第一章 地震构造背景

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内容出处: 《福建省志·地震志》 图书
唯一号: 130020020230002068
颗粒名称: 第一章 地震构造背景
分类号: P315.5
页数: 24
页码: 6-29
摘要: 本文记述了介绍了地震构造背景,包括地壳深部结构、活动断裂、新构造运动、地震构造带和现代构造应力场等方面。其中,地壳深部结构包括分层结构和重力场、磁场等特征。活动断裂分为北东(北北东)向断裂、北西向断裂、东西向断裂和断陷盆地等类型。新构造运动包括地壳运动与断裂活动以及分区等特征。地震构造带包括泉州—汕头、政和—海丰和邵武—河源等地震构造带。现代构造应力场分析包括活动断裂分析、形变分析、地震破裂特征分析和震源应力场分析等方面。
关键词: 福建省 地震 构造背景

内容

福建属于华南褶皱系武夷—戴云隆折带的一部分,紧连环太平洋地震带,是中国地震活动较活跃的地区之一。在板块构造上,福建位于亚欧板块的东南缘,地处太平洋(菲律宾海)板块向亚欧大陆板块俯冲、碰撞带的内侧。在这特定的构造环境里,由于受太平洋板块运动的影响,历经长期的构造演化,构造活动带不断变迁,地质构造极为复杂。
  福建区域的地震活动尤其是强震的孕育、发生和发展受地壳的深部结构和断裂构造活动这两方面因素控制。
  第一节 地壳深部结构
  地壳构造运动在地表的构造变形,往往取决于地下深部动力学过程。深部构造主要通过地球物理场加以反映。目前,对福建的深部构造特征分析,主要是根据人工地震测深、布格重力异常及航磁等资料进行。
  一、分层结构
  根据对福州一泉州一汕头地区人工爆炸地震测深资料分析,福建地壳具有大陆向海洋过渡的特征,地壳介质P波速度6.3公里/秒,莫霍面P波速度7.9公里/秒,地壳平均厚度约30公里,由海洋向陆地逐渐增厚,除表层外,地壳由上、中、下三个速度结构层组成。
  上地壳,速度结构层平均厚度3公里,横向变化剧烈,大致在1.5~4公里之间,主要由岩浆岩、变质岩及局部地区的老沉积岩组成,多为浅断裂切割。
  中地壳,厚度比较稳定,平均为15公里,在其下部存在一低速层。低速层厚度3~4公里,层速度5.5~5.9公里/秒,在低速层分布地区,地表往往有温泉出露,以及重、磁等地球物理异常现象。
  下地壳,平均厚度约12公里,可分成上下两部分,上部分较稳定,下部分纵、横向变化较剧烈。泉州以南下部分厚度约4公里,层速度7.1公里/秒,表现为均匀层;泉州以北下部分厚度约7公里,表现为梯度层,速度从6.8公里/秒递增到7.21公里/秒。
  在下地壳下方存在数公里厚的高致密物质,是由于上地幔物质上涌并迁移下地壳而形成。
  地壳下面的莫霍面,从南到北逐渐加深,南浅约29公里,北深约30.5公里,在总背景上出现4个局部隆起区,即汕头隆起、诏安隆起、漳州一厦门隆起和泉州隆起。除诏安隆起外,各隆起区轴部发现有深断裂。地震沿深断裂活动,震源深度一般在15公里左右,最深不超过30公里。深切汕头隆起区轴部的韩江断裂,北侧斜坡是明万历二十八年(1600年)7级和民国7年(1918年)71/4级大震震源区;深切漳州一厦门隆起区的九龙江断裂,莫霍面断距为2.5公里,沿断裂以破碎带形式出现,所以厦门一漳州一带多有5级左右中强地震;深切泉州隆起的晋江断裂是区内最大一条北西向断裂,在惠安莫霍面隆起区断距达5公里,其北侧30公里处是明万历三十二年(1604年)泉州海外71/2级大震震源区。此外,深切泉州隆起北侧还有湄洲湾断裂。
  二、重力场
  在布格异常图上,福建大致可以划分成2个总体呈北东向的重力场,即东南沿海重力梯级带和浦城一连城负重力场。
  (一)东南沿海重力梯级带
  东南沿海重力梯级带纵贯沿海地区,向北延伸入浙江,向南入广东,福建东部地区位于其中段。该带西侧的界线大致在布格重力图的-40×10-5米/秒2的重力线上,呈北东45°方向展布。此梯级带由东部台湾海峡的正异常带和西部福建沿海的负异常带组成。东部正异常在陆地上已知最大重力值为+35.5×10-5米/秒2,布格异常零值线与福建海岸走向十分吻合。重力梯度带宽60~70公里,梯度变化北大南小,等值线自东北向西南舒展,梯度变缓,往南至南靖、平和时,等值线向西拐弯合并于南岭负重力场。这种重力异常值直接反映着莫霍界面的起伏,重力异常值由西向东急剧升高,显示着沿海地区深部构造有较明显的变化。莫霍面在陆地埋藏较深,在海里较浅,根据省地矿局计算结果表明,福建省地壳厚度变化在27~31公里之间,由海向陆倾斜(见图1-3)。东部沿海地区为北东向的上地幔拗陷带,而台湾海峡则为上地幔隆起带,长乐一诏安断裂带恰好位于它们之间的“东南沿海梯度带”上,这说明台湾海峡和福建东部地区的基底,受北东向深部构造控制。
  (二)浦城一连城负重力场
  浦城一连城负重力场范围包括福建大部分地区,呈北东向展布,东与东南沿海梯级带相接,西界为江西省的上饶—万安梯级带所环绕,向南汇于南岭重力场。在布格重力图上,该重力场等值线自北而南呈孤立状封闭曲线展布。在该重力场内的连城重力低和建瓯重力高之间,存在着北西向异常带,由于该异常带的穿插,福建沿海的重力梯级带在莆田附近突然向西北方向扭曲,这是深部存在北西向断裂构造的反映。此断裂构造向东南延伸经兴化湾而入台湾海峡,其主干部位大致在湄洲岛—石牛山—将乐一线,延伸方向为320°,往西可延伸到江西的南丰。此外,从东山经上杭至江西省会昌,也存在北西向重力异常带。可见,福建省深部构造控制着地表的北北东—北东向和北西向两组断裂构造的发育。
  三、磁场
  福建省区域磁场东西部有明显的差异。西部磁场弱,强度一般在-200~200nt之间,呈平缓起伏;东部磁场强,变化也大,强度一般在-500~500nt之间,正负值频繁交替,起伏剧烈,形成呈北东向展布的高磁异常带,这两种不同的磁场特征,与其所处地下岩石组成密切相关,它反映着东西部不同岩类组合。
