迄今,國內(nèi)外地震地質(zhì)界對活斷層的定義仍不統(tǒng)一,其主要爭議之處在于究竟把活斷層活動的時間下限放到何時,是晚第三紀初期?還是第四紀初期?抑或是晚更新世初期,全新世初期?以下僅文中將第四紀初期以來活動過的斷裂均歸屬于活斷層。
近三千多年來,陜西省境內(nèi)地震主要集中在渭河新生代斷陷盆地內(nèi),秦巴山區(qū)地震零散,強度、頻度均較低,陜北地區(qū)中強地震很少發(fā)生,而且從地震發(fā)生時間序列看,有活躍期與平靜期相同的特征;這與三個地區(qū)內(nèi)的活斷層分布的規(guī)模、密度是相對應的。
一、秦嶺北麓斷裂帶
為渭河斷陷盆地與秦嶺山地的分界構(gòu)造,由甘肅東延進入陜西后經(jīng)寶雞附近沿秦嶺北麓向東,經(jīng)岐山斜峪關(guān)、眉縣西湯峪、周至馬召鎮(zhèn)南,戶縣田峪口、長安灃峪口、過藍田東湯峪后與商縣一丹鳳斷裂交匯,省內(nèi)長約250公里。馬召以西走向為北西西,以東為近東西向,斷層面向北傾,傾角為60—80度。斷裂形成時間較早,至少在加里東運動期已出現(xiàn),經(jīng)多期、多次構(gòu)造運動,沿秦嶺北麓形成寬百余米的擠壓破碎帶。新生代以來,斷層北側(cè)下沉、南側(cè)上升,形成渭河盆地與秦嶺山區(qū)間的強烈差異弄降運動,始新世至現(xiàn)今,垂直差異運動的幅度達萬余米,形成南北地貌的分界線。
秦嶺北麓斷裂帶上分布有寶雞、眉縣、藍田湯峪等溫泉。
該斷裂第四紀以來曾活動過,但活動方式、期、次、位移幅度、活動率等尚未查清。
二、華山山前斷裂
位于太華山北緣和西緣山麓地帶,西南起自藍田焦岱鎮(zhèn),向北東延經(jīng)薛家村、九間房、渭南縣的東坡、小峪寺,華縣的澗峪口、華陰縣的方山寺、竹峪口、杜峪口、潼關(guān)縣的安樂、善東峪口,再向東延進入河南省境內(nèi),局部呈折線狀,省內(nèi)長達130公里,為斷面向北和北西傾的正斷層,傾角60—80度,斷層或從山麓通過.或在山外被第四系覆蓋,地貌上斷層三角面及斷層陡崖非常醒目。尤以華縣境內(nèi)的構(gòu)峪一馬峪河一段最為典型,是新構(gòu)造活動最強烈的地段。
三、寶雞一咸陽一渭南斷裂
西由甘肅延伸進入陜西省,經(jīng)新民、寶雞市、虢鎮(zhèn)、武功、興平、咸陽、零口、渭南,再向東經(jīng)潼關(guān)東延進入河南境內(nèi).為一條隱伏于第四紀地層之下的大斷裂,主要是依據(jù)重力、磁力、人工地震反射等資料確定的,所以在地表位最劃法上略有差異。
這一斷裂與秦嶺北麓斷裂近于平行,橫貫陜西中部,省內(nèi)長度為360公里,對渭河盆地的形成、發(fā)展具有控制作用。該斷裂為渭河新生代斷陷盆地的基底巖相分界構(gòu)造,南側(cè)為太古界、元古界巖層和花崗巖,北側(cè)為下古生界及上古生界巖層。臨潼以西斷面向南傾,傾角65—80度,臨潼以東斷面北傾,傾角約70度左右。據(jù)物探和鉆探資料,這條斷裂的武功一咸陽段為周至凹陷的北界,始新統(tǒng)一中新統(tǒng)分布于凹陷內(nèi),最大厚度l800余米,斷層以北缺失始新統(tǒng)一中新統(tǒng),上新統(tǒng)和第四系南厚北薄,扶風黃土塬第四系厚度470米,周至一帶厚1094米,相差620米。