夏墊西斷裂的晚第四紀(jì)活動(dòng)性

沈 軍 戴訓(xùn)也* 肖 淳 焦軒凱 白其樂(lè)格爾 鄧 梅 劉澤眾 夏方華 劉 玉 劉 明

1)河北省地震動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，三河 065201

2)防災(zāi)科技學(xué)院，三河 065201

3)六盤水市水城區(qū)工業(yè)和信息化局，六盤水 553000

4)北京環(huán)安工程檢測(cè)有限責(zé)任公司，北京 100026

5)華北地質(zhì)勘查局綜合普查大隊(duì)，三河 065201

0 引言

北京平原區(qū)發(fā)育隱伏活動(dòng)斷層，已知的活動(dòng)斷層有夏墊斷裂(江娃利等，2000；徐錫偉等，2002；何付兵等，2013；Dengetal.，2019；于曉輝等，2019；Yuetal.，2019)、南口-孫河斷裂(江娃利等，2001；張世民等，2008；何付兵，2019)和黃莊-高麗營(yíng)斷裂(周永恒等，2021)等。夏墊斷裂是1679年三河-平谷8級(jí)地震的發(fā)震構(gòu)造，深地震探測(cè)結(jié)果顯示，它是深部切過(guò)整個(gè)地殼的深斷裂在地表的直接出露(劉保金等，2009，2011)，在地表有長(zhǎng)約10km的地震地表形變帶。國(guó)內(nèi)外眾多專家學(xué)者借助地質(zhì)、微地貌、物探、化探、鉆探等不同方法對(duì)夏墊斷裂帶進(jìn)行過(guò)研究(孟憲梁等，1983；向宏發(fā)等，1988，1994；高清武，1992；冉勇康等，1997；江娃利等，2000；徐錫偉等，2002；趙金仁等，2004；高景華等，2008；高戰(zhàn)武等，2010；毛昌偉等，2010)。前人對(duì)該次地震的宏觀震中、發(fā)震機(jī)制、破裂方式進(jìn)行了廣泛而深入的研究，并探討了夏墊斷裂帶主干斷裂的性質(zhì)、規(guī)模、產(chǎn)狀，區(qū)域上的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)特征、地質(zhì)構(gòu)造背景、大地震的重復(fù)性及晚更新世以來(lái)的活動(dòng)特征等一系列問(wèn)題。然而，對(duì)于夏墊斷裂旁側(cè)是否存在活動(dòng)斷層和夏墊斷裂向S的延伸情況卻鮮有論述。與此同時(shí)，大興斷裂與夏墊斷裂的關(guān)系也是尚未解答的重要問(wèn)題。大興斷裂也稱禮賢-牛堡屯斷裂、大興隆起東緣斷裂或固安盆地北緣斷裂，它是廊坊三角形隱伏盆地的西北邊界。趙紅格等(2002)認(rèn)為其北始于與NW向的廊坊東緣斷裂的交會(huì)點(diǎn)，南止于與NW向的東壘子-淶水隱伏斷裂的交會(huì)點(diǎn)，全長(zhǎng)約88km。張藝(2014)認(rèn)為大興斷裂向N可能與控制大廠凹陷的邊界斷層——夏墊斷裂相接，且兩者共同控制了冀中坳陷的發(fā)育。目前對(duì)于該斷裂的活動(dòng)性尚存在分歧，一種觀點(diǎn)認(rèn)為該斷裂是早中更新世斷裂；另一種觀點(diǎn)認(rèn)為該斷裂向E與夏墊斷裂相連，沿?cái)嗔褞С霈F(xiàn)明顯的第四紀(jì)局部凹陷(深300～500m)，對(duì)比區(qū)域隱伏活動(dòng)斷裂與第四系厚度分布的關(guān)系，認(rèn)為上述局部凹陷在第四紀(jì)有過(guò)較強(qiáng)的活動(dòng)，因此大興斷裂晚第四紀(jì)以來(lái)可能也有過(guò)活動(dòng)。何付兵等(2020)應(yīng)用淺層地震勘探方法研究了大興斷裂北段的活動(dòng)性，認(rèn)為該斷裂于新近紀(jì)—早第四紀(jì)仍延續(xù)了古近紀(jì)的伸展正斷活動(dòng)，晚更新世以來(lái)無(wú)明顯活動(dòng)。

