甘肅省天水市活動(dòng)斷裂帶主要特征及活動(dòng)性分析

溫志亮,曾慶銘,田中英，劉江,張新社,孟曉捷,牛千，孫少珍

(1.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心(西北地質(zhì)科技創(chuàng)新中心)，陜西 西安 710054；2.西安西北有色物化探總隊(duì)有限公司，陜西 西安 710068)

十余年來(lái)，前人對(duì)位于西秦嶺東段天水市活動(dòng)斷裂的研究取得了一些重要進(jìn)展。隨著天水市城市建設(shè)的快速發(fā)展，研究者對(duì)該地區(qū)活動(dòng)斷裂的分布、出露、斷層特征、斷層氣(成玉祥等，2009)、活動(dòng)特征(韓竹軍等，2001)和斷裂活動(dòng)性(吳趙等，2016)等開(kāi)展了有關(guān)的研究工作，但對(duì)天水市城區(qū)和三陽(yáng)川新區(qū)活動(dòng)斷裂的研究、斷裂活動(dòng)對(duì)城市地質(zhì)環(huán)境的影響評(píng)價(jià)研究程度均不夠深入。隨著關(guān)中平原城市群綜合地質(zhì)調(diào)查的開(kāi)展，筆者利用地面地質(zhì)調(diào)查、深部地球物理探測(cè)和高精度遙感影像解譯等手段對(duì)天水市城區(qū)及三陽(yáng)川新區(qū)活動(dòng)斷裂開(kāi)展了綜合地質(zhì)調(diào)查研究，對(duì)活動(dòng)斷裂分布、特征及斷裂活動(dòng)性進(jìn)行了探討，為區(qū)內(nèi)國(guó)土空間規(guī)劃及防災(zāi)減災(zāi)等提供了新資料。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

天水地區(qū)位于甘肅省東部隴南山地與黃土高原的過(guò)渡地帶，地處青藏高原東北緣；其大地構(gòu)造位置處于中央造山系中段祁連造山帶和北秦嶺造山帶的接合部位；同時(shí)，橫跨中國(guó)中部賀蘭山-川滇南北向構(gòu)造帶，是特提斯構(gòu)造域和太平洋構(gòu)造域復(fù)合疊加的構(gòu)造部位。區(qū)域上以新陽(yáng)-元龍大型韌性剪切構(gòu)造帶為界，北為祁連造山帶，南為西秦嶺造山帶。西秦嶺造山帶主要由北秦嶺構(gòu)造帶、李子園-關(guān)子鎮(zhèn)俯沖-碰撞雜巖構(gòu)造帶和中秦嶺晚古生代沉積盆地構(gòu)造帶組成。天水市位于西秦嶺造山帶北緣的北秦嶺構(gòu)造帶，正好處于祁連-北秦嶺造山帶的銜接、過(guò)渡、轉(zhuǎn)換、交接部位(張維吉等，1994；霍福臣等，1995；溫志亮，2017)。

