西江斷裂主斷面大部分在隱伏區(qū)存在，難以直觀地確定斷裂的近期活動(dòng)性。單純的鉆探資料對(duì)比，只有在鉆孔極密時(shí)，才有可能用傳統(tǒng)的地層法，定性地了解斷裂的近期活動(dòng)。由于河口地區(qū)的沉積環(huán)境和水動(dòng)力條件非常復(fù)雜，沉積物在縱橫方向的變化都很大，往往由于巖性較短距離內(nèi)突變而導(dǎo)致判斷的誤差。以新地質(zhì)年代學(xué)方法為主，輔以地層對(duì)比法，可以較為理想地判斷覆蓋區(qū)隱伏斷裂的近期活動(dòng)，并可據(jù)此估算出斷裂活動(dòng)的幅度和速率。據(jù)此，我們一方面收集了磨刀門大橋斷裂聯(lián)合鉆孔剖面資料，并對(duì)資料進(jìn)行了解析；另一方面對(duì)小黃楊斷裂進(jìn)行了聯(lián)合鉆孔驗(yàn)證。

1．磨刀門聯(lián)合鉆孔剖面

磨刀門聯(lián)合鉆孔剖面是西江斷裂地表磨刀門附近主要分支斷裂F005大敖斷裂的南段。磨刀門鉆孔資料為大橋施工所得，鉆孔跨江布置，西部在白藤附近，東部至掛錠角，總長(zhǎng)10km左右，施工鉆孔14個(gè)，鉆孔布置見圖3－55（張虎南等，1998）。本書利用該資料分析西江斷裂南段分支大敖斷裂的第四紀(jì)活動(dòng)性。

圖3－55 磨刀門鉆孔位置（14C和TL分別表示14C測(cè)年和熱釋光測(cè)年）

聯(lián)合鉆孔資料表明（圖3－56），西江磨刀門段的第四系最厚達(dá)60m，以河口三角洲相為主，由細(xì)粒碎屑物－淤泥、粉砂、細(xì)砂組成。其間夾有貝殼碎片（以牡蠣殼為主）和炭化植物殘?bào)w。河床相的粗砂及砂礫，僅見于主航道的底部。下伏花崗巖風(fēng)化殼，厚度變化較大，數(shù)米至數(shù)十米不等。第四系巖性變化的總趨勢(shì)是由上向下變粗。位于主航道的沉積物的縱向變化比較復(fù)雜，部分鉆孔在上細(xì)下粗的總趨勢(shì)中，還可細(xì)分為1～2個(gè)沉積旋回。

圖3－56 磨刀門大橋聯(lián)合鉆孔對(duì)比圖

1．淤泥；2．黏土；3．粉砂；4．中細(xì)砂；5．細(xì)礫；6．卵石；7．貝殼；8．半咸水—咸水硅藻；9．腐殖質(zhì)；10．植物根；11．風(fēng)化土或風(fēng)化砂礫；12．基巖

第四系橫向變化也很復(fù)雜。東西兩側(cè)的兩個(gè)沉積中心分別代表主河道和主河叉，粗粒碎屑見于沉積中心的底部。已有物探和鉆探資料均已證實(shí)，磨刀門段的深水槽部位存在斷層破碎帶。西江下游在三水以下通過基巖區(qū)直流南東的趨勢(shì)，很可能與這類破碎帶有關(guān)，亦即西江的三水－磨刀門段兼具構(gòu)造谷（斷裂谷）與侵蝕谷的特征。但河口區(qū)畢竟有它自身的特點(diǎn)，潮流的頂托就直接影響了水流的下切。因此，和上游比較，同為斷裂構(gòu)造地貌，其切割深度相對(duì)較小，河谷形態(tài)相對(duì)和緩。沉積物的連續(xù)性相對(duì)較差，相同的層位厚度變化大，巖性不穩(wěn)定，仍有尖滅、分叉、巖性不連續(xù)等現(xiàn)象。