  在福建东部,零星而狭窄的强磁异常,水平拐度大,单个或成组的北东、北西、东西向异常错落穿插,正负异常急速交替,尽管单体异常走向各异,但其总体分布组合成一个北东向的区域强磁异常,表明存在着北东向的基底隆起。
  福建区域磁场可划分为呈北东向展布的三大磁场带,东部福州—平和磁场带;中部古田—龙岩磁场带;西部浦城—连城磁场带。中部古田—龙岩磁场带属过渡性质,具有较稳定的带状正磁场。在这三大磁场内,北东(北北东)、北西、东西向等各自不同走向的异常体,显示着深部构造的存在,其中北东向和北西向两组基底构造最明显。
  福建省地震局利用航磁资料进行磁性基底上、下界面反演,结果表明,磁性基底的上、下界面在b、d、l等处隆起,而在a、c、f、g、h等处下凹。其余各处,特别是在福州附近,磁性基底上界面在福州西北方向有一带状凹陷,而下界面在福州的西北地区有一圆形隆起。沿福州、闽清、南平一线有一居里等温面隆起,这一隆起带恰好与该地的断裂带重合。地震的分布与居里等温面有一定的对应关系,大部分的地震都发生在居里等温线的梯度带上(见图1-4、1-5)。
  第二节活动断裂
  根据地质构造和新构造期的构造特征,福建省的活动断裂是指新第三纪末期以来有活动的断裂。福建省内较为发育的活动断裂构造都具有规模大、延伸长、深切地壳和多期活动的特点。在陆地上北东(包括北北东)向和北西向两组活动断裂最为发育,北东向活动断裂往往“纵切成条”,北西向活动断裂则“横切成块”,共同组成了网络状的构造格架,这些活动断裂控制着福建省地貌和第四系的发育,第四纪以来都有不同程度的活动。据断层活动产物年代鉴定、形变测量数据和现代地震活动分析,有些断裂现今仍有活动(见图1-6)。
  一、北东(北北东)向断裂
  (一)牛山岛一兄弟屿断裂
  北起平潭岛外的牛山岛东侧,向南经乌丘屿、金门岛东南侧、东山海外的兄弟屿,向西南海域延伸,大致展布在相当于40~50米等深线附近。由于断裂发育于海域,故又有称之为近岸海域断裂,也称滨海断裂。它是台湾海峡沉降带和武夷复式隆起带的边界断裂。断裂错断了晚第四纪至全新世晚期的地层,是一条活动年代很新的活断裂。断裂走向北东30°~50°,倾向不一。在卫星影像上,断裂线性构造很明显,色调反差强,线性清晰,是断裂处于年青阶段的表现。在断裂通过的地段,其东侧岛屿突然消失,岛屿的东坡多为断崖陡壁。以该断裂为界,福建沿海及台湾海峡的地貌及第四系的发育截然不同。地震沿断裂活动,历史强震都发生在该断裂的特定构造部位上。
  (二)平谭青峰—东山澳角断裂
  北起平潭岛青峰,向南经福清高山、莆田湄洲岛、惠安小岞和崇武、晋江深沪、漳浦古雷头,至东山澳角。断裂走向北东40°~50°,倾向以南东为主,也有倾向北西。龙海、漳浦一带见有新第三纪至早更新世玄武岩喷溢构成佛昙群地层。断裂活动主要表现为断裂控制晚更新世的“老红砂”层和海陆交互相的泥炭层、残一坡积物等分布,及其所组成的一级和二级阶地,并使上述地层及其组成的阶地有一定的垂直变位,有的地段兼具水平扭动分量。循老断裂复活的断层还表现为该断裂破碎带内,断层泥或破碎物质很松散,尚未胶结。据断层泥热释光测定,其活动年龄距今4~10万年。该断裂晚更新世活动较强烈,晚全新世后,多数地段活动已明显减弱。
  (三)长乐—广东南澳断裂
  起自闽江口长乐以北,向南经福清、莆田、惠安、晋江、厦门、龙海、东山等地,往广东南澳以南延伸,走向北东40°~50°,在莆田以北的地段偏北,在九龙江以南则略偏东,倾向以南东为主。控制着断裂两盘的地貌发育和第四系的分布。断裂的西盘(上升盘)以丘陵和山地地貌为主,东盘(下降盘)则以侵蚀—剥蚀阶地(红土台地)和堆积阶地为主。该断裂与规模较大的北西向断裂交切处,常发育着断陷平原和海湾,其中较主要的有福州—长乐平原、晋江下游平原、龙海平原、兴化湾、湄洲湾、泉州—洛阳湾和厦门港等。该断裂多数地段在第四纪早、中期曾有过活动,发育沿海断陷盆地,据断层泥热释光测定,活动年龄距今15~36万年,中期之后便处于相对稳定状态;至晚更新世末期,在一些地段上又有活动的迹象,但活动的强度大为减弱,只是在其与北西向断裂交切处,活动强度稍为增大,并有较多温泉出露。全新世以来活动渐趋微弱。
  (四)福清东张—诏安汀洋埔断裂
  起自福清东张以北,向南经莆田城关西、泉州马甲、南安洪濑和东田、同安古宅、漳州白云山,往诏安汀洋埔以南延伸。是长乐—诏安断裂带的西侧边界断裂,走向为北东50°左右,倾向以南东为主。在卫星影像上线性较粗,阴影突出,其地貌高差和地形坡度都较大,断裂两盘地貌发育截然不同,断裂西盘分布着中、低山和丘陵,河流河谷较深,横切山地,横剖面呈V型谷,山地坡度陡峭,表现下盘上升;断裂东盘分布着红土台地和平原,地势多呈平缓的波状起伏,表现上盘相对下降。该断裂第四纪早期曾有过较强烈的活动,以引张活动为主,上盘下降造成断裂两侧地貌反差较大,晚第四纪时多数地段转为以整体上升为主,活动量很小。
  (五)政和—海丰(广东)断裂
  北起政和、松溪,经尤溪、漳平、华安,向南延伸入广东大埔、海丰。走向北东20°~30°。在卫星影像上该断裂显示细长,线性构造清晰。沿断裂两侧的地层沉积及构造发展有明显的差异,东侧为晚古生代以来的隆起区,西侧为拗陷区。新生代以来断裂活动主要表现在地貌上,如南平—漳平地段,切割戴云山西部山地,循断裂发育着断裂谷、断层陡崖、三角面及直线状河流等;在龙岩适中以西,河流经断裂时,形成落差达20米的瀑布,山前冲、洪积扇发育。沿断裂带有多处超基性岩分布。大田和漳平以南有多处温泉分布。
  通过形变测量分析,断裂南段漳平、龙岩、华安一带及北段建瓯小桥、玉山一带现今还有些活动,据地震台网监测,龙岩、华安地区仍有小震群活动。
  (六)邵武—河源(广东)断裂
  起自武夷山市以北,经邵武、泰宁、宁化,进入江西石城、会昌、寻乌,往西南向广东河源延伸。该断裂在卫星照片上有很清晰的线性构造反映。断裂带两侧地貌有明显差异,西北侧相对上升,为侵蚀剥蚀山地,东南侧相对下降,为堆积河谷盆地。沿断裂带有断层崖、断层三角面、断裂谷分布。在活动断裂切割的地段,有瀑布和重力堆积,并有多处温泉出露。石城以北地段,如光泽县地貌反差可达1000米,沿断裂带发育着断陷盆地,第四纪以来均在上升,但中、晚更新世以来以整体上升活动为主,全新世有掀斜活动;石城以南地段现今仍有活动,活动性质以左旋压剪性为主,有温泉出露,现今小震不断,中强地震时有发生。
