反射波異常是由局部垂向分布的地下管道產(chǎn)生。綜合分析認(rèn)為本測線無地層錯(cuò)斷異常存在。

圖6 濱貿(mào)路淺層人工地震勘探反射剖面圖與地質(zhì)解釋圖Fig. 6 Profile of the shallow artificial seismic exploration on the Binmao Road

人民公園測線反射波時(shí)間剖面圖如圖7 所示，由圖7 可知，出現(xiàn)3 處反射波異常，第1 處位于68 cdp，該點(diǎn)下方80～180 ms 出現(xiàn)反射波同相軸弱錯(cuò)移，且處在第四系地層底板深度最深點(diǎn)，寬約8 m，上寬下窄；第2 處位于138 cdp，寬度6～8 m，該點(diǎn)下方出現(xiàn)反射波同相軸錯(cuò)移，淺部左側(cè)以低頻成分分布為主，右側(cè)地層頻率明顯提高；第3 處位于175～193 cdp，該段出現(xiàn)弱反射波帶，一是由陡坎地形引起（坎下?lián)粽?，坎上接收），二是由斷裂?gòu)造帶引起（地層擠壓錯(cuò)斷，層間無波阻抗差異，反射界面消失）。對以上3 處可能為斷裂成因的異常點(diǎn)開展鉆探聯(lián)合勘探驗(yàn)證。

圖7 人民公園淺層人工地震勘探反射剖面圖與地質(zhì)解釋圖Fig. 7 Profile of the shallow artificial seismic and geological exploration in the Renmin Park

美舍河測線反射波時(shí)間剖面圖如圖8 所示，由圖8 可知，出現(xiàn)2 處反射波異常，第1 處位于34～44 cdp，寬度約15 m，該點(diǎn)下方80～100 ms 出現(xiàn)反射波同相軸錯(cuò)移，125 ms 以下反射波組雜亂或消失；第2 處位于199～214 cdp，寬度23 m，該點(diǎn)下方80～130 ms 反射波組出現(xiàn)同相軸弱錯(cuò)移，130 ms 以下反射波錯(cuò)亂，反射能量明顯減弱，層間無波阻抗差異，反射界面消失。結(jié)合海口市城市活斷層鉆孔資料，認(rèn)為該剖面地層中無斷裂構(gòu)造帶分布。

圖8 美舍河淺層人工地震勘探反射剖面圖與地質(zhì)解釋圖Fig. 8 Profile of the shallow artificial seismic and geological exploration along the Meishe River

綜上所述，淺層人工地震勘探得到的斷錯(cuò)特征不明顯，僅在海港路和人民公園剖面上有微弱反映，特征需開展鉆探進(jìn)一步確定。

3.3 鉆孔聯(lián)合剖面探測結(jié)果

在野外調(diào)查、微地貌測量、淺層人工地震勘探和地層年代樣品測試的基礎(chǔ)上，分別在海港路和人民公園跨陡坎布設(shè)2 排鉆探剖面，分別鉆7、6 個(gè)孔，每排聯(lián)合鉆孔至少有2 個(gè)深度＞100 m 的深孔，最大孔深131 m，最小孔間距8 m，確保揭示出早更新世地層。為明確斷層性質(zhì)及斷錯(cuò)地層序列，利用RTK 差分校正各孔相對高程。按照城市活斷層標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行巖芯采集與編錄、樣品采集等工作，對鉆孔剖面進(jìn)行不斷加密，直至滿足探測要求。由于鉆探揭示的多為海相或?yàn)I海相地層，參考海口市活斷層探測中關(guān)于地層劃分的主要依據(jù)，進(jìn)行鉆探地層對比、分析。同時(shí)，為約束地層年代并為地層劃分提供參考，在排鉆實(shí)施過程中分別采集電子自旋共振（ESR）、光釋光（OSL）和鉀/氬（K/Ar）等多種地層年代樣品，根據(jù)鉆探樣品測試結(jié)果，按照地層年代進(jìn)行歸類。