根據(jù)14C、熱釋光測(cè)年數(shù)據(jù)和沉積物厚度，可以大致推斷第四紀(jì)沉積物的沉積速率（表3－3）。由表3－3和圖3－57可以看出，沉降速率變化的總趨勢(shì)是由西向東增大（圖3－57），在西江主航道（左汊流）的ZK9孔、ZK3孔南東百余米達(dá)到最大值（－6．71mm／a）。再向東沉降速率變小，基本恢復(fù)至西側(cè)的水平（＜－4mm／a）。表3－3還表明，沉降速率大體上順應(yīng)了基底地形的起伏，但起伏的高差沒有相似的比例。例如，基底地形存在東、西兩個(gè)凹槽（古河床？），深度分別為55m和52m，東槽比西槽深近3m，但兩處的沉降幅度分別為－6．71mm／a（ZK9孔）和－2．89mm／a，前者為后者的2．3倍。這種差別似乎難以用沉積速率的差異來解釋，而只能歸因于構(gòu)造因素：不均衡沉陷或斷裂活動(dòng)的結(jié)果。

另外，除了沉降幅度分別為－6．71mm／a的ZK9孔外，在ZK13孔和ZK12孔之間，ZK4孔和ZK11孔之間，也存在著沉降速率的突變。在ZK13孔和ZK12孔之間只隔一個(gè)ZK6孔，ZK4孔和ZK11孔之間，ZK9孔和ZK2孔之間兩孔均相鄰，這種在短距離內(nèi)的速率突變，一般也可以用斷層活動(dòng)來解釋。由圖3－56可見，在速率突變的相應(yīng)部位，基底地形都有類似的顯示，而且符合速率曲線變化的趨勢(shì)，即如果確實(shí)存在斷層和斷層的活動(dòng)，則東盤（上盤）應(yīng)為下降盤，這種活動(dòng)方式與西江斷裂的近期活動(dòng)方式是一致的。

表3－3 磨刀門鉆孔第四系沉積速率表

圖3－57 磨刀門從西向東第四系沉積物沉降速率圖

2．小黃楊聯(lián)合鉆孔剖面

小黃楊剖面是西江斷裂地表磨刀門附近主要分支斷裂F006白蕉斷裂的南段。為了驗(yàn)證斷裂在第四紀(jì)中活動(dòng)性，在前述淺震工作的基礎(chǔ)上，在斷裂山前部位跨斷裂布置聯(lián)合鉆孔7個(gè)，總進(jìn)尺143．9m，聯(lián)合鉆孔剖面見圖3－58。該處基本地層層序以ZK6為例，從底到頂，其主要巖性可以分為如下層位。

圖3－58 聯(lián)合鉆孔剖面

（8）0～2m，棕褐色填土層，呈硬塑狀，0～0．5m為人工填土，0．5～1．0m為耕植土，內(nèi)部夾雜植物根系；1．0～2．0m為黏土，內(nèi)含細(xì)砂—中砂，為花崗巖全風(fēng)化形成的石英顆粒，直徑小于3mm，呈角礫狀

（7）1～5．8m，灰褐色粉砂質(zhì)淤泥，軟塑狀，淤泥質(zhì)含量大于70％，其中夾雜有少量的石英顆粒及云母碎片，粒徑一般小于0．2mm，底部與下層呈漸變接觸

（6）5．6～13．9m，黑褐色粉砂質(zhì)淤泥，軟塑狀，淤泥質(zhì)含量約60％，夾雜較多的白色貝殼碎片，直徑最大者達(dá)4cm，內(nèi)部亦含有少量細(xì)砂，主要成分為石英顆粒，粒徑一般小于2mm，含量約10％。底部與下層呈漸變接觸。該層13．1～13．2m處的14C測(cè)年為3660±30a BP

（5）13．9～16．0m，黑褐色淤泥質(zhì)粉砂—細(xì)砂，呈可塑狀，砂質(zhì)成分約占60％，層內(nèi)可見豐富的生物碎屑，碎片直徑0．2～1cm；粉砂及細(xì)砂呈角礫狀，磨圓度差，粒徑一般小于2mm，其中在15．0m處可見一花崗巖塊，直徑6cm，上可見有硅化現(xiàn)象。底部與下層呈突變接觸