以周至新生界厚度計算,斷層延深大于7000米。從現(xiàn)今地貌上看,該斷裂以北為黃土塬,以南為渭河階地,北側(cè)黃土螈邊陡坎比高西大東小,蔡家坡一帶為100一l25米,咸陽附近只有30米左右。黃土塬邊發(fā)育分布有一系列大型滑坡,如臥龍寺、斗雞臺(寶雞)滑坡、蔡家坡滑坡和眉縣東站滑坡;另外還分布有永樂庵、二郎溝、珍珠泉、老爺泉、龍泉、馬嵬泉、馬跑泉、老鴉泉、魏家泉、大泉和牛泉等l l處低溫溫泉.沿斷裂帶還發(fā)育多處第四紀小型斷層。
斷裂的東段(臨潼以東)為盆地內(nèi)固市凹陷的南界構(gòu)造,下第三系及中新統(tǒng)北厚南薄。第四系厚度,在斷裂以北為l150—1295米,以南僅有l(wèi)30—210米,相差1000余米。在現(xiàn)今地貌上與斷裂西段正好相反,其南側(cè)為黃土塬,北側(cè)為渭河階地,兩者接觸帶陡坎比高達百余米,塬邊可見到數(shù)處第四紀小斷層。
四、口鎮(zhèn)(涇陽)一關(guān)山(臨潼)斷裂
西自永壽甘井起,向東延伸,經(jīng)口鎮(zhèn)、閻良、關(guān)山等地繼續(xù)東延,陜西省境內(nèi)的已確定段長210多公里,斷裂走向為東西向,傾向南,傾角55—70度。在口鎮(zhèn)以西斷裂與古生代地層皺褶相伴生,由一系列由南向北逆沖迭瓦式斷裂組成,斷層在口鎮(zhèn)附嘲冶峪河口可見到巨大的向南傾的光滑斷面,上有左旋扭動的水平擦痕,表明斷裂在新生代轉(zhuǎn)化為左旋走滑一傾滑復合型正斷層,口鎮(zhèn)以東斷裂發(fā)育在盆地新生界地層內(nèi),但物探資料和地貌現(xiàn)象均表明是一條活動斷層,衛(wèi)星影像上表明為一條醒目的線性色調(diào)分界線。據(jù)人工地震反射資料,淺層(相當于第四系底界)斷距為50—200米,中層(相當于上新統(tǒng)底界)斷距650—800米,深層(相當于第三系下部)斷距大于800米。現(xiàn)今地貌上表現(xiàn)為,斷層以北為黃土塬,以南為河流沖積平原,兩者以陡坎接觸,陡坎比高從西向東逐漸減小,在口鎮(zhèn)附近為150米,到魯橋(三原)為110米,西陽為70米,康橋為20米,至關(guān)山僅有5米,與之相對應的第三紀基底斷距,在口鎮(zhèn)大于1000米,魯橋為890米,西陽則為670米,反映出斷裂活動幅度西段大,東段小,活動性西強東弱。在涇陽口鎮(zhèn)附近,斷層上盤的中晚更新統(tǒng)地層中發(fā)育一系列階梯狀正斷層,累計斷距20余米。近南北流向的石川河、溫泉河、濁峪河及冶峪河在流經(jīng)斷裂帶時發(fā)生同步S型彎曲,反映出斷裂在河流形成以來曾發(fā)生過左旋水平扭動。冶峪河在口鎮(zhèn)以北河谷橫剖面呈現(xiàn)U形谷套V形谷的谷中谷地貌,為斷下盤上升所致。2 0世紀80年代初,在口鎮(zhèn)以東沿斷裂帶多處發(fā)生地裂縫。
五、驪山北麓斷裂
斷裂帶西自灞橋起,經(jīng)三元洞、華清池、鳳王溝口,向東經(jīng)馬巖村、古道村等在:園附近交匯于華山山前斷裂,全長40公里。西段走向北西西轉(zhuǎn)北東東向,東段走向:西西,總體呈折線狀,傾向北,傾角約60度左右,屬正斷層性質(zhì)。