天水城區(qū)一帶出露較老地層為古元古代中深變質(zhì)的秦嶺巖群(Pt1Q.),因經(jīng)歷多期變質(zhì)、變形疊加改造，原生層理已無(wú)保留，層序難以恢復(fù)，區(qū)域上表現(xiàn)為層狀無(wú)序的幾種變質(zhì)巖石組合(張維吉等，1994)；其次為泥盆紀(jì)大草灘群(李永軍，1995)，該地區(qū)大面積出露的地層是中生代、新生代地層，主要有侏羅紀(jì)炭和里組和火麥地組(趙宗宣，1998)、白堊紀(jì)麥積山組、新近紀(jì)甘肅群和小河子組(溫志亮，1996)及第四系等。該地區(qū)區(qū)域地質(zhì)及構(gòu)造格局總體受北秦嶺構(gòu)造帶控制，區(qū)域斷裂構(gòu)造極為發(fā)育，區(qū)域斷裂、地層展布總體呈北西向、北西西向，總體構(gòu)造從東向西延伸均不同程度地斜接交匯于新陽(yáng)-元龍大型剪切帶(張維吉等，1994)。古元古代中深變質(zhì)的秦嶺巖群組成了該地區(qū)的結(jié)晶基底，區(qū)域上天水以南分布的早古生代地層代表了秦嶺板塊構(gòu)造演化的產(chǎn)物，晚古生代地層是秦嶺造山帶板內(nèi)伸展裂陷演化的產(chǎn)物。印支期末的碰撞造山作用使秦嶺地區(qū)全面進(jìn)入陸內(nèi)演化，在區(qū)內(nèi)沉積了大量的中生代內(nèi)陸河湖相沉積；新生代以來(lái)，由于青藏高原的擠壓和隆升作用，在天水一帶形成了一系列的活動(dòng)斷裂。巖漿巖在麥積區(qū)東部出露，有加里東期花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖巖基和燕山期二長(zhǎng)花崗巖等。秦嶺造山帶大致經(jīng)歷了晚太古代—古中元古代前寒武紀(jì)基底的形成演化、新元古代—中三疊世現(xiàn)代板塊構(gòu)造體制的板塊構(gòu)造演化和印支期全面碰撞造山階段(霍福臣,李永軍，1995；張國(guó)偉，2001)，中—新生代陸內(nèi)造山作用與構(gòu)造演化等3個(gè)不同的構(gòu)造演化階段(裴先治等，2004)。

2 區(qū)域性斷裂概況

天水市區(qū)域斷裂構(gòu)造由北向南依次為新陽(yáng)-元龍大型韌性剪切帶、西秦嶺北緣斷裂帶、關(guān)子鎮(zhèn)-李子園俯沖-碰撞蛇綠混雜構(gòu)造帶(圖1)，它們控制了天水地區(qū)基本地質(zhì)構(gòu)造格局，也構(gòu)成了天水周邊斷裂體系。這些斷裂形成于不同地質(zhì)歷史演化時(shí)期，表現(xiàn)為構(gòu)造活動(dòng)的長(zhǎng)期性、階段性、繼承性，常構(gòu)成大地構(gòu)造單元的邊界和分界斷裂。

1.第四系沖洪積；2.晚更新世黃土；3.甘肅群；4.固原群；6.小盒子組；6.麥積山組；7.河口群；8.炭和里組；9.南營(yíng)兒組；10.大草灘群；11.舒家壩群；12.太陽(yáng)寺巖組；13.草灘溝群；14.葫蘆河群；15.丹鳳巖群；16.秦嶺巖群；17.鉀長(zhǎng)花崗巖；18.二長(zhǎng)花崗巖；19.地質(zhì)界線；20.斷層構(gòu)造帶

新陽(yáng)-元龍大型韌性剪切帶：該剪切帶是西秦嶺造山帶北秦嶺構(gòu)造帶與祁連造山帶的構(gòu)造邊界，位于天水以北的新陽(yáng)、三陽(yáng)川和元龍一帶；構(gòu)造帶寬2～3.5 km，大部分被新生代地層所覆蓋，主要由眼球狀黑云母斜長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖和鈣質(zhì)糜棱巖等組成；韌性剪切變形非常強(qiáng)烈，平面上以右行走滑剪切運(yùn)動(dòng)為主，但在早期(石炭紀(jì))曾橫切北秦嶺、祁連山造山帶，有過(guò)左行走滑剪切運(yùn)動(dòng)，該剪切構(gòu)造帶在天水市以北呈北西西向，產(chǎn)狀為20°～30°∠40°～50°，拉伸線理產(chǎn)狀為300°∠10°～20°，韌性剪切帶內(nèi)廣泛發(fā)育有不對(duì)稱剪切褶皺、A型褶皺及不對(duì)稱布丁構(gòu)造等。