（4）16．0～16．2m，中粗砂，為花崗巖原地全風(fēng)化形成的石英、云母碎片及為徹底風(fēng)化裂解的花崗巖碎塊，呈粉紅色，較松散，密實(shí)度差，可用手碾碎。中粗砂呈角礫狀，直徑2～5mm。底部與下層呈突變接觸

（3）16．1～17．3m，碎裂巖帶，巖芯呈塊狀，直徑3～8cm，呈灰白色，巖塊成分以石英質(zhì)為主，判別其原巖為花崗巖，可見鐵礦化現(xiàn)象及硅化現(xiàn)象。該層主要由于斷裂所造成，底部與下層呈突變接觸

（2）17．2～23．3m，中粗砂，為花崗巖原地全風(fēng)化形成的石英、云母碎片及徹底風(fēng)化裂解的花崗巖碎塊，中粗砂呈角礫狀，直徑2～5mm，花崗巖碎塊直徑1～2cm，其中，17．30～19．00m為灰白色， 19．00～20．00m為粉紅色，20．00～22．70m為棕黃色，22．70～23．30m為灰白色。本層較松散，密實(shí)度差，可用手碾碎，底部與下層呈突變接觸

（1）23．2～23．8m，灰白色中粒二云母鉀長(zhǎng)石花崗巖，弱風(fēng)化狀，巖芯呈餅狀、柱狀及短柱狀，最大柱長(zhǎng)20cm，柱身上節(jié)理裂隙不發(fā)育

聯(lián)合鉆孔資料表明（圖3－58），西江斷裂該段第四系厚18m左右，以河口三角洲相為主，由細(xì)粒碎屑物－淤泥、粉砂、細(xì)砂組成，其間夾有貝殼碎片（以牡蠣殼為主）和炭化植物殘?bào)w。ZK6揭示該層底部14C測(cè)年結(jié)果為3660±30a BP，為萬頃沙段（Qhw）。按巖性差異，由上至下大致可分為4層：①人工填土；②海相淤泥，棕褐色—灰褐色，呈流塑狀至軟塑狀，土質(zhì)較均，一般微層再發(fā)育，內(nèi)含較多腐殖質(zhì)、生物殘骸及貝殼碎片；③粉細(xì)砂，灰褐色—灰黑色，層內(nèi)含淤泥質(zhì)土，局部可見云母碎片，含石英質(zhì)顆粒，呈棱角狀，亞圓形，粒徑約為2～10mm。層內(nèi)可見貝殼碎片及牡蠣殘骸。橫向上厚度變化較大，厚度0．2～10．0m；④下伏花崗巖風(fēng)化殼，厚度變化較大，數(shù)米至數(shù)十米不等。

在鉆孔5、鉆孔6發(fā)現(xiàn)破碎帶，厚1m左右。破碎帶特征相似：破碎帶巖性主要為碎裂巖、角礫巖等，碎塊呈棱角狀，可判別其原巖為花崗巖，帶內(nèi)可見褐鐵礦化及硅化現(xiàn)象，具典型構(gòu)造破碎帶特征。破碎帶兩側(cè)為花崗巖，其下圍巖構(gòu)造裂隙發(fā)育，且發(fā)育褐鐵礦化、綠泥石等構(gòu)造變質(zhì)現(xiàn)象。結(jié)合基巖露頭特征和物探資料，推測(cè)斷層存在，視寬度1．0m左右。斷裂下盤上升，上盤下降，為一正斷層。

聯(lián)合鉆孔剖面表明，該處存在基巖斷裂，斷裂附近基巖普遍較破碎，斷層下盤侵蝕較強(qiáng)，形成原始地貌的差異。從第四系看，斷裂未切割至第四系底部，斷裂兩側(cè)第四系整體連續(xù)性好，兩側(cè)地層亦無等時(shí)性錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象。該區(qū)已有第四系底部沉積物年齡3600年左右，可見，該斷裂全新世（3600a BP）未發(fā)生錯(cuò)動(dòng)。

通過跨斷裂（F005、F006）地層對(duì)比和沉降速率突變看，大敖斷裂（F005）南段磨刀門附近具有弱活動(dòng)性，白蕉斷裂F005附近則沒有活動(dòng)證據(jù)。