在三河市活動(dòng)斷層探測(cè)與地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)工作中，我們發(fā)現(xiàn)在夏墊斷裂西側(cè)發(fā)育一條隱伏活動(dòng)斷層，本文稱之為夏墊西斷裂(圖1)，它可能是揭示夏墊斷裂向S的延伸情況及掌握夏墊斷裂與大興斷裂帶之間關(guān)系的突破口。本文將介紹采用淺層人工地震和聯(lián)排鉆孔探測(cè)方法對(duì)其晚第四紀(jì)的活動(dòng)性進(jìn)行鑒定的過(guò)程及成果。

表1 淺層地震勘探測(cè)線的坐標(biāo)Table1 Parameters of shallow seismic exploration line

1 研究方法

淺層地震勘探結(jié)合聯(lián)排鉆孔剖面探測(cè)方法是確定斷層位置和上斷點(diǎn)的埋深、進(jìn)行晚第四紀(jì)活動(dòng)性鑒定工作的最有效手段。本文首先采用淺層地震勘探方法對(duì)斷裂的位置和剖面特征進(jìn)行研究，然后應(yīng)用聯(lián)排鉆孔剖面探測(cè)方法研究其晚第四紀(jì)活動(dòng)性。

1.1 淺層地震勘探

為了查明夏墊斷裂以西是否存在活動(dòng)斷層，布設(shè)了6條淺層地震勘探測(cè)線，測(cè)線位置見(jiàn)圖2a，測(cè)線參數(shù)見(jiàn)表1。其中L1、L2為長(zhǎng)測(cè)線，目的是調(diào)查夏墊斷裂的西北側(cè)是否存在未知的活動(dòng)斷層。布設(shè)其他測(cè)線則是為查清新發(fā)現(xiàn)的活動(dòng)斷層的準(zhǔn)確位置及其與夏墊斷裂的關(guān)系。

本次淺層地震勘探的數(shù)據(jù)采集使用美國(guó)M18-612可控震源激發(fā)、法國(guó)sercel-sn388數(shù)字地震儀記錄數(shù)據(jù)，采樣間隔為1ms，記錄長(zhǎng)度為2.0s，使用60Hz高頻檢波器接收。采用觀測(cè)系統(tǒng)的道間距為2m，炮間距為12m，偏移距為12m，240道排列，單邊激發(fā)，覆蓋次數(shù)為20次。對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后得到了信噪比較高、波組特征較清晰的疊加剖面。

在時(shí)間疊加剖面中根據(jù)地震反射剖面上的反射波特征和研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的特點(diǎn)進(jìn)行斷層的推斷解釋。主要依據(jù)：反射波同相軸的明顯中斷和錯(cuò)位、反射波同相軸數(shù)目的明顯增減或消失、反射波同相軸的形態(tài)和反射波能量的突然變化、反射波同相軸出現(xiàn)強(qiáng)相位反轉(zhuǎn)以及上下波組的相互依賴關(guān)系、波組發(fā)生變化存在明顯的錯(cuò)斷、波組整體發(fā)生變化、異常波的出現(xiàn)、斷層上下盤地層產(chǎn)狀存在明顯差異。

1.2 聯(lián)合鉆孔剖面探測(cè)

為了查清斷層晚第四紀(jì)的活動(dòng)性，在L3測(cè)線夏墊西斷裂經(jīng)過(guò)的位置Fp3-1(樁號(hào)750m，坐標(biāo)為(39°54′36.7″N，116°50′33.1″E))處布設(shè)了1排聯(lián)排鉆孔。L3測(cè)線上的聯(lián)排鉆孔剖面探測(cè)工作于三河市西吳各莊處開(kāi)展，鉆孔坐標(biāo)及孔深見(jiàn)表2，鉆孔布置見(jiàn)圖2b。

表2 L3淺層地震測(cè)線上西吳各莊聯(lián)排鉆孔剖面各鉆孔的坐標(biāo)及孔深Table2 Coordinates and depths of combined row drillholes at Xiwugezhuang on the shallow seismic exploration line L3