西秦嶺北緣斷裂帶天水段：西秦嶺北緣斷裂帶是青藏高原東北部的一條邊界斷裂帶，斷裂帶東起寶雞，向西經(jīng)天水和武山，西至臨夏以西的青海同仁一帶，長(zhǎng)約420 km，總體走向?yàn)?80°～310°，由幾條近于平行的斷層組成。該斷裂帶由6條規(guī)模不等的次級(jí)斷裂呈左行雁列組合而成，自西向東依次為鍋麻灘斷裂、黃香溝斷裂、漳縣斷裂、武山-天水?dāng)嗔?、鳳凰山-天水?dāng)嗔?、天?寶雞斷裂(楊為民，2016)。研究區(qū)主要出露武山-天水?dāng)嗔?F3)、鳳凰山-天水?dāng)嗔?F2)和天水-寶雞斷裂(F1)(圖2)；它們是天水市最為重要的斷裂，不僅控制了天水市中、新生代地質(zhì)演化，同時(shí)斷裂帶第四紀(jì)以來(lái)的活動(dòng)也控制了天水市現(xiàn)有的地貌格局。

1.第四系沖洪積；2.晚更新世黃土層；3.甘肅群；4.麥積山組；6.秦嶺巖群；7.活動(dòng)斷裂；8.地質(zhì)界線；9.斷裂地貌照片位置

關(guān)子鎮(zhèn)-李子園俯沖-碰撞蛇綠混雜構(gòu)造帶：該構(gòu)造帶是商(洛)-丹(鳳)蛇綠混雜帶的西延部分，總體呈北西西向展布。西段位于天水市西關(guān)子鎮(zhèn)—藉口一帶，多被中新生代地層覆蓋而呈零星塊體出露，出露最寬10 km；中段為天水南店子—娘娘壩—李子園一線，其內(nèi)部構(gòu)造線和主要構(gòu)造邊界及主要的前中生代地質(zhì)體均呈北北西向展布，出露寬約15～20 km；東段為天水李子園以東地段，呈近東西—北西西向展布，出露寬約6～17 km。該帶由新元古代木其灘巖組變質(zhì)基性火山巖、早古生代關(guān)子鎮(zhèn)蛇綠巖帶、早古生代李子園群淺變質(zhì)活動(dòng)陸緣沉積-火山巖系等組成。天水李子園木其灘組變質(zhì)基性火山巖(斜長(zhǎng)角閃片巖)全巖Sm-Nd等時(shí)線年齡為(932±54)Ma(MSWD=0.34)，關(guān)子鎮(zhèn)蛇綠巖中輝長(zhǎng)巖鋯石U-Pb年齡為(499.7±1.8)Ma(MSWD=2.2)，表明關(guān)子鎮(zhèn)-李子園俯沖-碰撞蛇綠混雜構(gòu)造帶活動(dòng)時(shí)代為新元古代—早古生代(裴先治等，2007)。

3 活動(dòng)斷裂及其特征

天水城市規(guī)劃區(qū)活動(dòng)斷裂較為發(fā)育，按其走向可分為北西西向、北西向和北東向3組，其中北西西向的西秦嶺北緣活動(dòng)斷裂構(gòu)成天水市活動(dòng)斷裂的主體(圖2)。

3.1 北西西向斷裂帶

北西西向斷裂帶主要有鳳凰山-天水?dāng)嗔褞?F2)、天水-寶雞斷裂帶(F1)的西延部分。鳳凰山-天水?dāng)嗔褞в赡舷虮币来斡?條大的次級(jí)斷裂組成：水眼寨斷裂(F2-3)、鳳凰山-麥積斷裂(F2-2)和三陽(yáng)川斷裂(F2-1)。

水眼寨斷裂(F2-3)：分布于秦城區(qū)藉河河谷北岸，距離藉河200～800 m，沿紅旗山、孫家坪、水眼寨，東延至馬跑泉一帶。該斷裂是鳳凰山-天水?dāng)嗔褞?F2)南分支斷裂，發(fā)育在更新統(tǒng)黃土及第四系松散沉積層內(nèi)，見(jiàn)斷層角礫、構(gòu)造透鏡體等(圖3)；斷裂活動(dòng)具多期性，斷裂走向北西15°；斷裂擦痕向西測(cè)伏，測(cè)伏角為15°，剖面上有由南西向北東的高角度逆沖特征。地球物理探測(cè)顯示，全新世中晚期該斷裂有明顯活動(dòng)，剖面上具有逆沖特征(圖4)。該斷裂帶總體走向北西西，斷裂帶寬約150～200 m，地表可見(jiàn)斷距大于3 m，為左行走滑斷裂，斷層總體產(chǎn)狀205°∠60°～80°，該斷裂控制了新生代天水藉河盆地的發(fā)育及走向。