斷裂西段灞橋至三元洞間,地表顯示不清,斷裂中段以南為驪山低山區(qū),以北為.皇陵全新世沖積平原。驪山山前碎裂巖、糜稜巖發(fā)育,斷層三角面,斷層崖等斷層地景觀相當?shù)湫汀鄬訓|段南為橫嶺塬,塬面支離破碎,北為陽郭黃土塬,塬面波狀起伏,兩側(cè)塬面高差達200—800米,組成渭河斷陷盆地內(nèi)典型的梯狀地形。
斷裂帶西段出露有華清池溫泉,溫泉水循環(huán)深度達1000米以上,驪山北麓層的斷距在1750—2500米以上。
六、渭河盆地北緣斷裂帶
為渭河新生代斷陷盆地北界斷裂,斷裂帶僅在韓城境內(nèi)段地表有斷層露頭,其余地段均被第四系覆蓋,為隱伏斷裂帶,地貌顯示主要為不同級黃土塬界線,孤立基巖殘山邊界或塬上凹地邊界。
該斷裂帶大體可劃分為兩大斷裂帶,分別稱為岐山一合陽斷裂帶和扶風一韓城斷裂帶。北側(cè)的一條西起岐山,向東北經(jīng)乾縣、三原、富平、蒲城縣境、止于合陽以東龍亭(韓城境),南側(cè)一條西起扶風、經(jīng)武功、禮泉、三原、富平、大荔、合陽縣境,進入韓城達禹門口過黃河入山西境內(nèi)。
該斷裂并不是兩條連通的主干斷裂,而是在不同段落由一系列傾向相反的正斷層組構(gòu)成,且被北西及北東向斷層切割錯位。沿斷裂帶有一系列溫泉自西而東分布,包括乾縣龍崖寺溫泉、涇陽篩珠洞、蒲城常樂、袁家坡、湯里、溫湯溫泉及合陽瀵泉。此外沿裂帶歷史上曾發(fā)生多次地震,現(xiàn)今也仍有活動,如l959年韓城5.4級地震就發(fā)生在斷裂帶上。
七、臨潼一長安斷裂
北起臨潼驪山西麓,向南西延伸經(jīng)白鹿、少陵螈、神禾塬三個黃土塬西北端陡坎灃峪口與秦嶺北麓大斷裂相接,長約60公里,總體作北東45度展布,傾向北西,
力、磁力、人工地震、電法均有反映,推測在新生代蓋層2_-F斷層切割了太古界和震亞界地層。臨潼牡丹溝、冷水溝有巨大的斷層崖,斷面光滑且具有硅質(zhì)動力薄膜,并見垂直擦痕。牛角尖、馬騰空、大鮑陂等處均可見到新活動斷面。
此外,沿斷裂帶還出現(xiàn)地裂縫和陡坎、凹地,總體展布方向為北東20—45度,分布在寬100—800米、長20公里范圍內(nèi)。斷裂錯斷第四系5—500米,錯斷三系約1000米,即由地表向下斷距逐漸增大。斷裂北端有華清池溫泉,南段地處西安一子午地熱異常區(qū)。歷史記載的幾次中強地震發(fā)生在此斷裂的展布區(qū),表明此斷在筇四紀以來是活動的。
八、黨木一雙泉斷層
斷層南西起自渭南柳園村,向北東50度方向延伸,經(jīng)蒲城東王、大荔雙泉再向過黃河進入山西境內(nèi),也總稱為雙泉一臨猗(山西)斷裂,陜西省境內(nèi)長約80公里,為斷面南傾的正斷層。傾角為65—80度左右,斷距達800—1000米。斷層為固市凹陷東北部下第三系沉積邊界,中新統(tǒng)沉積在斷層麗側(cè)厚度相差700—800米,呈現(xiàn)北薄南厚,上新世以后直至第四紀仍是北盤沉積厚度小于南盤。洛河以西裂在地表顯示不清,在洛河以東,地貌顯示明顯,斷裂沿黃土螈邊展布,塬邊陡坎比為50—70米。沿斷裂在段家寨、雙泉、相底等地分布有上升泉,表明這是一條在四紀時期仍在活動的斷層;該斷層在山西境內(nèi)為運城盆地的北部邊界斷裂,北側(cè)為峨臺地,地貌顯示相當清晰。