  二、北西向断裂
  福建省北西向断裂较发育,走向约300°~320°其分布范围和规模仅次于北东向断裂。卫星影像显示断裂线状清晰、细直,常切割其他方向的构造,新构造期以来活动性较强。
  (一)闽江下游断裂
  沿闽江窄直的河段展布,在福州盆地的南北侧,断层面均发育成陡峻的断崖,断崖坡麓形成了晚更新世和全新世的冲积—洪积扇。盆地自晚更新世后不断沉陷,堆积了晚更新世后的河一海相沉积物,多处温泉沿活动断裂出露。该断裂带晚更新世有较强烈的活动,晚更新世晚期仍有活动。
  (二)沙县—南日岛断裂
  走向310°~320°,倾向北东或南西。断裂带在莆田笏石半岛和南日岛上的活动主要表现为晚更新世和全新世的“标志层”(泥碳层)被错位,“标志层”在断裂的北侧高于南侧,晚更新世以来为正断层活动。
  (三)永安—晋江断裂
  位于泉州平原北侧,走向320°,倾向南西。活动主要表现在南安的珠渊以西,西溪河谷循断裂发育形成深切河谷,下游泉州平原两侧的清源山和乌石浦,有面向平原循断裂发育的断层崖,清源山山麓发育了晚更新世和全新世的冲积—洪积扇和崩塌积物,断裂两侧晚更新世的“标志层”(泥碳层)有错位。断裂带向东南延伸入海,控制了泉州湾断陷的发育。晚更新世以来仍有活动。
  (四)九龙江下游断裂
  沿九龙江下游展布,由一系列北西向断裂组成,走向多为300°~320°倾向南西。控制着漳州盆地和龙海平原的发育,在盆地和平原中堆积了数十米晚更新世后的河—海相沉积物,循断裂下降盘发育了规模较大的冲积—洪积扇,第四纪后,断裂的活动性较大。分布在漳州盆地内的北西向断裂,活动性有差异。如地堑型的西溪河谷盆地,展布于左岸的珠坑—康山断裂和展布于右岸的岱山岩一珩坑断裂,晚更新世后活动很明显,近期仍有活动,而发育于北溪两岸的北溪断裂带近期则比较稳定。
  (五)上杭一诏安断裂
  西起上杭,经永定向西南延伸到诏安、云霄、东山一带。走向300°~320°,倾向南西或北东。其中汾水关断裂活动较明显,沿断裂许多河流呈北西向直线状发育,断裂以北的诏安一侧,山体坡度大,冲沟较发育,崩塌现象较普遍;断裂以南的广东饶平一侧,山体坡度较缓,冲沟不发育。在汾水关地段,根据断裂两侧晚更世“标志层”(泥碳层)分布高程比较,北东盘比南西盘高出8~12米,北东盘上升。晚更新世后,该断裂仍有活动。
  三、东西向断裂
  受其他断裂的干扰,东西向断裂延续性较差,若隐若现,常呈零星断续地分布。沙县—连江断裂、仙游—漳平断裂和厦门—南靖断裂是主要的活动断裂。
  (一)沙县—连江断裂
  由数条断续展布的压性断裂组成,分布于沙县、尤溪、连江、福州等地,岩石挤压破碎,破劈理带、裂面发育,控制山脉、水系呈近东西向展布。在沙县可见断裂切割北东向串珠状红色盆地;在连江琯头、琅岐岛断裂穿切北东向断层并充填断层角砾或断层泥;在福州乌龙江、营前等地控制闽江下游河流谷地。断裂北侧断层崖发育上升为中、低山;南侧相对下降为丘陵、盆地,为正倾滑断层。在尤溪、连江、闽清等地控制基性岩呈带状分布,在明溪见有新第三纪一早更新世玄武岩出露。中、晚更新世时期有明显活动(热释光年龄8.4~13.8万年),全新世后活动减弱。
  (二)仙游一漳平断裂
  该断裂控制着山脉和水系,在永春天湖山以西到一都间的山脉东西走向,断层崖、断层沟谷发育;在漳平附近,九龙江呈东西流向,两岸断层三角面、断层崖发育,同级河流阶地南低北高;在莆田,断裂控制着木兰溪谷地发育。
  (三)厦门—南靖断裂
  分布于厦门、漳州和南靖等地,走向东西,倾向或南或北,卫星影像反映清楚,金门岛、小金门岛、厦门岛、鼓浪屿等岛屿的南界为近东西向断裂所切。断裂带恰是九龙江入海地带,漳州以东河道和港湾均为东西向,九龙江北岸普遍发育Ⅲ级阶地或红土台地,南岸几乎未见红土台地或阶地;北岸第四系厚度不超过10米,南岸第四系最厚达81米。
  四、断陷盆地
  (一)类型
  福建境内,各种成因的盆地均有,断陷盆地最发育。按控制断陷盆地的断裂主要活动阶段以及断陷盆地的地貌发育特征,可将断陷盆地分为继承性盆地和新生盆地(图1-7)。
  从空间分布看,以戴云山为界,西侧以继承性盆地分布为主,规模较大的有崇安、泰宁、宁化、建瓯、沙县、永安、连城—新泉、龙岩、上杭等盆地。新生的盆地主要分布在戴云山以东的沿海地区,尤其集中分布在长乐—诏安断裂带内,有的断陷盆地或平原与断陷海湾相连,如泉州平原与泉州湾相连、兴化平原和兴化湾相连。
  (二)形成机制
  断陷盆地的形成和发育受控于活动断裂。继承性的盆地主要受北北东—北东向断裂控制,其长轴走向多为北北东—北东向;新生盆地则多受北东和北西两组断裂交切控制,但晚更新世以来北西向断裂活动较强烈,以引张活动为主,所以盆地的长轴均为北西—北北西向。
  继承性盆地主要形成于燕山运动。早期运动较强烈,白垩纪晚期特别是早第三纪,地壳处于松弛的应力环境下,北北东—北东向断裂脆弱地带由于引张而断陷活动加强。断陷盆地内堆积了较厚的陆相沉积物,在特殊的气候条件下,形成了红色岩层,厚度都在数百米以上,最厚达3000多米。盆地内还堆积了几米到10~20米的第四纪河流相堆积物。
  新生盆地主要形成于第四纪晚期,沿海地区在经历了中更新世的相对稳定以后,晚更新世地壳运动又开始活跃,在近东西向的主压应力作用下,滨海地区的北东向断裂处于挤压状态,北西向断裂则以拉张活动为主,因此在规模较大的北西向断裂通过地段,形成了一系列断陷盆地和海湾。
  在新生的断陷盆地和海湾中,堆积了较厚的晚更新世以来的冲积—洪积、冲积—海积层,福州盆地堆积物最厚可达70多米,漳州盆地亦可达50米左右,泉州和莆田两平原堆积物的厚度一般都在20~30米之间。断陷海湾的堆积物多为全新世的海相沉积物,这表明断陷海湾形成更晚。大陆边缘的断陷盆地和海湾是中强地震发生的场所。