在巖心柱狀圖的編錄過(guò)程中，通過(guò)肉眼觀察和定性描述，對(duì)斷層及位錯(cuò)量的判斷結(jié)果存在很大的誤差和不確定性。因此，本研究在人工編錄的基礎(chǔ)上進(jìn)行了測(cè)井工作。本次測(cè)井工作采用北京桔燈地球物理勘探公司的GeoVista綜合式測(cè)井儀。為了保證測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，在測(cè)井之前均進(jìn)行了清水換漿。

按照釋光年代樣品的采集要求，對(duì)工作區(qū)的部分鉆孔采集了光釋光(OSL)樣品。在防災(zāi)科技學(xué)院新構(gòu)造年代學(xué)實(shí)驗(yàn)室采用細(xì)顆粒石英簡(jiǎn)單多片再生法(FQ-SMAR)進(jìn)行了光釋光樣品測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 年齡樣品測(cè)試結(jié)果Table3 The dating results of the samples

2 結(jié)果與分析

2.1 淺層地震勘探結(jié)果及分析

淺層地震勘探的反射時(shí)間剖面和地質(zhì)解釋見(jiàn)圖3—8。各剖面的分析解釋如下：

2.1.1 L1測(cè)線

圖3 為該測(cè)線的地震反射偏移時(shí)間剖面。在700ms以淺共解釋出8組特征明顯的反射波，分別標(biāo)示為T01、T02、T03、TQ、T11、T12、T13、T14。

圖3 L1測(cè)線的地震反射時(shí)間剖面Fig.3 Seismic reflection time profile of the exploration line L1.

根據(jù)反射波組特征和斷層判別依據(jù)，解釋出7條斷層。其中，F(xiàn)p1-1、Fp1-2和Fp1-7傾向N，其他4條傾向S。Fp1-1的上斷點(diǎn)在地面上的投影位于樁號(hào)300m附近，埋深約為77m，將T02垂直錯(cuò)斷約13m，將T14垂直錯(cuò)斷約65m。Fp1-2的上斷點(diǎn)埋深約為80m，將T02垂直錯(cuò)斷約13m，將T14垂直錯(cuò)斷約26m。Fp1-3的上斷點(diǎn)埋深約為135m，將T02垂直錯(cuò)斷約12m，將T14垂直錯(cuò)斷約35m。Fp1-4的上斷點(diǎn)埋深約為116m，將T02垂直錯(cuò)斷約4m。Fp1-5的上斷點(diǎn)埋深約為140m，將TQ垂直錯(cuò)斷約10m。Fp1-6的上斷點(diǎn)埋深約為110m，將T14垂直錯(cuò)斷約14m。Fp1-7的上斷點(diǎn)埋深約為93m，將T14垂直錯(cuò)斷約8m。其中，F(xiàn)p1-1為主斷層，位于夏墊斷裂以西，稱為夏墊西斷裂，其北為一個(gè)南深北淺的箕狀凹陷或半地塹。Fp1-7為半地塹以北的斷層。

2.1.2 L2測(cè)線

圖4a 為L(zhǎng)2測(cè)線的地震反射偏移時(shí)間剖面，在地震偏移時(shí)間剖面700ms以淺共解釋出8組特征明顯的反射波，分別標(biāo)示為T01、T02、T03、TQ、T11、T12、T13和 T14。根據(jù)反射波組的特征和斷層判別依據(jù)，解釋出Fp2-1、Fp2-22個(gè)斷點(diǎn)。Fp2-1傾向N，上斷點(diǎn)在地面上的投影位于樁號(hào)706m附近，埋深約為94m，將T02垂直錯(cuò)斷約7m，將T14垂直錯(cuò)斷約20m。Fp2-2傾向S，上斷點(diǎn)埋深約為105m，將T02垂直錯(cuò)斷約10m，將T14垂直錯(cuò)斷約20m。2條斷層控制了1個(gè)地塹盆地，總體特征與L1測(cè)線有些相似。Fp2-1為其南側(cè)的主控?cái)嗔?，為夏墊西斷裂。圖4b 為Fp2-1附近的局部放大剖面，顯示斷層向上有多個(gè)分叉，總體表現(xiàn)為正斷層，同時(shí)具有花狀構(gòu)造特征，表明斷層具有一定的走滑運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。

