韩城位于祁吕贺山字形构造的前弧东翼与新华夏构造体系第三沉降带的复合部位。以东北~西南向的山前大断裂(即韩城大断层)为界,东南面属渭汾地堑,西北面属鄂尔多斯台向斜的陕北盆缘褶皱区。构造复杂,矿产丰富,存在着发生中强以上地震的条件。
第一节 地层
韩城的地层,总体上可分两个单元。以东北~西南向的大断层为界,东南部为该正断层的上盘,系下沉地层,为一套厚层第四纪沉积地层;西北部为相对上升的侵蚀地层,以古生代岩层为主,上覆黄土或坡积、残积物。
太古界 零星出露于禹门口、龙门、上峪口、下峪口、上白矾沟及象山后沟一带的韩城断裂线西北侧。花岗片麻岩为主,夹绿泥石片岩。片麻岩为红色块状,角闪石多蚀变为绿泥石,中含细脉状磁铁矿(阳山庄矿床)厚度不详。
古生界 ①寒武系出露于龙门、上峪口、下峪口、上白矾沟、西原沟、盘龙沟一带。底部为灰白色石英砂岩,下部为灰黄色泥灰岩与灰岩互层,上部主要为紫色钙质页岩和粉砂岩,顶部为浅灰、暗紫、灰绿色石灰岩与泥灰岩,夹薄层粉砂岩。含三叶虫化石,厚约60米。
②奥陶系 地层在本市仅存下、中统,出露于英山至龙门一带,英山以南则倾没于地下。该系与其下寒武系地层为整合接触,厚400米左右,顶部普遍存在一不平坦的剥蚀面。
③石炭系 在本地区是属于海陆交替互相沉积建造,表现为颤动陆相地层和海相地层交替出现。岩性主要是陆相碎屑岩类夹海相碳酸盐岩类,含丰富的植物化石及繁多的海相化石,厚70余米。出露于杨家岭、上峪口、石家沟、马沟渠、象山、狮山、英山等地。
④二叠系 分布于整个渭北地带,由于大部分地区为厚层第四系覆盖,所以多出露于各主要河流沟谷中,均属于陆相碎屑岩建造。
中生界 中生界地层仅见三叠系,分布于韩城矿区中深部,含介形虫化石,为早中生代地层。在市西20公里的薛峰水库坝下右岸的三叠系地层中,1973年,在南干渠渠基施工现场,曾发现开山炸出长3米,周长1.2米的大型硅化木,主根和枝杈均保存完好。
新生界 ①第三系主要出露上新统(N2)地层,以红色粘土分布广泛。一般出露于山原及沟谷间,埋藏于第四系黄土或砂砾层之下,与其下伏基岩层呈不整合接触。
②第四系 岩层以黄土为主,分布极为广泛,不整合覆于第三系及一切老岩层之上。地层可分为更新统和全新统,普遍含有丰富的哺乳动物化石。三门组岩层在黄河西岸以及深切的沟谷两侧或高阶地下部多有出露。岩层主要为黄绿、灰绿等杂色砂质粘土、粉细砂、中粗砂及砂砾互层。昝村、苏东等沿黄河砂场多为此地层。曾发现大量哺乳类动物化石。离石黄土,旧称中更新统老黄土,为一套棕黄色、浅黄色的亚粘土性黄土层,含有钙质结核,夹7~8层棕红色古土壤层。厚度20~80米不等。马兰黄土为灰黄、浅黄色黄土,无层理,垂直节理发育,有钙质结核,粉砂质具大孔隙,属风积黄土,厚度0~15米。全新统为近代冲积、洪积、坡积物,成分为砾石砂、粉砂、亚粘土、粘土等混杂物,一般结构松散,含人类化石及石器、陶片等遗物。厚0~50米不等。
第二节 构造
特殊的构造过渡地带性,决定了本市褶曲和断裂较为发育。在压性构造带中,逆冲断层多以叠瓦状形式出现,岩层直立、倒转,呈“S”型弯曲。如在文家岭一带,石盒子组和孙家沟组地层有倒转和平卧褶曲出现。出露的构造形迹主要有两类,一是压性结构面,另一是张性结构面。前者为褶皱和压性断裂,其展布方向主要为北东向,北北东向次之,倾向以南东向为主,北西向较少。后者以张性(张扭性)断裂为主,韩城大断层是其主干,并有次级张性断裂与之斜交,这类断裂的展布方向北东向、北北东向皆有之。除此之外,尚有东西向、南北向、北西向构造存在。
第三节 地震
韩城在大地构造单元中,处于祁吕贺山字型构造前弧东翼褶皱带,该翼向北北东偏转的转折地段(禹门口),新华夏系构造插入本区,二者于此呈构造复合部位。从晚古生代时期起,构造运动强烈,禹门口至韩城一段受水平强烈挤压,古生代及更老的地层发生强烈褶皱,甚至倒转,并产生大规模的叠瓦式冲断层。其后新华夏系利用祁吕贺的压性结构面插入本区,以重接关系复合,加强了构造的活动性。本区新构造形迹也很多,龙门山下古生界灰岩中构造裂缝极其发育,灰岩与上覆的上更新统黄土发生断裂,表明了祁吕系直至近代仍有继承性活动。历史地震震中呈北北东向的带状分布,近代大量测震资料,特别是1959年韩城5.4级地震等震线的长轴方向均为北北东向,同区域构造应力场的主应力方向相吻合。这表明祁吕贺与新华夏系构造的复合,是韩城~河津未来发生中强以上地震的构造控制因素。国家地震局1979年出版的《中国地震区域基本裂度图》中,已确定韩城地区为高裂度区,其基本裂度为八度。根据韩城综合地震台1970年以来观测分析,本区新构造活动强烈,地壳形变幅度较大,小震活动图象十分密集,存在着发生中强以上地震的构造条件和历史背景。因此,韩城地区重点工程抗震设计不得低于八度,并要始终抓好专业台站与群众相结合的地震监测、预报工作。
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