3.3.1 海港路剖面

結(jié)合已有資料，根據(jù)野外地質(zhì)調(diào)查、微地貌測量和淺層人工地震勘探結(jié)果，跨地貌陡坎在秀英區(qū)海港路布設(shè)1 條鉆孔聯(lián)合剖面，剖面長約224 m，共實(shí)施7 個(gè)鉆孔，鉆孔自南向北依次為hglzk7、hglzk5、hglzk1、hglzk4、hglzk3、hglzk2、hglzk6，總進(jìn)尺795 m，鉆孔深度為103.2～131.1 m，鉆孔共揭示出7 套地層（圖9），自上而下細(xì)分出10 個(gè)地層單元，各地層單元特點(diǎn)如下：⑩表層素填土（4～5 m 以上）。⑨黃色、褐黃色砂層，粗砂、中砂、細(xì)砂、粉砂互層變化，OSL 樣品測試結(jié)果為（89.9±15.3）ka，屬晚更新世八所組地層。⑧褐黃色粉質(zhì)黏土，含斑馬條紋，水平層理發(fā)育，本層普遍發(fā)育，所有鉆孔均有揭示，選為標(biāo)志地層a，OSL樣品測試結(jié)果為（94.7±18）ka，屬晚更新世八所組地層。⑦青灰色黏土，水平層理發(fā)育，局部偶見粉砂層和砂質(zhì)蓋板，厚度≤10 cm，底部起伏度較小，所有鉆孔均有揭示，選為標(biāo)志地層b，OSL 樣品測試結(jié)果為（98.3±10.6）ka，屬晚更新世八所組地層。⑥上部為青灰色粉質(zhì)黏土，砂包泥蓋板發(fā)育，局部發(fā)育交錯(cuò)層理，ESR 樣品測試結(jié)果為（862.3±200）ka；下部為青灰（微綠）色細(xì)砂與青灰色粉質(zhì)黏土不均勻交互發(fā)育，細(xì)砂含貝殼碎屑偏多，一般含量＞10%。⑤青灰色黏土，硬塑，固結(jié)較好，半成巖，巖芯呈短柱狀，ESR 樣品測試結(jié)果為（959±90）ka。④灰白色含生物碎屑與黏土的細(xì)砂巖，局部固結(jié)較好，巖心完整，所有鉆孔均有揭示，選為標(biāo)志性地層c。③灰綠色含火山角礫的砂巖，夾泥巖，局部固結(jié)成巖，頂?shù)灼鸱染^小，所有鉆孔均有揭示，選為標(biāo)志性地層d，ESR 樣品測試結(jié)果為（1 507±392）ka。②深藍(lán)色火山角礫巖與凝灰?guī)r互層。①灰綠色凝灰?guī)r，局部夾火山角礫巖，K/Ar 樣品測試結(jié)果為（5 130±940）ka，推測為金牛嶺期火山巖地層。

圖9 海港路鉆孔聯(lián)合剖面Fig. 9 Joint section of the drill holes at Haigang Road using hglzk1 to hglzk6

對比分析剖面揭示的地層單元，可分為a、b、c、d 4 個(gè)標(biāo)志性地層。其中，地層⑧為標(biāo)志性地層a，該層含水平層理發(fā)育的斑馬條紋，較典型，頂?shù)拙芯弮A角起伏，如hgzk5 揭示的標(biāo)志地層a 與兩側(cè)鉆孔有2 m 高差，但hgzk5 揭示的標(biāo)志性地層b 底界穩(wěn)定性較好，且鉆孔均未揭示構(gòu)造變形痕跡，推測地層曾受到不同程度的侵蝕。標(biāo)志性地層a、b 采集的OSL 樣品測試結(jié)果為（94.7±18）ka，屬晚更新世八所組地層。地層④為標(biāo)志性地層c，為灰白色含生物碎屑與黏土的細(xì)砂巖，與上覆青灰色黏土差異較大，分界線明顯，該層頂部向北緩慢下降，但底部地層較穩(wěn)定，且未見構(gòu)造變形痕跡，推測為侵蝕改造所致。地層③為標(biāo)志性地層d，該層灰綠色含火山角礫的砂巖與頂部灰白色含生物碎屑和底部深藍(lán)色火山角礫巖均有較大差異，頂?shù)拙^穩(wěn)定。根據(jù)K/Ar 樣品測試結(jié)果，地層⑩為上新世海相噴發(fā)的金牛嶺期火山巖。綜合分析認(rèn)為，海港路鉆孔聯(lián)合探測深度范圍內(nèi)未見斷錯(cuò)地層現(xiàn)象，即上新世以來未發(fā)現(xiàn)斷裂活動(dòng)跡象，地層局部發(fā)生緩傾角傾斜推測為侵蝕所致。