圖4 L2測(cè)線的地震反射時(shí)間剖面地質(zhì)解釋圖Fig.4 Seismic reflection time profile and geological interpretation of the exploration line L2.圖b為Fp2-1 上部的局部放大剖面及解釋圖

2.1.3 L3測(cè)線

該測(cè)線位于L1測(cè)線的東側(cè)，目的是查清夏墊西斷裂更精細(xì)的結(jié)構(gòu)，圖5 為該測(cè)線的地震反射偏移時(shí)間剖面。在地震偏移時(shí)間剖面600ms以淺共解釋出4組特征明顯的反射波，分別標(biāo)示為T01、T02、TQ和T11。在樁號(hào)750m處解釋出斷點(diǎn)Fp3-1，傾向N，為正斷性質(zhì)。上斷點(diǎn)在地面上的垂直投影位于樁號(hào)750m附近，反射時(shí)間約為60ms，埋深約為30m，斷層將T02垂直錯(cuò)斷約12m，將TQ垂直錯(cuò)斷約66m。

圖5 L3測(cè)線的地震反射時(shí)間剖面和地質(zhì)解釋圖Fig.5 Seismic reflection time profile and geological interpretation of the exploration line L3.

2.1.4 L4測(cè)線

該測(cè)線跨越了夏墊斷裂和夏墊西斷裂，圖6 為該測(cè)線的地震反射偏移時(shí)間剖面。在1000ms以淺共解釋出8組特征明顯的反射波，分別標(biāo)示為T01、T02、T03、TQ、T11、T12、T13和T14，在剖面上解釋出2個(gè)斷點(diǎn)。Fp4-1傾向S，上斷點(diǎn)在地面上的垂直投影位于樁號(hào)2038m附近，剖面中的各同相軸幾乎都被錯(cuò)斷或發(fā)生變形，將T02垂直錯(cuò)斷約10m，將TQ垂直錯(cuò)斷約45m。Fp4-2斷點(diǎn)在剖面上顯示為傾向N。剖面中幾乎所有同相軸都發(fā)生了錯(cuò)斷或變形，將T02垂直錯(cuò)斷約9m，將TQ垂直錯(cuò)斷約27m。Fp4-1為夏墊斷裂，F(xiàn)p4-2為夏墊西斷裂，二者相距僅約600m。

圖6 L4測(cè)線地震反射時(shí)間剖面和地質(zhì)解釋圖Fig.6 Seismic reflection time profile and geological interpretation of the exploration line L4.Fp4-1夏墊斷裂；Fp4-2夏墊西斷裂

2.1.5 L5測(cè)線

L5測(cè)線同樣跨越了夏墊斷裂和夏墊西斷裂，圖7 為該測(cè)線的地震反射偏移時(shí)間剖面。在800ms以淺共解釋出8組特征明顯的反射波，分別標(biāo)示為T01、T02、T03、TQ、T11、T12、T13和T14。在剖面上解釋出3個(gè)斷點(diǎn)。Fp5-1傾向W，斷點(diǎn)在地面上的垂直投影位于樁號(hào)1038m附近，剖面中的反射層幾乎都被錯(cuò)斷或發(fā)生變形，將T02垂直錯(cuò)斷約4m，將TQ垂直錯(cuò)斷約30m。Fp5-2傾向E，上斷點(diǎn)在地面上的垂直投影位于樁號(hào)3034m附近，反射時(shí)間約為104ms，埋深約為60m，將T02垂直錯(cuò)斷約9m，將TQ垂直錯(cuò)斷約35m。Fp5-3傾向E，上斷點(diǎn)在地面上的垂直投影位于樁號(hào)1922m附近，剖面中幾乎所有同相軸都被錯(cuò)斷或發(fā)生變形，將T02垂直錯(cuò)斷約4m，將TQ垂直錯(cuò)斷約13m。通過(guò)斷層剖面形態(tài)和斷點(diǎn)位置分析認(rèn)為Fp5-1為夏墊西斷裂，F(xiàn)p5-2和Fp5-3為夏墊斷裂。