九、隴縣一寶雞斷裂帶
在關(guān)中西部的隴(縣)寶(雞)地區(qū),集中發(fā)育著一組北西向展布的斷層及其所夾:的斷塊,這組斷裂向北西延至甘肅隴西地區(qū)并逐漸收斂,向南東延至關(guān)中西部逐漸撒開,也稱其為隴西系構(gòu)造,這些斷裂新生代活動強烈。
1.桃園一龜川寺斷層
由甘肅華亭縣境延入陜西,經(jīng)隴縣咸宜關(guān)至寶雞峽口龜川寺等地止于秦嶺北麓大斷裂以北,走向北西80—40度,傾向北東,傾角50—70度,本省境內(nèi)長約90公里。在甘肅境內(nèi)屬正斷層。在陜西省境內(nèi),斷層控制白堊系沉積,后期活動又錯斷白堊1地層,斷面垂直,有斜向擦痕和階步,表示斷層兩盤作右旋位錯。
2.固關(guān)一八渡一寶雞斷層
斷層由甘肅華亭延入陜西,向南東經(jīng)隴縣麻利灘、段家峽,八渡后延至寶雞縣(虢鎮(zhèn)東),向南消失于秦嶺北麓大斷裂北,總體走向北西45度,傾向南西,傾角55—70度,局部產(chǎn)狀有變化,陜西境內(nèi)長約130公里。在段家峽可見構(gòu)造角礫巖,具有壓扭特征。
斷層在八渡及寶雞新街以東有長約 5公里的斷層崖,景象十分壯觀。比高為50—100米,這是新生代斷層差異運動的結(jié)果。由于斷層的垂直差異運動,千河東岸存有四級階地,西岸只有一級階地;渭河階地位相圖反映出該斷層兩側(cè)階地變異,斷裂以東五級階地面大幅度降低,而二級階地和一級階地則表現(xiàn)為東升西降,反映了中更新世早、中期斷層活動表現(xiàn)為西升東降,晚更新世和全新世早期斷層活動又表現(xiàn)為東升西降,說明該斷層在第四紀時期存在擠壓、拉張多次活動:
3.金陵河斷層
斷裂沿寶雞金陵河展布,定向為北西40度。北端予寶雞縣新街鎮(zhèn)交匯于固關(guān)一八渡一寶雞斷裂,南端過渭河后消失,長約40公里。沿斷裂方向分布一系列小斷層,組成平行相間的階梯狀斷層組,該斷裂兩側(cè)的五級階地與二級階地高差為20—40米。二級階地形成于晚更新世,故認為階地變位時期最后一次應在全新世。
4.隴縣一岐山一馬召斷裂
北起隴縣景福山北側(cè),向南東經(jīng)火燒寨、千陽草碧鎮(zhèn)、鳳翔棗子河、岐山周公廟,周至啞柏鎮(zhèn)、至馬召鎮(zhèn)后插入秦嶺80公里而消失,總體走向北西50度,傾向北東(或北西),傾角為50—80度,省內(nèi)長約210公里。
北段景福山東側(cè)可見保存較好的斷層三角面,傾角陡,屬正斷層;隴縣杜陽至岐山段,小斷層極為發(fā)育,以正斷層為主,亦可見少數(shù)逆斷層,斷面平直,斷距數(shù)米,沿走向延伸短,往往組成階梯狀斷層或小型地塹地壘,南東段發(fā)育在渭河盆地內(nèi)部,斷裂謠側(cè)第四系厚度小于300米,缺失下第三系、上第三系中新統(tǒng)及上新統(tǒng)上部地層,僅發(fā)育上新統(tǒng)下部和第四系,東側(cè)第四系厚500—1100米,從始新世開始接受沉積,經(jīng)漸新世至第四紀一直處于下沉狀態(tài),接受了巨厚的沉積,由此可見斷裂南段活動之強烈。