  第三节 新构造运动
  自新第三纪末期开始,地壳运动进入新构造运动阶段。福建省现今的地貌格局和第四纪地层的分布与此阶段的地壳运动及断裂活动关系密切,现代构造活动与其息息相关。
  一、地壳运动与断裂活动
  新构造期的地壳运动和断裂活动,以垂直运动及其伴随的断块差异活动为主要构造活动形式,并以上升为总趋势。新第三纪末期后,福建广大地区断裂—断块活动十分活跃,断块抬升,河流下切,在山区地貌反差强烈,广大山区上第三系和第四系较不发育,上第三系仅分布在宁化、明溪与漳浦和龙海等滨海地区;而第四系主要分布在山间盆地和盆谷中以及沿海平原和海湾内,一般厚度不大。
  新构造期的地壳运动和断裂活动,具有继承性和新生性的特征。继承性主要表现在构造方向上,如北东和北西向两组断裂,都是在新构造期以前形成,而新构造期有不同程度的复活。新生性则主要表现在断裂一断块活动上,随着地质阶段的发展,断裂—断块活动的性质和强度,都在不断发展和变化。
  省内自西而东可以划分为4个运动差异较大的地区,即西部、中部、大陆边缘和近岸海域地区。
  西部地区为政和—海丰断裂带以西的山区。上升幅度较大。断裂—断块活动有南北差异的特点,如武夷断块以石城为界,南武夷断块差异活动性较大,北武夷断块则以整体活动为主。
  中部地区为政和一海丰断裂带以东、长乐一诏安断裂带以西地区。区内上升幅度较大,早期断块活动强度也较大,形成高峻的闽中山地,第四纪晚期具有掀斜活动的特点,并转而以整体上升活动为主。
  大陆边缘地区为闽江口以南大致相当于长乐一诏安断裂带展布的地区。区内发育有北东(北北东)、北西向及东西向活动断裂,断裂一断块差异活动较大,晚更新世后强度有自陆向海增强的趋势。
  近岸海域地区为平潭平原一东山澳角断裂以东,靠近大陆的海域地区。第四纪后以强烈断陷为主,属台湾海峡断陷部分。新第三纪后沉积了厚度超过2500米的堆积物,第四纪以后的断裂一断块活动仍较强,第四系沉积物厚度数十至100多米。
  此外,福建省内南北之间也存在着构造运动的差异,大致以建宁一沙县一闽清一福州一线为界,线北的闽西北和闽东北山地地区,新构造运动以整体上升为主;线南的闽西南和闽东南地区,断裂一断块差异活动较大。因而福建省内的地震、温泉,都较集中在线南。
  省内新构造运动可以划分成三个主要阶段。一是上新世一早更新世,新构造运动较强烈,中、西部地区断块大幅度上升,形成高山峻岭、河谷深切的地貌特征。由于地面强烈上升,侵蚀一剥蚀加强,早第四纪地层少见;二是中更新世,多数地区相对稳定,山地以剥蚀一夷平作用为主,河流则以侧蚀为主,塑造了宽广的盆地和谷地。地形平缓的地区,由于高温多雨的气候因素,发育了几米到数十米的红色风化壳,形成红土台地,东南沿海更为突出;三是晚更新世和全新世,地壳运动和断裂活动有所加强,但强度不如上新世一早更新世时期,只有沿海断陷盆地和海湾地区,强度较大。新构造运动的空间差异又复明显,闽西南和沿海地区尤其突出,闽西北和闽东地区以整体较均匀的上升活动为主。
  新第三纪末期到第四纪初,可能延至晚更新世,沿海的漳浦和内陆的局部地区有玄武岩喷溢。沿海地区玄武岩喷溢的时代有自陆向海渐新的特点。
  二、分区
  根据新构造运动的性质、幅度及其造成的变形特征在各地区的差异,在全国划分一、二级新构造区的基础上,结合福建大地构造特征、新构造期地壳运动的主要表现形式和区域构造特征、地貌发育的区域性差异及第四纪沉积物发育与分布特征的一致性、地震活动特征等,福建的新构造划分为5个三级新构造区和16个四级新构造区(图1-8)。
  (一)闽东南近岸海域断块掀斜差异活动区(Ⅰ)
  北起闽江口的白犬岛,南至广东的南澎列岛,西以闽东南沿海岛屿外侧岸线的联线为界,东止于牛山岛一兄弟屿断裂,由水下岸坡、水下堆积台地、水下侵蚀一堆积平原等海底地貌类型组成。自西向东呈阶梯状倾斜,有的地段尚有水下侵蚀浅滩和水下堆积平原等海底地貌类型分布。区内受活动断裂切割的断块,自西向东掀斜下降。该区海沉积物南北差异明显,漳浦以北海底沉积物为细砂、淤泥及河口沙等;漳浦以南沉积物的颗粒自西向东渐粗。
  东部边界的牛山岛—兄弟屿断裂,近期活动较强,在其与北西向断裂交切的特殊构造部位,历史上曾发生过多次强烈地震,近期弱震也十分活跃。按四级新构造分区的划分原则,该区由南往北可划出3个四级区。
  ⒈漳浦—东山近岸海域上升区(Ⅰ₁)
  南起广东的南澳岛和南澎列岛,北以漳浦海域北西向的断裂为界。海底由水下岸坡和水下侵蚀浅滩等2个地貌类型组成。第四纪地层以全新世堆积物为主,其中砂质沉积物厚度较大,下部则为晚更新世晚期的砂砾沉积。南端广东饶平北西向断裂与牛山岛—兄弟屿断裂交切地段,历史上曾发生过多次强烈地震。近期在礼示列岛、南澳岛与兄弟屿之间的海域内,弱震十分活跃。
  2.龙海—乌丘屿近岸海域间歇上升区(Ⅰ₂)
  南起漳浦海域的北西向断裂,北至南日岛北西向断裂。由水下岸坡、水下堆积阶地和水下侵蚀—堆积平原等海底地貌类型组成,地貌面阶梯由西向东倾斜。第四纪地层在南段的金门海域,以晚更新世地层为主,上部主要为粉砂质淤泥和粉砂层,下部则为晚更新世中期的粗砂层。北段在泉州湾和湄洲湾以东海域,沉积物的时代较新,上部为全新世早期的粉砂、淤泥,下部为晚更新世堆积物,亦以粉砂和淤泥为主。牛山岛—兄弟屿断裂分别在厦门海外、泉州海外和南日岛海外,与陆上延伸入海的北西向活动断裂交切,北端的岛屿东侧有一走向北东的深度较大的断陷盆地。二组断裂交切的特殊构造部位,曾于明万历三十二年
  (1604年)发生过泉州海外71/2级大震。近期厦门港外、泉州湾至兴化湾海域,弱震较为活跃。
  3.南日岛—马祖岛近岸海域沉降区(Ⅰ₃)
  南界为南日岛北西向断裂,向北呈狭长状延伸至闽江口的马祖岛附近。水下堆积地貌较发育,有水下岸坡、水下堆积台地和平原等,分布的范围比其他二区大。第四纪地层以全新统为主,厚度较大,堆积物以砂与粉砂、淤泥为主,愈向闽江河口,物质愈细,根据沉积物的年代、分布和组成等特征分析,该区近期以下降堆积为主。区内历史上未曾发生过强震,现代弱震也相对较少。