圖7 L5測(cè)線的地震反射時(shí)間剖面Fig.7 Seismic reflection time profile and geological interpretation of the exploration line L5.Fp5-1夏墊西斷裂；Fp5-2、Fp5-3夏墊斷裂

2.1.6 L6測(cè)線

圖8 為L(zhǎng)6測(cè)線的地震反射時(shí)間剖面，在地震剖面400ms以淺共解釋出5組特征明顯的反射波，分別標(biāo)示為T01、T02、T03、TQ和T14。在剖面上解釋出2個(gè)斷點(diǎn)。Fp6-1傾向W，上斷點(diǎn)在地面上的垂直投影位于樁號(hào)1518m附近，反射時(shí)間約為130ms，埋深約為95m，將T02垂直錯(cuò)斷約20m，將TQ垂直錯(cuò)斷約25m。Fp6-2傾向E，上斷點(diǎn)在地面上的垂直投影位于樁號(hào)2156m附近，反射時(shí)間約為97ms，埋深約為71m，將T02垂直錯(cuò)斷約7m，將TQ垂直錯(cuò)斷約15m。通過(guò)斷層剖面形態(tài)和斷點(diǎn)位置分析認(rèn)為Fp6-1為夏墊西斷裂，F(xiàn)p6-2為夏墊斷裂。

圖8 L6測(cè)線的地震反射時(shí)間剖面Fig.8 Seismic reflection time profile and geological interpretation of the exploration line L6.Fp6-1夏墊西斷裂；Fp6-2夏墊斷裂

圖9 L3測(cè)線的西吳各莊鉆孔柱狀圖疊加磁化率測(cè)井曲線聯(lián)合剖面圖Fig.9 Combined profile of borehole histogram superimposed with magnetic susceptibility logging curve at Xiwugezhuang on the survey line L3.

2.2 聯(lián)合鉆孔剖面探測(cè)結(jié)果及分析

2.2.1 地層分析

根據(jù)沉積巖性，對(duì)比附近的標(biāo)準(zhǔn)孔第四系地層劃分方案、沉積旋回特征以及磁化率測(cè)井參數(shù)特征可知，西吳各莊聯(lián)合鉆孔剖面的地層可劃分為7層(圖9)。

U1層主要由淺褐色粉砂質(zhì)黏土、粉細(xì)砂組成，局部含大量炭質(zhì)、鐵銹斑點(diǎn)與條帶。該層由頂至底沉積物粒徑增大，表現(xiàn)為“粉土-砂”的二元特征，屬于一個(gè)沉積旋回。磁化率曲線平緩，粉土與細(xì)砂分界面的磁化率值較高。根據(jù)測(cè)年結(jié)果判斷該層屬于全新統(tǒng)。

U2層主要由淺褐-淺灰色粉砂質(zhì)黏土、黏土以及粉細(xì)砂組成，以細(xì)粒沉積物居多。該層由頂至底沉積物粒徑增大，表現(xiàn)為“粉土-砂”的二元特征，屬于一個(gè)沉積旋回。上部淺褐色的粉砂質(zhì)黏土-黏土為U2-1，下部灰色粉細(xì)砂為U2-2。

磁化率曲線在上部平緩，下部有多個(gè)峰值，為砂層的反映。根據(jù)測(cè)年結(jié)果可知，該層屬晚更新世晚期地層，橫向厚度變化不大，厚約12m，底界埋深為13.8～16.51m，北側(cè)較南側(cè)地層略厚，且底部砂層厚度也有所增加。

U3層主要由褐-淺灰色粉砂質(zhì)黏土、黏土及粉細(xì)砂組成。該層由頂至底沉積物粒徑增大，表現(xiàn)為“粉土-砂”的二元特征，屬于一個(gè)沉積旋回。上部褐色粉砂質(zhì)黏土-黏土為U3-1，下部淺灰色粉細(xì)砂為U3-2；磁化率曲線于砂層位置含一處峰值。該層屬晚更新世地層，橫向厚度變化不大，厚約5m，底界埋深為18.4～21.96m，北側(cè)較南側(cè)地層埋深大。

