香港东南海域的断层分布及潜在地质灾害分析

第9卷　增　刊中国地质灾害与防治学报V o l19　N o 1998年11月TH E CH I N ESE JOU RNAL O F GEOLO G I CAL HA Z A RD AND CON TROL N ov11998

香港东南海域的断层分布及

潜在地质灾害分析

冯志强　刘宗惠　王　群

(国土资源部广州海洋地质调查局,广州市,510075)

提要　香港东南海域,在水深63m区域内,基岩埋藏深度可达600m,晚第四纪沉积厚度10-48m,由上而下可划分为A1、A2及A3三个层组,A1层厚6～13m,为浅海相粉砂质粘土及粘土质粉砂,14C年代为9000年以来的全新世沉积;A2层厚0-20m,为河湖相粉砂质粘土及砂砾石沉积,底部有一侵蚀面; A3层厚2～20m,为海陆交互相砂泥互层及砂砾沉积,与下伏地层间为不整合接触。在这一海区已发现多条活动断层,其中主要有4条,呈N EE向及E W向分布,长10～20km,位于海底以下40～120m,它们对晚第四纪沉积的分布有控制作用,并与地震活动有密切关系,说明南海北部近岸断裂带是本区潜在地质灾害的主导因素。

即将开展的“珠海～深圳近岸海洋地质环境及地质灾害防治的调查研究”项目将为本区地质灾害防治和经济建设的持续发展提供更详细的基础资料。

关键词　香港　海区　断层　地质灾害。

Ξ

前 言

珠江三角洲区是我国社会经济最发达的区域之一,在当今世界面临的人口、资源和环境三大挑战中,珠江三角洲地区的持续发展尤其需要重视环境的制约。在规划沿海港口城市的发展和各类海洋工程的构筑时,应认真考虑本区的海洋地质环境条件及潜在的地质灾害分布。本文根据我局在香港特别行政区界外的东南部海域所做的物探调查并结合区域地质资料对该区地质灾害的潜在危险作综合分析。

一、第四纪地质

高分辨率地球物理勘探系统所获得的浅层剖面和单道地震资料揭示了本区第四纪自上而下主要有层A、B、D、E、F五个反射层序,层C缺失,其下的层D和层E、F也有分

Ξ第一作者简介:冯志强,男,1935生,教授级高工,广州海洋地质调查局高级技术顾问兼发展战略研究室主任,海洋地质灾害专业研究会副主任委员。

布。

11层A:是调查研究的重点层序,依据浅层剖面特征又细分出A1、A2和A3三个小层,其特征如下:

A1层:呈灰白-灰黑色并嵌有黑色斑点的弱反射层,全区披盖;地质取样为浅海相粉砂质粘土和粘土质粉砂沉积并夹有贝壳碎片,其最大厚度为13m,具西薄东厚之特征。

A2层:上部为灰黑色强反射层,呈水平层状沉积;下部是灰白色弱反射层,局部出现斜层和杂乱反射。该层厚度变化较大,0～20m不等。结合地质取样与邻近钻孔资料推测此层为河湖相粉砂质粘土、粉砂质砂,局部为砂砾沉积,与下伏层之间有一侵蚀面。

A3层:呈浅灰—深灰色,连续性尚好的一套弱反射层,主要为充填式沉积,在侵蚀低洼面上,显示了河道沉积特征,其厚度变化大,薄者2～3m,厚者超过20m,与下伏层呈不整合接触。

从层A厚度图(即A1、A2、A3总厚度)可见此层厚度变化较大,0～48m,总体为西部和东北部薄而中部较厚;在西部岛屿附近0～10m,西南部大于40m,其余地区10～30m。依据样品的岩性、矿物成分、化学成分、生物化石和14C测年资料认为A1层是距今9000年以来的全新世沉积,A2、A3层为晚更新世沉积。

21层B:在单道地震剖面上显示为变振幅、断续、杂乱或不规则的低频反射层或呈中振幅、似平行、较连续的反射层。该层在西部基岩隆起区缺失,其余地区厚度为10-20m,最厚达40m。依据地震相分析和邻区钻孔资料对比认为前者属河床相粗碎屑沉积物;后者为细砂-粘土质粉砂沉积。其时代为中更新世晚期低海面沉积。

31层C在本区尖灭,邻区为灰色粘土质粉砂与砂互层,属浅海相沉积;层D在地震剖面上显示为中频、较连续的平行结构,据邻区钻孔揭露为浅海相灰色粘土质粉砂与砂互层;层E的地震反射特征为低频、弱振幅、连续性稍差,其岩性为深灰色粘土质粉砂与细砂沉积。上述三个层经对其钻孔取岩芯样的化石、古地磁和热释光分析,其地质时代为早更新-中更新世;层F为粗碎屑层属早更新世。

二、断裂活动

1200km的高分辨率物探剖面已揭示出在香港东部海区水深30～35m处,存在一组呈N70°E走向的断层共7条,延伸长度6～20km不等,跨越的宽度约15km,皆是自基岩断至第四系,在地震剖面上可见断层将基岩切割呈地垒、地堑状,均属正断层性质,断距下部大,上部渐渐变小;断层顶部距海底深度为40～120m,已见错断了中更新统地层(图1、图2、图3)。该组断层要素见表1。

F ig11　D istr ibution of faults i n the southeast sea area out of Hangkong

图2　单道地震剖面显示的断层特征(ZX12测线)

F ig12　Faults i ndicated by subboto m se is m ic section(li ne ZX12)

表1　断层要素表

Tab11　Key ele m en ts of faults

编号性质走向倾向长度(km)埋藏深度(m)

1正断层N EE SE1070

2正断层N EE NW2060

3正断层N EE SE16120

4正断层N EE NW680

5正断层N EE SE680

6正断层近E W N840

7正断层近E W S840

图3　多道地震剖面揭示的断层特征(Z D12测线)

F ig13　Fault features i ndicated by m ultichannel se is m ic section(li ne Z D12)

据实测资料勾绘的晚更新世以来的沉积厚度图(图4)可以看出上述断层对沉积分布的明显控制作用,一些较大厚度的沉积凹陷均分布在断层下降盘,沉积层等厚线的走向与断

层走向基本一致,说明晚更新世以来直到全新世早期这组断层仍是十分活跃的。

图4　香港东南海区断层对晚第四纪沉积的控制

F ig14　The i m pact Con trol of faults on Quaternary deposits

值得指出的是,在香港以南约100km担杆列岛之南侧,沿N EE和近E W方向分布着