  (二)闽东南沿海断块差异活动区(Ⅱ)
  北起福鼎,南至东山、诏安,东邻Ⅰ区,西界与福清东张—诏安汀洋埔断裂带展布大致吻合。北北东—北东和北西断裂组成网络状的构造格架,断裂活动陆地弱而海域强,晚更新世后北西向断裂活动有所加强,地貌受这二组活动断裂控制,呈“条、块、盆”的格局。新构造期该区以上升为主,地表多基岩裸露,第四纪堆积物在断陷盆地、平原和海湾等处较发育,多数是晚更新世后的冲积、冲—海积物,在侵蚀—剥蚀的基岩地区,则残—坡积物较发育。根据四级新构造区的划分原则,该区划出9个四级区。
  1.云霄—诏安间歇上升区(Ⅱ1)
  东北以漳浦境内北西向推测断裂为界,西南止于闽粤边界,西北止于福清东张—诏安汀洋埔断裂,东南以海岸线为界。区内港湾、半岛和岛屿较发育,第四纪堆积物在诏安盆地、东山和漳浦沿海分布较广。堆积阶地和红土台地发育,地壳间歇上升较明显。
  ⒉灶山—南太武山断块上升区(Ⅱ2)
  西南紧接Ⅱ₁区,东北止于九龙江下游断陷区的南缘,西北以白云山断裂为界,东南止于海岸线。以低山和丘陵地貌为主,红土台地和堆积阶地较不发育,地壳上升的强度稍大,山地切割较深。海滨带北西向断裂活动迹象较明显,并向南东方向延伸入海。流会、镇海、东吴、南镜至皇帝城一带,玄武岩循活动断裂喷溢,在海滨地带形成颇为特殊的玄武岩地貌。近期海外小震比较活跃。
  ⒊九龙江下游—厦门港断陷区(Ⅱ3)
  包括漳州盆地、龙海平原和厦门港。漳州盆地是北西和北东二组活动断裂围限的断陷盆地,龙海平原和厦门港则受北西向和近东西向断裂的控制。漳州盆地周缘的断裂自中更新世末期开始活动,晚更新世构造活动最活跃,盆地边缘的山地抬升,山前发育了中更新世、晚更新世和全新世的冲—洪积扇;盆地内和平原较大幅度沉降,堆积较厚的晚更新世和全新世的冲—洪积海积层。晚更新世后北西向断裂活动较强,并见其切割中更新世和晚更新世的冲—洪积层,断陷区多次发生5级和大于6级的强震,近期漳州盆地小震也较活跃。
  4.厦门—福清缓慢间歇性活动区(Ⅱ4)
  南起厦门岛,向北包括同安、南安、晋江、惠安、莆田和福清等县(市)沿海及半岛地区。西以福清东张一诏安汀洋埔断裂为界,东止于海岸线,北界福清的阳下和松下联线。海岸曲折而有规律,多港湾、半岛和岛屿。由于平潭青峰—东山澳角断裂以东断块受到挤压上升,因此一些半岛东端形成高丘陵地貌。中部地区则分布着较宽广、平缓的红土台地及海河堆积阶地,这是地壳缓慢间歇上升的反映。由于受到北西向活动断裂和循其发育的河流切割,该区分成多块如厦门—同安、南安—晋江半岛、惠安崇武半岛、莆田笏石半岛和福清龙高半岛等。厦门港—围头湾、泉州—洛阳湾、兴化湾等断陷海湾,是中强地震分布的地区,现今小震比较活跃。
  ⒌晋江下游—泉州湾断陷区(Ⅱ5)
  包括晋江下游平原和泉州湾,是在以北西向断裂为主的两组活动断裂控制下发育起来的。晋江下游平原是典型的地堑断陷构造,北侧为清源山断裂,倾向南西;南侧为乌石山断裂,倾向北东。晚更新世以来两断裂的上盘下降,形成北西走向的地堑构造,堆积了晚更新世和全新世的冲—海积物,厚度约20~40米。泉州湾则是两组活动断裂切割下发育的海湾,从湾内的沉积物年代分析,海湾主要形成于全新世。晋江下游北西向断裂,向南东方向延伸入海域而与牛山岛—兄弟屿北东向断裂交切,在此周围的海域,历史上曾多次发生强震,近期弱震也较活跃。
  ⒍木兰溪下游断陷区(Ⅱ6)
  在循断裂构造发育的海湾基础上不断堆积而形成,包括莆田的南、北洋平原。目前仅在西侧边缘断裂形迹较明显,而南、北两侧受断裂控制尚难肯定。断陷区在晚更新世后不断下降,堆积物厚度20~30米,最厚可达40多米。
  ⒎海口—长乐掀斜沉降区(Ⅱ7)
  南与Ⅱ4区为邻,西北以福州盆地为界,西止于沙帽山—尚干—营前联线,东与Ⅰ3区为邻。区内南部和西部地势较高,以中、低山和高丘陵为主,东部和东北部以低丘陵和平原为主,红土台地和堆积阶地较不发育,而红土台地自南向北倾没于全新世冲—海积或风—海积层之下,并被埋藏,晚更新世后区内断块自西南向东北掀斜下降,现今弱震略有活动。
  ⒏闽江下游断陷区(Ⅱ8)
  在北西、北北西和北东、北东东向断裂控制下发育而成的断陷盆地。晚更新世以来北西、北北西向断裂活动加强,盆地边缘受断裂切割的山地抬升,在山前形成一系列晚更新世和全新世的冲—洪积扇,盆地中部沉陷,红土风化壳被深埋在晚更新世一全新世冲积和冲一海积物之下,厚度可达70多米。全新世后断裂活动相对减弱,盆地趋向于稳定而略有上升。近期垂直形变幅度很小,有时出现弱震活动,处于相对稳定状态。
  9.闽东沿海沉降区(Ⅱ9)
  南界循北东向琯头—君竹断裂向东入海,北延伸入浙江省境内。海岸曲折,是典型的基岩港湾式山地海岸,大小山脉直逼海边,断崖峭壁屡见不鲜,海岸地形支离破碎,深入内陆的河口港尾很多,沿岸岛屿星罗棋布。各大河流的河口均呈溺谷状,形成喇叭状的河口海湾,河口段上的河床常位于海平面以下。地势平坦的冲积平原直接与大小山体接触,显示着近期地壳下降的地貌景观。地表上只有全新统分布,在钻孔里,全新统之下见到晚更新世和中更新世的地层。该区自中更新世末期后,长期处于下降之中。现今弱震活动少见。
  (三)闽中断块掀斜上升区(Ⅲ)
  东与闽东南沿海断块差异活动区为邻,西以政和—海丰断裂为界,南、北向粤、浙省境伸延。地貌以强烈切割的中—低山为主,从东北向西南依次有太姥山、鹫峰山、戴云山和博平岭等。山高谷深,切割深度大。鹫峰山和戴云山的山体两坡均呈明显的不对称,西坡陡峻,东坡和缓,地势呈阶梯状降低,层状地形显著,反映断块由西向东掀斜上升。断块的掀斜活动南北也有差异,北段以断块整体上升为主,掀斜活动不明显;南段断块差异活动和掀斜活动均较北段明显。区内水系的发育受断裂控制,主河流切过北东向构造线循着北西向断裂从北西往南东流,支流顺着北东向断裂发育。河谷多呈“V”型深切峡谷。河床基岩裸露,浅滩多,水流急,河流阶地不发育,仅在某些宽谷或盆谷中河段见有三级阶地分布。第四纪沉积物不发育,仅零星分布在一些较大的河谷盆地中,广大山地有薄层残—坡积物分布,显示该区新构造活动以强烈上升为主,戴云山的红壤分布高程达到700~800米。南段很多温泉出露,历史地震最大强度5.2级,现今华安一带弱震较活跃。