U4層主要由淺灰色黏土、粉砂質(zhì)黏土及中粗砂組成，粗砂含礫，呈次棱角狀，礫徑0.2～3cm不等。該層由頂至底沉積物粒徑增大，表現(xiàn)為“粉土-砂”的二元特征，屬于一個(gè)沉積旋回。磁化率曲線上部平緩，下部呈鋸齒狀跳躍分布，為砂層的反映。根據(jù)測(cè)年結(jié)果可知，該層屬晚更新世中期地層，以ZK305為界劃分為南、北兩側(cè)，南側(cè)地層厚約11.5m，底界埋深為30.2～30.93m；北側(cè)地層厚約15.5m，底界埋深為35～38.55m，北側(cè)地層較南側(cè)增厚。

U5層主要由淺灰色黏土、粉細(xì)砂組成，底部夾薄層中砂，局部含少量鐵銹、炭質(zhì)斑點(diǎn)及條帶，少量分布鈣質(zhì)結(jié)核。磁化率曲線含多處峰值，呈鋸齒狀跳躍。根據(jù)測(cè)年結(jié)果可知，該層屬晚更新世早期地層，以ZK305為界劃分為南、北兩側(cè)，南側(cè)地層厚約7m，底界埋深為37.3～38.8m；北側(cè)地層厚約9.5m，底界埋深為46.3～47.32m，北側(cè)地層較南側(cè)略有增厚。

U6層主要由淺褐-淺灰色黏土、粉砂質(zhì)黏土及細(xì)砂組成，夾棕褐色薄層黏土，含大量鈣質(zhì)結(jié)核。該層由頂至底沉積物粒徑增大，巖性上表現(xiàn)為“黏土-砂”的二元特征，屬于一個(gè)沉積旋回。上部淺褐色的黏土-粉砂質(zhì)黏土為U6-1，下部淺灰色細(xì)砂為U6-2。磁化率曲線上部較為平緩，下部呈鋸齒狀跳躍。根據(jù)測(cè)年結(jié)果可知，該層屬中更新世地層。ZK305—ZK306段，該層厚約10.5m，底界埋深為47.54～48.71m；ZK305—ZK303段厚約12.5m，底界埋深為58.82m；ZK303—ZK304段厚約16.5m，底界埋深為63.5m，北側(cè)地層較南側(cè)逐漸增厚。

U7層主要由淺灰色黏土、粉砂質(zhì)黏土及細(xì)砂、中砂、粗砂組成，局部含少量鈣質(zhì)結(jié)核，細(xì)砂具水平層理，粗砂含礫，呈次棱角狀，礫徑0.2～1cm不等。該層由頂至底沉積物粒徑增大，巖性上表現(xiàn)為“粉土-砂”的二元特征，屬于一個(gè)沉積旋回。磁化率曲線上部較為平緩，下部呈鋸齒狀跳躍。該層屬中更新世地層。ZK305—ZK306段，該層厚約19m，底界埋深為66.2～67.33m；ZK305—ZK303段雖然也厚約19m，但底界埋深為76.88m；ZK303—ZK304段厚約18m，底界埋深則為81m。北側(cè)地層較南側(cè)逐漸增厚，且埋深變化很大。

2.2.2 斷層分析

在ZK305中37.69m深處的巖芯內(nèi)發(fā)現(xiàn)斷層，定為F1，傾角約為67°；在ZK303中50.8～51.6m深處的巖芯內(nèi)發(fā)現(xiàn)斷層，定為F2，傾角為72°(圖9 中的照片)。