圖3 (a)水眼寨斷裂帶內(nèi)發(fā)育的構(gòu)造透鏡體和(b)斷層擦痕

圖4 水眼寨斷裂帶高密度電法剖面及斷裂解析圖

鳳凰山-麥積斷裂(F2-2)：該斷裂西起鳳凰山，經(jīng)天水市吊溝門、李家莊東延至南河川、麥積城區(qū)北和社棠鎮(zhèn)一帶，是鳳凰山-天水?dāng)嗔训闹鲾嗔?，呈北西西向，斷裂長(zhǎng)度約50 km，由數(shù)條次級(jí)小斷裂組成；斷裂帶地表發(fā)育在更新統(tǒng)黃土內(nèi)，局部地段構(gòu)成秦嶺巖群與新近紀(jì)甘肅群的分界，斷裂切割了秦嶺巖群、新近系等，在渭河河谷地段造成黃土與新近紀(jì)甘肅群呈斷層接觸(圖5a)，發(fā)育斷層角礫帶、擠壓片理化帶、碎裂巖化帶等；斷裂活動(dòng)錯(cuò)碎了晚更新世黃土，發(fā)育擠壓片理帶，構(gòu)造活動(dòng)使晚更新世黃土破碎，并發(fā)育一系列錯(cuò)動(dòng)面，形成寬約100～130 m的構(gòu)造活動(dòng)帶(圖6)；沿?cái)嗔褞У乇戆l(fā)育斷層崖、斷層三角面、負(fù)地形地貌等，在社棠東則為山前斷裂，構(gòu)成渭河盆地與北緣梁茆的分界；斷層地表斷距一般為35～40 m，在南河川麻坪村次級(jí)斷裂斷距為1.5～2 m。在吊溝門東曹子溝附近，斷裂最新一期活動(dòng)左旋錯(cuò)斷了曹子溝全新世沖積層堆積，垂直斷距為1 m，左旋水平位錯(cuò)量為7 m，斷裂熱釋光年齡距今0.64萬(wàn)a,此段斷裂錯(cuò)移沖溝的最大左旋位錯(cuò)達(dá)120 m(韓竹軍，2001)；該斷裂地表露頭發(fā)育北西西向斷層擦痕，并顯示左行走滑特征，在麥積下曲灣一帶，該斷裂造成山系、水系等均發(fā)生明顯的左行位錯(cuò)，其走向由北東向改變?yōu)榻媳毕?，在遙感影像上有清晰明顯(圖7)。

圖5 天水市主要活動(dòng)斷裂地貌特征圖

1.黃土；2.粉砂質(zhì)泥巖夾泥巖；3.花崗片麻巖；4.斷裂破碎帶

圖7 鳳凰山-天水?dāng)嗔褞|段遙感影像特征圖

三陽(yáng)川斷裂(F2-1)：該斷裂西起三陽(yáng)川、東延至渭河北岸馬家山、徐家底下和楊家山一帶，屬鳳凰山-天水?dāng)嗔褞?F2)北分支斷裂；斷裂帶長(zhǎng)度約11 km，由2～3條次級(jí)小斷裂組成，斷裂地表發(fā)育在更新世黃土內(nèi)，帶內(nèi)發(fā)育斷層角礫帶、碎裂巖化帶等；斷裂活動(dòng)切割了更新世黃土和新近系(圖8)，在黃土內(nèi)形成寬約80～100 m的斷裂活動(dòng)帶，地表發(fā)育斷層崖、鞍狀負(fù)地形、北西西向大沖溝負(fù)地形等，斷層地貌特征明顯(圖5b)；斷裂活動(dòng)造成黃土與新近系泥巖呈斷層接觸關(guān)系，地表可見(jiàn)斷層斷距大于5 m；該斷裂走向280°～290°，平面為左行走滑斷裂，剖面上表現(xiàn)為北傾的正斷裂，早期活動(dòng)表現(xiàn)為局部南傾的逆斷層，具走滑斷裂的特征，斷層傾角為58°～70°；該斷裂與鳳凰山-麥積斷裂共同控制了天水渭河盆地的發(fā)育，同時(shí)也控制了三陽(yáng)川盆地的發(fā)育。