3.3.2 人民公園剖面

根據(jù)野外地質(zhì)調(diào)查、微地貌測量和淺層人工地震勘探結(jié)果，在跨地貌陡坎和物探解釋異常帶布設(shè)長約300 m 鉆探剖面，共鉆6 個(gè)孔，最大孔深114.5 m，總進(jìn)尺590 m，每個(gè)鉆孔均揭示出7 套地層（圖10），自上而下細(xì)分出10 個(gè)地層單元，各地層單元特點(diǎn)如下：⑩棕紅色（淺黃色）砂、黏土，局部含黃色斑點(diǎn)，黃色條紋，OSL 樣品測試結(jié)果為（83.5±10.9）ka，地層年代為晚更新世八所組；⑨淺灰色黏土，局部含少量砂質(zhì)夾層，OSL 樣品測試結(jié)果為（80.8±9.3）ka～（94.8±13.6）ka，屬晚更新世八所組或更老；⑧青灰色粉質(zhì)黏土、細(xì)砂，水平層理發(fā)育，OSL 樣品測試結(jié)果為（110.4±14.2）ka，樣品超出了OSL 樣品測年范圍，誤差較大；⑦黃色（黃褐色）細(xì)砂、中砂，含有鐵質(zhì)結(jié)核，OSL 樣品測試結(jié)果為（110.4±14.2）ka，樣品超出了OSL 樣品測年范圍，誤差較大，而ESR 樣品測試結(jié)果為（287.2±25）ka，應(yīng)屬中更新世北海組；⑥青灰色粉質(zhì)黏土，含少量砂質(zhì)夾層；⑤青灰色細(xì)砂、粉質(zhì)黏土，局部發(fā)育成巖鈣板，ESR 樣品測試結(jié)果為（706±221）ka～（711.7±199.1）ka；④青灰色粉質(zhì)黏土，局部夾細(xì)砂薄層；③青灰色（偏淺綠色）粉質(zhì)黏土，ESR 樣品試結(jié)果為（690.3±120.3）ka～（1 211±439.1）ka；②青灰色粉質(zhì)黏土，含少量貝殼碎屑，水平層理發(fā)育；①青灰色粉質(zhì)黏土，混10%～30%砂顆粒，分選差，ESR 樣品測試結(jié)果為（1 556±720）ka，樣品測試誤差較大。

圖10 人民公園鉆孔聯(lián)合剖面Fig. 10 Joint section of the drill holes at Renmin park using zk1 to zk6

對比分析剖面揭示的地層單元，大致可分為a、b、c、d 4 標(biāo)志性地層，其中地層⑨為標(biāo)志性地層a，該層為淺灰色黏土，與頂部棕紅色（淺黃色）砂黏土和底部青灰色粉質(zhì)黏土差異均較大。該層頂部有緩傾角北傾，但底界穩(wěn)定性較好，幾乎近水平，且鉆孔均未揭示構(gòu)造變形跡象，推測地層頂部傾斜為侵蝕所致，OSL樣品測試結(jié)果為（80.8±9.3）ka～（94.8±13.6）ka，屬晚更新世八所組或更老。地層⑦為標(biāo)志性地層b，該層含有鐵質(zhì)結(jié)核的黃色（黃褐色）中西砂層，受氧化作用影響明顯，與上下地層顏色差異較大，分界線明顯。該層頂部界線起伏較大，底部界線相對平穩(wěn)，所有鉆孔均揭示構(gòu)造變形跡象。同時(shí)，考慮標(biāo)志性地層c 頂部水平，故推測為侵蝕改造所致或沉積過程中地表水順砂層輸送到地下氧化所致。地層①為標(biāo)志性地層d，混10%～30%砂顆粒，分選差，與含少量貝殼碎屑的上覆地層差異明顯，分界線近水平，鉆孔未揭示構(gòu)造變形跡象，ESR 樣品測試結(jié)果為（1 556±720）ka，屬于早更新世秀英組。綜合分析認(rèn)為，人民公園鉆孔聯(lián)合探測深度范圍內(nèi)未見斷錯(cuò)地層現(xiàn)象，未見陡變地層落差，個(gè)別地層發(fā)生起伏，推測為外營力改造所致，故早更新世以來未發(fā)現(xiàn)斷裂活動(dòng)跡象。