  (四)闽西断陷上升区(Ⅳ)
  介于戴云山脉与武夷山脉之间,东以政和—海丰断裂为界,西界北起浦城仙阳,沿邵武—河源主干断裂,经长汀、武平进入广东,南北分别伸出省境,是武夷—戴云复式隆折带内相对低洼地带,地貌以中等切割的低山、丘陵为主,并有强烈切割的中山及各种成因类型的大小盆地。地势起伏较大,山岭连绵不断,河网密布,格子状、向心状和放射状水系结构明显,河谷以“V”型为主,峡谷与宽谷沿河相间排列,各种成因类型的大小盆地亦沿河成串珠状分布,高程呈阶梯状降低,盆地中沉积着厚度10~20米的第四纪沉积物,宽谷和盆谷内,普遍分布高度不等的三级阶地。该区新构造间歇性上升活动具有区域的相对一致性和差异性。以宁化泉上,明溪盖洋、夏阳,三明至尤溪一线为界,该区划分为南、北2个四级区。
  1.闽西北大面积上升区(Ⅵ)
  一个长期隆起且较稳定的地区。晚白垩世—早第三纪红色岩层零星分布在武夷山、泰宁等地。第四纪沉积物不发育,片段分布在各河谷盆地中,厚度一般仅15~20米。地势四周高(海拔多在1000米以上),中间低(海拔300~700米),略似盆地。水系结构呈向心状流动。中部地势较开阔,以低山—丘陵为主,坡度较缓,切割较浅,河谷形态呈现出峡谷与宽谷沿河相间分布的特征,在宽谷或盆谷内,多发育着三级阶地,各地所见阶地级数和分布高度基本相同,大致为T1(10~15米)、T2(20~30米)、T3(60~70米)。新构造运动以整体的缓慢间歇性上升为主,差异活动不显著。温泉分布很少,地震活动微弱。
  ⒉闽西南差异上升区(Ⅵ2)
  福建省沉积地层发育最完整的地区。该区曾经受多次构造运动的影响,地质构造较为复杂,各时期地层之间多呈不整合接触关系,断裂以北北东、北东走向为主,次为北西、北北西向。由于断裂构造的差异活动,形成一系列断陷盆地,主要有永安、漳平、连城、长汀、上杭和武平等盆地,在盆地内沉积了厚度不一的红色岩层。新构造运动以继承性的断裂活动和断块差异上升为主要特征,一方面是老断裂的复活,另一方面也产生一些新的断裂,但规模和断距都比较小,沿断裂还有新第三纪的基性—超基性岩浆喷溢活动。由于断块的差异上升,造成区内地势起伏较大,山岭河谷相间分布,山岭海拔高度大多在800~1000米以上,多处保留着四级剥蚀—夷平面,反映该区新构造运动还具有间歇性上升的特点。区内温泉出露较多,温泉分布以北东方向为主,次为东西向。近期在连城、永安还发生过中强地震,弱震也较活跃。
  (五)武夷断块隆升区(V)
  位于闽赣两省边界地带,大部分在江西省境内,包括武夷山脉主体和松岭山脉,以及武夷山两侧的一系列断陷盆地。东西两侧均受活动断裂控制,在地貌上属于构造剥蚀中山,整个山体南北高中间低,北部又高于南部,盆地中发育着白垩纪—早第三纪红色地层。强烈的断块上升是该区新构造运动的主要特点。由于南北新构造运动的强度和表现形式存在差异,可将其划分为2个四级区。
  1.北武夷山断块隆升区(V1)
  地貌为强烈切割的构造剥蚀中山,海拔高度1000~1500米以上,切割深度800~1000米,显示出该区新构造运动以强烈上升作用为主,在总体上升的同时,一些断陷盆地相对沉陷,如呈北东向展布的武夷山市狭长盆地,盆地底部海拔高度仅200~300米,由丘陵和河谷平原组成,与两侧山岭的高差达1000多米。断裂在新构造时期后也有明显的活动,泰宁大洋岽沿断裂有新第三季玄武岩喷溢,断裂控制着朱口—泰宁一带晚白垩世—早第三纪断裂红盆的展布并切割了晚白垩世—早第三纪红色地层,地貌上多形成高数百米的断层陡崖和深切的断裂谷。
  2.南武夷山断块掀斜隆升区(V2)
  位于武夷山脉南部,地貌为中—强切割的构造剥蚀中山,海拔高度1000米左右,切割深度800米左右,河谷多为“V”型峡谷,谷坡较陡,其构造活动以大幅度上升为主,并具有掀斜的特征,在瑞金—长汀以南和以北的地貌上有明显的反映,以南山体东坡陡峻,西坡较平缓,断块由东南向西北掀斜上升,以北山体的掀斜方向发生转换,西坡陡,东坡较平缓,断块由西北向东南掀斜上升。区内新构造时期后断裂仍有一定活动。沿断裂有多处温泉出露。历史上长汀、宁化和江西会昌、寻乌曾发生中强地震,近期弱震活动也较活跃。
  第四节 地震构造带
  地震是构造运动的表现形式之一。福建省断裂构造十分发育,地震活动也较活跃。根据断裂构造活动性、地震活动性和地球物理场等特征,福建省自东往西存在着三个地震构造带:泉州—汕头(广东)地震构造带、政和—海丰(广东)地震构造带、邵武—河源(广东)地震构造带(见图1-6)。
  一、泉州—汕头地震构造带
  泉州—汕头地震构造带位于福建省东部至东南部。西约以柘荣—宁德—闽侯—永泰—安溪—漳州—云霄连线为界,东濒台湾海峡,大致以福建沿岸海域40~50米等深线东侧为界,北入浙江温州,南延广东汕头一带。
  该地震构造带地处沿海重力梯级带。带内以断裂构造为主要特征。自三叠世以来,由于太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲,在福建大陆边缘平行俯冲带形成以长乐—诏安断裂为主体的断裂带。长乐—诏安断裂带几乎纵贯全区,北西向断裂呈近等距离的间隔斜穿。
  长乐—诏安断裂带展布在闽浙隆起带与台湾海峡拗陷带之间。自西而东由福清东张—诏安汀洋埔、长乐—南澳(广东)、平潭青峰—东山澳角和牛山岛—兄弟屿等断裂组成。断裂带总体呈北北东—北东向近平行于海岸分布,主要倾向南东,倾角各段不一。断裂性质以压扭性为主。断裂带控制着晚三叠世—侏罗纪沉积建造的变化和花岗岩体的分布。沿断裂带有挤压破碎带和动力变质带。断裂带各断裂的规模、活动强度及动力变质程度等均存在自西往东、自周围向断裂中心增强的趋势。新第三纪至第四纪,金门、龙海、漳浦一带沿海玄武岩多次喷溢,并向海域增厚,断裂带深切地壳。由于新构造活动强烈,沿断裂有多处温泉出露,并呈带状分布,泉水温度高、流量大。