從聯(lián)排鉆孔剖面可以清楚地看出斷層的位置及上斷點(diǎn)埋深。其中：U7層底界在ZK305—ZK303間和ZK303—ZK304間均有明顯錯(cuò)動(dòng)，其相應(yīng)位移量約為9.6m和4.1m。U6層底界在ZK305—ZK303間和ZK303—ZK304間均有明顯錯(cuò)動(dòng)，其相應(yīng)位移量約為10.1m和4.7m。U5層底界在ZK305—ZK303間有明顯錯(cuò)動(dòng)，位移量約為7.5m，這是F1和F2的總位移。U4層底界在ZK309—ZK305間存在明顯位錯(cuò)，位移量約為4m，在ZK310—ZK303之間錯(cuò)動(dòng)約為1m。U3層底界在ZK309—ZK305間存在明顯位錯(cuò)，位移量約為2m，在ZK310—ZK303之間錯(cuò)動(dòng)約1m。F2斷層向上延伸至U3-1的底界，沒(méi)有明顯的位錯(cuò)。U2上部的U2-1也基本連續(xù)，但底界在ZK309—ZK305間存在明顯位錯(cuò)，位錯(cuò)量約為1m。從磁化率測(cè)井曲線特征點(diǎn)的連線可以看出，U2-2中部的高磁化率峰值連線被明顯錯(cuò)斷，其位錯(cuò)量約為0.5m。U1地層基本是連續(xù)的，未分辨出被斷層錯(cuò)斷的現(xiàn)象。

綜上所述，在西吳各莊聯(lián)合鉆孔剖面探測(cè)中發(fā)現(xiàn)2條斷層，斷層走向NE，傾向NW，其最新活動(dòng)時(shí)代為晚更新世，并推測(cè)南部斷層F1的上斷點(diǎn)位置位于ZK309—ZK305之間(116°50′33.822 40″E，39°54′36.488 91″N)，斷裂錯(cuò)斷了晚更新世晚期地層的中部。北側(cè)斷點(diǎn)F2處于ZK310—ZK303之間(116°50′33.69″E，39°54′37.25″N)，埋深約為18m，錯(cuò)斷了晚更新世晚期地層的底部?？傮w上，西吳各莊聯(lián)合鉆孔平面探測(cè)揭示夏墊西斷裂三河段的最新活動(dòng)時(shí)代應(yīng)該在晚更新世的晚期?；赨2底部測(cè)年結(jié)果(36.52±5.39)ka及其垂直錯(cuò)斷量計(jì)算得到其垂直滑動(dòng)速率約為0.03mm/a。U5底部的測(cè)年結(jié)果為(118.20±18.10)ka，晚更新世以來(lái)該斷層的垂直位錯(cuò)量約為9m(ZK306和ZK3042個(gè)鉆孔中U5層的底界之差)，計(jì)算得到晚更新世以來(lái)其垂直滑動(dòng)速率約為0.075mm/a。

3 結(jié)論與討論

3.1 夏墊西斷裂的結(jié)構(gòu)及活動(dòng)性

通過(guò)由6條淺層地震剖面所發(fā)現(xiàn)的斷點(diǎn)，可初步確定夏墊西斷裂三河段的平面展布。該斷裂蜿蜒曲折，總體走向NE，在L1、L3、L4、L5測(cè)線的地震反射剖面上斷層表現(xiàn)為清楚的正斷層性質(zhì)。在L2測(cè)線的地震剖面上斷層還呈現(xiàn)出花狀斷層的特征，表明該斷層很可能還具有走滑運(yùn)動(dòng)的特征。因此，斷層在平面上的蜿蜒曲折，也可能是右階斜列的雁列結(jié)構(gòu)。

由聯(lián)合鉆孔剖面及測(cè)年結(jié)果確定夏墊西斷裂的最新活動(dòng)時(shí)代為晚更新世晚期。晚更新世晚期以來(lái)其垂直滑動(dòng)速率約為0.03mm/a，晚更新世以來(lái)其垂直滑動(dòng)速率約為0.075mm/a。這一滑動(dòng)速率小于夏墊斷裂同期的滑動(dòng)速率，根據(jù)我們的研究，夏墊斷裂晚更新世以來(lái)的垂直滑動(dòng)速率約為0.25mm/a。