4 斷裂存在性討論

如前文所述，?？谑谐鞘谢顢鄬友芯拷Y(jié)果認(rèn)為海秀斷裂是馬裊?鋪前斷裂的分支斷裂，是1 條向北傾的正斷層全新世活動(dòng)斷裂，海口市區(qū)現(xiàn)有地貌陡坎為疊加斷層陡坎而成，該斷裂已出露至地表，即說明正斷裂兩側(cè)地層存在明顯落差，微地貌測量揭示出地貌陡坎最大垂直落差為11～15 m。但多個(gè)淺層人工地震勘探剖面結(jié)果顯示，斷裂在剖面顯示微弱，斷錯(cuò)地層跡象不明顯，即深部構(gòu)造變形微弱，這與地貌陡坎的較大垂直落差特征不匹配。在海港路和人民公園跨地貌陡坎開展的鉆孔聯(lián)合剖面探測驗(yàn)證結(jié)果顯示，鉆孔揭示出的多套標(biāo)志性地層整體較穩(wěn)定，鉆孔深度范圍內(nèi)局部發(fā)育地層小角度傾斜或起伏，均未發(fā)現(xiàn)地層斷錯(cuò)現(xiàn)象，也未發(fā)現(xiàn)地層中斷裂發(fā)育跡象，推測地層起伏為古地貌面或不整合面所致，鉆孔聯(lián)合剖面探測揭示的地層對比分析未發(fā)現(xiàn)斷裂活動(dòng)導(dǎo)致的淺部構(gòu)造變形。為盡可能揭示斷層構(gòu)造變形演化歷史，揭示出早第四紀(jì)地層或更老地層，鉆探最大深度達(dá)131 m。根據(jù)?？谑谐鞘谢顢鄬訙y年結(jié)果，推測鉆孔揭示的地層可能超出碳14 測年方法有效范圍，故采用了多種測年方法相結(jié)合的方式，盡可能消除測年方法的局限性，獲取相對合理的地層年代，減小地層年代限定的誤差。2 排鉆孔揭示的最老地層年代分別為5 130、1 221 ka，分屬上新世金牛嶺期火山巖、早更新世秀英組地層，即上新世以來，海秀斷裂在探測深度范圍內(nèi)不存在。

海秀斷裂與馬裊?鋪前主斷裂的距離為5～7 km，斷裂平面幾何展布形態(tài)彎曲度較大，與?？谑兄行默F(xiàn)存地貌陡坎形態(tài)高度一致，這與正斷層活動(dòng)易形成相對平直的斷層陡坎的認(rèn)識有較大差異。由圖3 等高線展布情況和遙感影像揭示的第四紀(jì)環(huán)境情況可知，該地貌陡坎離海岸較近，鉆探結(jié)果同樣揭示出了多套海相、濱海相、瀉湖相沉積，推測地貌陡坎可能為多期海退海進(jìn)形成的海蝕階地坎，陡坎南北側(cè)應(yīng)分屬海成二級階地和海成一級階地，可排除斷裂活動(dòng)導(dǎo)致該陡坎的可能。

綜合分析認(rèn)為，?？谑袇^(qū)原斷裂沿線的地震危險(xiǎn)性被高估了，經(jīng)濟(jì)建設(shè)不需要考慮斷裂避讓問題，從而使海口市中心大量寶貴土地資源得到利用。本研究成果驗(yàn)收時(shí)得到行業(yè)內(nèi)專家的高度認(rèn)可，已應(yīng)用于海南省自貿(mào)港規(guī)劃建設(shè)中，有效支撐了海南自貿(mào)港的發(fā)展，對海南自貿(mào)港的發(fā)展規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有重要實(shí)際意義，且對科學(xué)評價(jià)區(qū)域地震危險(xiǎn)性、全面認(rèn)識區(qū)域地震構(gòu)造特征具有重要科學(xué)意義。

5 結(jié)論

本研究利用野外調(diào)查、微地貌測量、淺層人工地震勘探、鉆孔聯(lián)合剖面探測及地層年代學(xué)相結(jié)合的方法對活斷層探測揭示的海秀斷裂進(jìn)行了綜合研究。結(jié)果表明，上新世以來，?？谑性Ｐ銛嗔言谔綔y深度范圍內(nèi)不存在，現(xiàn)有地貌陡坎應(yīng)為海蝕階地坎，可排除斷裂陡坎的可能，原來斷裂沿線區(qū)域的地震危險(xiǎn)性被高估了，經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展規(guī)劃可不考慮該斷裂的避讓問題。

致謝 感謝中國地震局地質(zhì)研究所研究員冉勇康與楊主恩、中國地殼應(yīng)力研究所研究員江娃利、應(yīng)急部國家自然災(zāi)害研究院研究員徐錫偉與張世民在項(xiàng)目野外驗(yàn)收中給予的指導(dǎo)和建議，感謝審稿專家提出的寶貴意見和建議，感謝?？谑袘?yīng)急管理局（民防局）在鉆探施工過程中給予的幫助。