1.黃土；2.泥質(zhì)粉砂層；3.泥巖；4.次級(jí)斷裂

天水-寶雞斷裂帶(F1)：天水段分布于麥積城區(qū)以東的牛頭河、社棠鎮(zhèn)，東延至伯陽(yáng)、元龍渭河以北地區(qū)，總體呈北西西向展布，為一左行走滑斷裂，由以下2條斷裂組成。

李家灣-湯家灣斷裂(F1-1)：該斷裂西起李家灣，經(jīng)張合灣、湯家灣，東延至伯陽(yáng)鎮(zhèn)北半坡、韓家山一帶；斷層走向北西西向，斷裂北盤為新近紀(jì)小盒子組灰綠色流紋質(zhì)角礫巖、流紋質(zhì)角礫凝灰?guī)r，斷裂南盤為秦嶺巖群片麻巖，2套地層均被甘肅群所覆蓋；斷裂為北傾的正斷層，斷裂傾角較陡，斷裂活動(dòng)切割了晚更新世黃土，并造成山脊、牛頭河水系發(fā)生左行位移。

陳家灣-王家崖斷裂(F1-2)：該斷裂西起陳家灣，經(jīng)上倪、王家崖，東延至伯陽(yáng)鎮(zhèn)北王家灣一帶；斷層走向?yàn)楸蔽魑飨颍瑪嗔驯北P為石炭紀(jì)灰白色中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖，斷裂南盤為秦嶺巖群片麻巖；斷裂為南傾正斷層，斷裂傾角較陡，斷裂活動(dòng)切割了二長(zhǎng)花崗巖、秦嶺巖群片麻巖之上的晚更新世馬蘭黃土，斷裂發(fā)育處山脊、水系發(fā)生明顯的左行位移。

3.2 北西向斷裂帶

北西向斷裂帶主要是武山-天水?dāng)嗔褞?F3-1)的東延，該斷裂帶區(qū)域上呈北西西向展布，在天水市以南的孫家山、毛集村一帶轉(zhuǎn)為北西向展布，分布在天水市以南的孫家山斷裂構(gòu)成該斷裂的主體。孫家山斷裂區(qū)域上是武山-天水?dāng)嗔褞|延部分，構(gòu)成秦嶺巖群與新近系分界斷裂，由3條次級(jí)斷裂組成，主體是新近系與秦嶺巖群或其他地層的分界斷裂，在新近系、秦嶺巖群內(nèi)部各發(fā)育次級(jí)斷裂；主斷裂破碎帶寬5～15 m，局部達(dá)30 m，發(fā)育斷層角礫巖、斷層泥等，在秦嶺巖群一側(cè)發(fā)育陡峻的斷層崖地貌(圖5c)；斷裂活動(dòng)錯(cuò)斷了全新世坡積碎石層，局部地段使新近系泥巖逆沖在河谷階地砂礫石層、黃土之上，斷層地表可見(jiàn)斷距2～3 m，實(shí)際斷距遠(yuǎn)大于3 m，斷裂走向北西向，區(qū)域上為左行走滑斷裂，剖面上表現(xiàn)為由南西向北東的逆沖特征，斷裂產(chǎn)狀215°∠45～78 °。在毛集村的T2階地測(cè)得14C樣品年齡為(27 860±170)a B.P.，斷裂左旋位錯(cuò)為10±3 m，全新世斷裂有重要活動(dòng)，曾誘發(fā)公元143年甘谷西地震及1765年甘谷地震等一系列地震活動(dòng)(吳趙，2016)。