  长乐一诏安断裂带是带内控震构造,控制华南地震区东南沿海地震带外带(俗称泉州一汕头地震带)。带内地震的大小与该断裂带中各地段断裂带的大小、规模、活动方式、活动强度、切割地壳深度及闭锁条件密切相关。
  长乐—诏安断裂带内的主要断裂,由于规模大小不一,第四纪时期活动性和分段性的差别,各断裂与地震活动关系也有明显差异。其中,具有地震构造属性的断裂,主要有2条,长乐—南澳(广东)断裂和牛山岛—兄弟屿断裂(滨海断裂)。
  (一)长乐—南澳断裂
  发育于广泛出露的燕山期花岗岩和晚侏罗—白垩系火山岩内,大多数地段形迹由胶结良好、坚硬的角砾岩、硅化带、片理化带及中酸性岩脉(岩墙)组成。断裂带延伸大于50公里,单条断裂宽度数米至数十米呈雁列式沿北北东—北东向展布。第四纪时断裂分段性活动明显,在中、晚更新世时断裂的新活动主要表现在与北西向或近东西向断裂交汇地段,控制着沿海断陷盆地或海湾的形成,如福州盆地、兴化盆地、泉州盆地、漳州盆地等地堆积了数十米厚的中、晚更新统河—海相沉积物。活动性较弱的半岛及盆地周围的丘陵以缓慢上升和侵蚀、风化作用为特色,发育红土台地或坡、残积层。对断层活动产物——压碎岩、断层泥、方解石、石英等的年代测定得出断裂的继承性或新生性的活动年代,主要在中更新世(见表1-1〉。盆地周边的断裂则延续到晚更新世。历史地震和现代地震研究结果,中强地震或弱震主要分布在该断裂分段性活动地段,如断陷盆地或海湾地区。断裂活动性弱的地段少见中强地震。
  (二)牛山岛—兄弟屿断裂
  又称滨海断裂,位于长乐—南澳断裂东侧海域,大致沿福建沿海40~50米等深线附近分布,与现代弱震分布带及水下岸坡转折带吻合。该断裂总长度大于400公里。近代海洋地球物理探测发现该断裂带是一组呈北北东至北东向的断层束,并由一系列小型地堑和地垒相间组合。浅层地震勘探反映被该断层穿切的沉积层是晚更新世及其以前的沉积层。断层组在乌丘屿以北地段减少,乌丘屿以南增多并扩展,各断层之间断续呈多字型排列,沿北北东—北东向延伸。滨海断裂与北西向断裂交汇部位,历史上曾发生3次M≥7.0级强震,最大震级71/2级,以及多次6~61/2级地震,现今弱震十分活跃。该断裂是福建沿海最主要的地震构造。
  二、政和—海丰地震构造带
  东以泉州—汕头地震构造带为邻,西面大致以政和西—南平东—尤溪—大田—漳平—龙岩东连线为界。往北进入浙江丽水等地,西南延入广东大埔、海丰一带。该地震构造带以政和—海丰断裂带为主体。
  政和—海丰断裂带总体呈北30°~50°东走向,由一系列平行分布倾向南东倾角较陡的断裂组成。沿断裂带出现一系列大致与断裂平行的褶皱带或褶皱变质带。单条断裂多为压性冲断裂,局部为压扭性,断裂旁侧的岩层揉皱强烈,挤压片理、糜棱岩化、劈理化带等十分发育。该断裂带形成较早,经多期活动,引起多期沉积、多期变质、多期岩浆侵入和喷溢。沿断裂带分布着大量中生代酸性火山熔岩、火山碎屑岩和大规模的花岗岩体。在断裂带北段政和、松溪和南平大历口一带,南段广东大埔一带有燕山期辉长岩、橄榄岩和新生代橄榄玄武岩岩体出露。
  沿政和—海丰断裂发育着一些长条状的中、新生代断陷盆地,由白垩系和第三系红层组成。卫星影像清晰可见。有些地段温泉沿断裂分布,也有些温泉呈北西向排列。
  政和—海丰断裂带是东南沿海地震带内带孕震构造之一,自北宋治平四年(1067年)后发生过多次M≥43/4~51/2级地震,福建境内最强的一次是1997年永安小陶5.2级地震,现今弱震仍比较活跃。该带浙江境内、沙县以南地段以及广东海丰地段,第四纪后仍有一定活动,为5级左右中等地震活动构造带。
  三、邵武—河源地震构造带
  东以政和—海丰地震构造带为邻,西界大致在江西黎川、宁都、定南一线,包括武夷山及其两侧的一些地区。在地质构造上,该地震构造带主要受邵武—河源断裂带控制。
  邵武—河源断裂带北起自崇安以北,向南经邵武与江西石城—瑞金—寻乌断裂带相接,向西南延伸入广东河源。在福建西北部,断裂带呈北东走向,由几条平行排列的断裂组成。断裂带控制着晚三叠一中侏罗世一系列盆地沉积,由于盆地两侧断裂活动,断裂带中的岩石普遍受强烈挤压,岩层扭曲和片理化,并遭受动力变质,沿断陷带还有一系列的中酸性火山喷发和花岗岩大规模侵入。
  新生代后,邵武—河源断裂带仍有活动,以江西石城为界,南北有差异,石城以南至寻乌,第四纪后活动较强烈,而石城以北福建境内地段,断裂控制着白垩系至早第三系红色地层的西部边界,并切割了早第三系红色地层,在泰宁、明溪等地还有新第三纪玄武岩喷发。断裂性质在福建境内以压性逆断层为主,在江西、广东境内兼有扭性走滑性质。
  邵武—河源断裂带是现代地貌分界线,两侧地貌有明显的差异,西北侧为武夷山主体山脉,东南侧为相对低缓的低山丘陵地带。两侧河流不对称发育。新构造运动强烈,断裂与断陷盆地近年来有明显活动。
  邵武—河源断裂带是东南沿海地震构造带内带的主要地震构造,地震震中沿断裂带呈带状分布,中强地震多发生于断裂带与东西向或北西向断裂交汇处。已发生大于43/4级地震16次,最大震级为1962年河源6.4级地震。1985年,江西寻乌又发生一次5.5级地震,反映第四纪以来该断裂在福建宁化、江西石城以南地段活动明显,而北段已趋于稳定。
  第五节 现代构造应力场
  现代构造应力场是新构造时期应力场的继续和发展。福建主要活动断裂的活动性质和活动方式基本上继承了新构造期以来的运动方式,早期构造控制了晚期构造。
  根据福建主要断裂带现今活动的性状及构造变形特征,结合地壳形变测量资料、地震断层和震源机制解分析得出的现代构造应力场,区域主压应力方向为北西西—南东东(见图1-6)。
  一、活动断裂分析
  晚更新世后,福建省内构造运动的表现仍以断裂及断块差异活动为主要形式,陆地上的活动断裂依附在老断裂的基础上,部分为老断裂复活性活动,新生断裂往往出露于老断裂前缘,规模不大。