歷史記載沿這組斷裂發(fā)生過多次中強地震,有陜西記載最早的(公元前1189年) 岐山地震及關(guān)中西部最大的1704年隴縣6級地震等有感地震約30次,l957至1982年記到中小震40余次,表明這條斷裂仍處在活動之中。
十、藍橋一古城斷裂帶
又稱為鐵爐子斷裂帶。從藍田輞川起經(jīng)藍橋、商縣牧護關(guān)、鐵爐子、韓峪川、大荊、洛南縣景村、古城、三要后一直向東延入河南省境內(nèi),輞川以西沒入渭河盆地的新生界松散沉積物之下,斷裂帶走向近東西方向,總體長約400公里,陜西境內(nèi)長達130公里,斷面多傾向北,傾角50—80度,斷層破碎帶、糜棱巖帶寬達20—50米。
在陸地衛(wèi)星影像鑲嵌圖上,平直的線性構(gòu)造特征突出,色調(diào)差異明顯,幾何形態(tài)獨特,具有明顯分枝復合特征,控制了洛南盆地的中新生界沉積,在地貌上,表現(xiàn)為大斷裂通過之處為負地形。
此斷裂存在明顯的分段性活動特征,各段具有不同的運動特點:洛南縣景村以東段,以垂直差異升降運動為主;景村一韓峪川段,垂直差異運動與水平左旋扭動兼有;韓峪川一輞川段,以左旋扭動為主;鐵爐子至藍橋段內(nèi)南北向河流無例外地沿斷裂帶呈現(xiàn)同步S型轉(zhuǎn)彎,表明斷層兩側(cè)顯示為左旋扭動,扭動錯距數(shù)百米至一千米不等。
十一、商縣一丹風一商南大斷裂
由藍田湯峪入秦嶺經(jīng)商縣、丹風、商南向南東進入湖北省內(nèi),走向為北西一南東
向,陜西省境內(nèi)長約180公里,斷裂由一系列平行斷層組成,控制了商縣、丹鳳盆地。切割了第三系地層,沿斷裂帶兩側(cè)有新生界構(gòu)造變動,。斷裂在庫峪口切割了第四系地層,在與秦嶺山前大斷裂交匯處,出露有藍田湯峪溫泉;沿斷裂出露有基性、超基性巖。地質(zhì)學家把它作為劃分內(nèi)陸古板塊的分界線。沿此斷裂帶無強震記錄。
十二、石泉一安康斷裂帶
亦稱為月河大斷裂,呈北西一南東向弧形展布,控制了月河水系發(fā)育及安康,漢陰盆地的新生代沉積。月河河容北岸的四級階地、南岸的一、二級階地,標志著第四紀繼續(xù)活動。沿斷裂兩側(cè)發(fā)育有兩級第三系夷平面,高差為3000—400米。沿斷裂帶,歷史及現(xiàn)今曾發(fā)生多次地震,表明該斷裂是活動的。
十三、陽平關(guān)一勉縣一洋縣斷裂帶
陽平關(guān)以南至勉縣段是四川龍門山北東向斷裂帶的延伸部分, 勉縣一洋縣段是略(陽)勉(縣)洋(縣)大斷裂的東段,兩條斷裂帶共同組成了控制漢中盆地形成、發(fā)展及地震活動的主要活動構(gòu)造帶。斷裂在勉縣一帶切割了早、中更新統(tǒng)地層;勉縣一洋縣段控制了漢中盆地第四系沉積。沿斷裂帶有兩級第三紀夷平面,南側(cè)相對北側(cè)下降了600—700米;褒城附近第四系厚度為700米,勉縣一帶第四系厚度在500米以上,漢中盆地第四系厚1400米。勉縣老道寺一北牛頭寺一帶斷層崖陡峻與盆地高差在800米以上。
沿陽平關(guān)一勉縣北東向斷裂帶,由北向南的漢江及嘉陵江支流水系在跨斷層時明顯產(chǎn)生同步轉(zhuǎn)彎現(xiàn)象,某些地段甚至沿斷層流動,這種水系轉(zhuǎn)彎反映了大斷裂呈現(xiàn)右旋扭動。