3.3 北東向活動(dòng)斷裂

曹家溝斷裂(F4)：該斷裂在遙感影像上線型特征明顯；斷裂構(gòu)造地貌清晰，斷裂特征明顯。該斷裂北起天水市清水縣金集鎮(zhèn)錄樹(shù)坪，南經(jīng)曹家溝東、白家崖、楊家山，過(guò)楊河村、白家河、東緱村，錯(cuò)段黃土梁；斷裂走向?yàn)?0°～40°，斷裂出露長(zhǎng)度約14 km，斷裂性質(zhì)為高角度的正斷層(圖5d)；沿曹家溝一帶，斷裂兩側(cè)植被呈明顯帶狀分布，斷裂南端天水北坡黃土梁東緱村旁見(jiàn)有泉水出露。

孫家溝斷裂(F5)：該斷裂在遙感影像上有明顯的北東向線型顯示，在渭河以北的孫家溝、渭河以南的高集村線型顯示及斷裂構(gòu)造地貌較為清晰，斷裂特征明顯；斷裂南東盤出露巖性為秦嶺巖群片麻巖，斷裂北西盤出露為新近系甘肅群，二者間為斷層接觸關(guān)系，斷裂構(gòu)造控制了北東向溝谷及水系的發(fā)育。

4 活動(dòng)斷裂活動(dòng)性分析

4.1 斷裂總體活動(dòng)情況

天水城區(qū)及三陽(yáng)川規(guī)劃區(qū)活動(dòng)斷裂活動(dòng)性強(qiáng)，規(guī)模大，切割深，具有多期性、繼承性的特點(diǎn)；印支運(yùn)動(dòng)使天水地區(qū)進(jìn)入地殼收縮時(shí)期，由于受特提斯、鄂爾多斯臺(tái)地影響，產(chǎn)生了自南南西向北北東及自西向東的雙向擠壓收縮，形成了以元龍向形、李子園背形為代表的反S區(qū)域扭動(dòng)構(gòu)造,并產(chǎn)生了近東西向或北西西向及北北東向淺層次韌脆性、脆性走滑構(gòu)造。這一構(gòu)造活動(dòng)奠定了天水一帶近東西向或北西西向西秦嶺北緣斷裂帶的雛形(溫志亮，1996)。燕山期由于地殼伸展西秦嶺北緣斷裂帶發(fā)生拉伸走滑，形成拉分盆地，在天水一帶沉積了侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)、新近紀(jì)等地層，隨后抬升。

第四紀(jì)以來(lái)天水地區(qū)由于受西南青藏高原的擠壓、隆升，發(fā)生了由南西向北東大范圍的逆沖推覆，在這種應(yīng)力作用下形成了北東、北西2種破裂面，也就是在天水一帶形成了北東、北西向2種走滑活動(dòng)斷裂，但北東向走滑斷裂明顯比北西走滑斷裂發(fā)育。這種自南西向北東的擠壓作用由于受其東鄂爾多斯臺(tái)地的阻擋和反向應(yīng)力的影響，同時(shí)也產(chǎn)生了大致自東向西的剪切走滑，形成了近東西或北西西向雁列狀斷續(xù)分布的構(gòu)造面，武山-天水?dāng)嗔褞?、鳳凰山-麥積斷裂帶、天水-寶雞斷裂帶就是在這種聯(lián)合應(yīng)力作用下形成的，即擠壓抬升轉(zhuǎn)變?yōu)楹髞?lái)的斷塊運(yùn)動(dòng)，隨著擠壓構(gòu)造應(yīng)力釋放，發(fā)生了左旋走滑為主，兼傾滑的水平運(yùn)動(dòng)，使一系列北西西向斷裂發(fā)生左旋走滑運(yùn)動(dòng)。

綜上所述，天水周邊活動(dòng)斷裂有一定的繼承性、階段性，大多是在利用、改造老斷裂的基礎(chǔ)上重新復(fù)活并進(jìn)一步活動(dòng)；斷裂活動(dòng)全新世以來(lái)的活動(dòng)常造成沖溝、山脊、水系左行位錯(cuò)，形成的斷層三角面、斷層陡坎等在遙感影像、DEM圖和構(gòu)造地貌上有清楚的顯示，但新斷裂不完全沿襲老斷裂，常常出現(xiàn)在老斷裂的一側(cè)或附近，形成老斷裂帶的伴生斷裂或次級(jí)斷裂。