  从区域断裂构造方向看,活动断裂仍以北东向为主,但有些北西向活动断裂切割北北东、北东向活动断裂,显示活动更明显,时代更新。
  长乐—诏安断裂带呈断续状,有些地段为斜列式,断裂非单一断层,而是多条断层,并以正断层组合成一系列地堑、地垒系的形式出现。据航卫片解释,断裂具有右旋走滑特征;北西向活动断裂呈近等间距平行排列,循其走向由内陆往东南沿海海域延伸,晚更新世后,活动很明显,控制着沿海地带一些断陷盆地和断陷海湾的形成和发育。有些断陷盆地和断陷海湾相连构成一定规模的断陷带,如莆田平原一兴化湾、泉州平原-泉州湾、漳州盆地一龙海平原—厦门港、诏安平原—诏安湾等。有些小溪流、冲沟通过北西向断裂的地段形成同步拐弯,断裂具正—左旋走滑的活动特征。
  北东向与北西向两组主要活动断裂呈互相交汇的网络状构造格局,从力学角度分析,晚更新世后,区域应力场的主压应力方向为北西西—南东东。
  二、形变分析
  福建省近期垂直形变等值线图既有北东向形变带,又有北西向形变值线穿插,直接反映着本区现代构造活动的强度和活动方式。图上除东山地区小范围向海倾斜沉降外,其形变幅值明显地自陆向海增大,由5毫米增到40毫米。闽西北和闽西南地区是负形变区,东部沿海形成相对上升区,这种地壳形变显示沿海向内陆倾斜,沿海地壳受太平洋方向挤压作用增强。在北东向形变的背景上,沿海垂直形变等值线明显地呈北西300°~320°方向展布,并从东北往西南出现一高一低的波状起伏,构成相间排列的上升区与相对下降区,一般沿岸半岛都比港湾附近形变幅值大,形变带常出现于北西向断裂带两侧。这种垂直形变等值线的形态与区域构造轮廓较为一致,反映断裂构造近期有不同程度的活动,也显示区域主压应力来自东南方向(见图1-9)。
  根据激光测距网,对莆田南日岛与湄洲岛1986~1991年进行的三角点水平位移观测资料分析,位于南日岛的北西向断裂,所受的应力是近东西向受压,近南北向伸长,垂直面呈左旋剪切的受力状态;湄洲岛的北东向断裂,所受的应力也是近东西向受压,近南北向伸长,垂直面呈右旋剪切的受力状态。此外,根据对福清东张、惠安梅岭和漳州珠坑等地进行的跨断层短水准测量结果分析,1987~1991年,北东向长乐—诏安断裂带的东张和梅岭两个场地都是上盘升,下盘降,以逆断层活动方式为主,而北西向九龙江下游断裂带的珠坑场地是上盘降,下盘升,以正断层活动方式为主。
  根据现代地壳形变资料分析,福建境内形变异常速率大、梯度高的地段,现今弱震活动仍比较密集,并与历史上中强地震发生的构造部位基本吻合。
  形变资料分析结果显示,北北东—北东向断裂一般呈压扭性,并有右旋活动,而北西向断裂多呈张扭性,具左旋性质,现今应力场所显示的主应力方向为北西西—南东东。
  三、地震破裂特征分析
  地震时断裂错动是断裂现代活动最有力的证据。极震区等震线的长轴方向代表错动面的走向。根据福建省及邻近地区一些强震的等震线分析,许多地震极震区等震线长轴主要集中为北东(20~50°)和北西(310~325°)两组取向,这与区域断裂构造发育的主要方向较为一致,这两组断裂是福建省的发震断层,其中北东向断层约占70%,北西向约占30%,大体上与区域应力场的两个剪应力方向相符。
  民国7年(1918年),长乐—诏安断裂带的南澳发生7.3级地震时,东山岛南端的下安、山南、陈城、澳角一带,地震断层(地震裂缝)切割山岭、河谷与田地,断续延伸约10公里,由东北往西南入海,沿地裂多处冒水喷砂。下安北山地裂时,北盘相对南盘向北东猛烈错动,错距约1米,在地裂带的东山县西埔顶西村,有一遭此大震破坏并已干枯的水井,井水筒以灰砂、夯结构的圆环相迭构成,井壁倾斜3度,错距5厘米,井口向北东70~80°方向错动,且构成井筒的圆环发生顺时针方向旋扭错动。同时还出现北西向地震裂缝带,主要分布在诏安和广东饶平一带,饶平县东南从北山、大港、经所城镇、庙前,向东南入海,在陆上断续延伸7~8公里,呈北西330°左右展布,沿地裂带,冒水喷砂剧烈。两组运动方式不同的地裂缝,是一组共轭破裂,与区域构造两个共扼剪切方向基本一致,在北西西—南东东向压力作用下形成和发展。控制南澳地震发生的应力场,其主压应力轴方向为北西西—南东东。
  四、震源应力场分析
  构造应力场是在较大地区和一定地质时期内由构造运动产生的应力场。通过震源机制解可得到地震发生时刻的震源应力场,即瞬间应力场,它受构造应力场控制。
  根据福建及邻近地区震源机制资料分析,地震破裂面的产状及其错动方向和区域活动断裂基本一致,震源错动方式多以走滑剪切为主,断层面解的两个节面的优势方向为北东与北西,前者的错动以右旋为主。后者以左旋为主,最大主压应力轴(P轴)方位角在304°~319°之间,仰角2°~8°;主压应力轴方位角(T轴)为213°~229%仰角2°~10°,中间应力轴(N轴)近于直立,倾角77°~80°内陆地区震源机制较为复杂,既有挤压,亦有引张状态。
  震源应力场具有明显的区域特征,长乐—诏安断裂带展布区地震的主压应力轴(P轴)方向与断裂带走向近于垂直,优势取向自北往南,主压应力轴由北西西—南南东向逐渐转变为近东西向(见图1-10)。而内陆地区主压应力轴(P轴)优势取向为北西—南东向。
  震源应力场反映了构造应力场的状况,各地区主压应力轴取向各异。沿海地区自北往南,主压应力轴有规则变化,都以水平挤压为主,震源错动以水平剪切为主,兼具引张分量。沿海地区的应力场衔接较好,力源主要来自西太平洋板块及菲律宾海板块的北西向挤压,南部还受印度一澳大利亚板块向北或北偏东向的挤压。内陆龙岩、永安一带主压应力轴逐渐转向北西—南东向,所受的挤压作用力逐渐减小,因此,地震活动的强度和频度也逐渐降低。

知识出处

福建省志·地震志

《福建省志·地震志》

出版者:中国社会科学出版社

本书内容由总概述、大事记、地图集、专业分志、人物志和附录等部分组成。其中包括地震构造背景、地震活动、中强地震、地展监测、震害防御、地震应急、地震科研、机构与队伍、地震工作管理。

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