3.2 夏墊西斷裂與大興斷裂和夏墊斷裂的關(guān)系

從圖3 和圖4 中可以發(fā)現(xiàn)，在夏墊西斷裂以北、半地塹的北緣發(fā)育多條S傾的斷層，其中有一條靠近地塹北緣的斷裂，根據(jù)其位置和性質(zhì)分析可能是大興斷裂向N延伸的部分，主要表現(xiàn)為地層折曲，斷錯(cuò)量不明顯。根據(jù)本次研究的結(jié)果可以看出，大興斷裂沒(méi)有與控制大廠凹陷的夏墊斷裂直接相連，這與桂寶玲(2011)和張藝(2014)認(rèn)為大興斷裂北段傾向NEE并與夏墊斷裂直接相連的認(rèn)識(shí)有所不同。在大興斷裂與夏墊斷裂之間發(fā)育了本次工作所揭示的夏墊西斷裂。夏墊西斷裂控制了西北側(cè)一個(gè)半地塹式的斷陷，前人尚無(wú)對(duì)該凹陷的描述，它是位于大廠凹陷NW向的一個(gè)新發(fā)現(xiàn)的小斷陷，主體位于三河市燕郊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)，本文稱其為燕郊斷陷。該斷陷南深北淺，新近系和第四系最厚可達(dá)600m，其中第四系最厚可達(dá)300m。新近系被夏墊西斷裂錯(cuò)斷的最大垂直位錯(cuò)量為65m，中更新世以來(lái)垂直位錯(cuò)約為20m。夏墊西斷裂和大興斷裂分別位于該斷陷的南緣和北緣。

夏墊西斷裂傾向NW，與夏墊斷裂的傾向相反，二者之間的距離變化很大，南部相距較遠(yuǎn)，北部間距很近，2條斷裂之間夾持了一個(gè)地壘。夏墊西斷裂在淺層地震勘探測(cè)線L6位置的上斷點(diǎn)埋深較深，可能接近其末端。其在三河市境內(nèi)南部的活動(dòng)可能強(qiáng)于北部。通過(guò)對(duì)深地震探測(cè)結(jié)果的分析(劉保金等，2009，何付兵等，2020)判斷，二者在深部同屬一條深大斷裂，是該深大斷裂深部活動(dòng)在地殼淺部的分支，性質(zhì)接近。在平面上，二者很可能呈雁列組合，共同構(gòu)成一條大斷裂帶。

總之，盡管夏墊西斷裂最新活動(dòng)時(shí)代、第四紀(jì)以來(lái)總的運(yùn)動(dòng)幅度及晚更新世以來(lái)的滑動(dòng)速率均小于夏墊斷裂，但由于其運(yùn)動(dòng)特征與夏墊斷裂十分相似，空間上緊鄰夏墊斷裂，深部構(gòu)造密切相關(guān)，結(jié)構(gòu)上緊密相連，可以推測(cè)該斷裂很可能也是1679年三河-平谷8級(jí)地震發(fā)震構(gòu)造的組成部分。廣義上的夏墊斷裂帶很可能沿著夏墊西斷裂向SW延伸。

3.3 存在的主要問(wèn)題

本次工作中淺層地震測(cè)線的間距依然較大，還不能很好地確定夏墊西斷裂更準(zhǔn)確的位置；L6測(cè)線地震反射剖面中的斷層現(xiàn)象不夠典型，L5測(cè)線向N對(duì)夏墊西斷裂和夏墊斷裂的位置限定不夠準(zhǔn)確，僅能作為參考。同時(shí)斷層蜿蜒曲折的結(jié)構(gòu)也可用雁行構(gòu)造加以解釋。但由于缺少更細(xì)的結(jié)構(gòu)資料，很難具體地勾勒出這種雁列結(jié)構(gòu)。

同時(shí)，由于聯(lián)排鉆孔方法分辨率的限制，對(duì)斷層是否向上錯(cuò)斷了更新的地層的問(wèn)題還需要開(kāi)展進(jìn)一步的工作加以識(shí)別和鑒定。由于測(cè)年數(shù)據(jù)存在較大誤差，計(jì)算滑動(dòng)速率時(shí)需要考慮這些誤差，本文給出的值只能代表一個(gè)大致的范圍。

此外，本項(xiàng)研究?jī)H局限在三河市內(nèi)，對(duì)斷裂向S進(jìn)入了北京通州后的延伸情況尚缺少可靠的資料加以限定。因此，本文尚難對(duì)夏墊西斷裂進(jìn)入廊坊凹陷后的位置及作用展開(kāi)分析。