4.2 晚更新世以來(lái)斷裂活動(dòng)性分析

晚更新世以來(lái)，天水市一帶的活動(dòng)斷裂帶在遙感影像上線性顯示明顯，兩側(cè)地貌山脊、水系、地質(zhì)體一致左旋位錯(cuò)。整個(gè)斷裂帶以左旋走滑為主，兼有傾滑分量。研究認(rèn)為活動(dòng)斷裂帶多次構(gòu)造變形引起的水平位移量最大，為300～500 m；斷裂晚更新世晚期以來(lái)的位移量最大為40～70 m，斷裂帶有過(guò)多次強(qiáng)烈活動(dòng)。天水-寶雞斷裂在天水段形成100 m寬的斷層谷，有明顯的水平左旋滑移。據(jù)水系、沖溝和山脊位錯(cuò)分析，最大左旋滑移量為200 m(劉鎖旺等，1997)。鳳凰山-天水?dāng)嗔言邙P凰山西南斷錯(cuò)晚更新世馬蘭黃土，馬蘭黃土垂直斷距為22 m，山脊和沖溝的左旋位錯(cuò)為35～40 m；在吊溝門東曹子溝附近，斷裂最新一期活動(dòng)左旋錯(cuò)斷了曹子溝全新世沖積層堆積，垂直斷距為1 m，左旋水平位錯(cuò)量為7 m。此段斷裂錯(cuò)移沖溝的最大左旋位錯(cuò)為120 m；全新世以來(lái)平均水平位錯(cuò)速率為1.1 mm/a(0.64萬(wàn)a以來(lái))，平均垂直位錯(cuò)速率為0.37 mm/a(約1.66萬(wàn)a以來(lái))和0.16 mm/a(約0.64萬(wàn)a以來(lái))(韓竹軍，2001)；鳳凰山-天水?dāng)嗔言邙P凰山一帶第四紀(jì)以來(lái)平均垂直位錯(cuò)速率為0.54～0.72 mm/a(成玉祥，2009)。武山-天水?dāng)嗔迅率乐型砥谝詠?lái)的平均水平滑動(dòng)速率為2.5 mm/a(成玉祥，2009)，全新世以來(lái)水平滑動(dòng)速率為2.8 mm/a(滕瑞增，1994)。

成玉祥等人2009年對(duì)天水地區(qū)主要活動(dòng)斷裂進(jìn)行了氡氣測(cè)量，在不同活動(dòng)斷裂上布置剖面進(jìn)行了測(cè)量，測(cè)試點(diǎn)距一般為10～20 m，部分測(cè)段因出現(xiàn)異常而加密到5 m左右。測(cè)試選用儀器為HDS21型快速數(shù)字閃爍測(cè)氡儀；測(cè)試時(shí)段選用了脈沖90 s定量觀測(cè)；測(cè)試數(shù)據(jù)采集選用了nt1與nt2分顯計(jì)量；測(cè)試取氣深度為100 cm以下，取氣次數(shù)為20次，氡氣含量峰值最大異常出現(xiàn)于天水-寶雞斷裂的社棠鎮(zhèn)丁環(huán)嶺測(cè)點(diǎn)(表1)。并利用斷裂活動(dòng)性相對(duì)判別標(biāo)準(zhǔn)(表2)進(jìn)行判別，北西西向天水-寶雞斷裂帶、鳳凰山-天水?dāng)嗔褞Щ顒?dòng)性為強(qiáng)-極強(qiáng)，北西向武山-天水?dāng)嗔褞Щ顒?dòng)性中等，判別結(jié)果與斷裂活動(dòng)強(qiáng)度吻合。另外，北東向斷裂由于斷裂規(guī)模不大，出露有限，斷裂破碎帶出露較窄，位錯(cuò)量小，所以活動(dòng)性較弱。

表1 斷裂帶活動(dòng)性測(cè)氡結(jié)果表

表2 斷裂帶活動(dòng)性氡氣測(cè)量判別標(biāo)準(zhǔn)表

4.3 地質(zhì)環(huán)境影響評(píng)價(jià)

活動(dòng)斷裂對(duì)地震的控制作用：天水市位于蘭州-天水地震帶上，地震頻繁。公元600年天水—隴縣6～7級(jí)地震(謝毓壽等，1983)發(fā)生在天水-寶雞斷裂上，斷裂活動(dòng)誘發(fā)了地震；公元600～735年，天水、寶雞發(fā)生了2次7級(jí)左右強(qiáng)震，時(shí)間間隔為134 a，公元734年天水7級(jí)地震，這些地震活動(dòng)主要發(fā)震都與鳳凰山-天水?dāng)嗔?、天?寶雞斷裂有關(guān)(雷中生等，2007)；中全新世以來(lái)的活動(dòng)斷裂是發(fā)震原因。

活動(dòng)斷裂對(duì)滑坡的控制作用：天水市市區(qū)滑坡地質(zhì)災(zāi)害非常發(fā)育，主要有地震滑坡、降雨滑坡2類。地震滑坡對(duì)天水市地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生強(qiáng)烈影響，是滑坡的主要類型，地震波對(duì)斜坡產(chǎn)生背面坡效應(yīng)引起地震滑坡的發(fā)生，且地震黃土滑坡有集中沿活動(dòng)斷裂帶分布的特點(diǎn)。在籍河北岸秦城區(qū)紅旗山—麥積區(qū)水眼寨 11 km 的谷坡上連續(xù)發(fā)育有10處大型滑坡，組成一滑坡群(帶)，發(fā)育斷續(xù)延伸大規(guī)模的后壁陡坎地貌(圖9a)；在渭河兩岸南河川—社棠一線分布有北西西向展布的地震滑坡帶，其中分布有100余處大小滑坡(楊為民等，2016)；這些滑坡(圖9b)常造成道路交通、家園建筑損壞，甚至房屋坍塌，給人們生命、財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失。

圖9 (a)麥積區(qū)南河川和(b)秦城區(qū)紅旗山近斷裂帶的斷裂滑坡圖

主要對(duì)策及建議：在天水主城區(qū)、三陽(yáng)新區(qū)活動(dòng)斷裂研究的基礎(chǔ)上，開(kāi)展地殼穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及國(guó)土空間規(guī)劃等相關(guān)工作。初步認(rèn)為天水城區(qū)藉河北岸、渭河兩岸0～2 km范圍為受活動(dòng)斷裂影響的地質(zhì)災(zāi)害高危區(qū)或危險(xiǎn)區(qū)，需謹(jǐn)慎開(kāi)發(fā)，建議建立地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，健全滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警機(jī)制。

5 結(jié)論

(1)天水市活動(dòng)斷裂發(fā)育，主要的活動(dòng)斷裂有北西西、北西、北東向3組，其中北西西向斷裂最為發(fā)育，斷裂規(guī)模較大，延伸穩(wěn)定，斷裂均發(fā)育明顯的斷裂破碎帶或由多條次級(jí)斷裂組成。

(2)活動(dòng)斷裂性質(zhì)多表現(xiàn)為高角度的走滑斷裂，在平面上具左行走滑特征，斷裂活動(dòng)造成地質(zhì)體、山系、水系等發(fā)生左行位錯(cuò)，在剖面上有斜向走滑的特征。

(3)天水市活動(dòng)斷裂晚更新世以來(lái)有強(qiáng)烈活動(dòng)，其中北西西斷裂活動(dòng)性強(qiáng)-極強(qiáng)，北西斷裂活動(dòng)性中等，北東向斷裂規(guī)模不大，斷裂破碎帶一般較窄，位錯(cuò)量小，活動(dòng)性較弱，常切割稍早期的北西西向斷裂。

(4)天水市晚更新世—全新世的斷裂活動(dòng)控制了近東西向藉河、北西西向渭河及山陽(yáng)川盆地的發(fā)育，同時(shí)也奠定了天水市全新世以來(lái)的盆-嶺地貌格局。

(5)活動(dòng)斷裂對(duì)天水市全新世以來(lái)的地震活動(dòng)、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害有重要的控制作用，天水市城區(qū)籍河北岸、渭河兩岸0～2 km范圍為高危區(qū)或危險(xiǎn)區(qū)，應(yīng)慎重開(kāi)發(fā)利用。