0 引言

1605年琼山71/2级历史强震的震中位于海口江东的塔市村，震中烈度XI[1]，极震区长轴方向为北东东向，是华南历史上毁坏性最大的历史地震，出现了罕见的大规模 “陆陷成海”现象[2]。作为主要发震断裂的北东东走向的马袅-铺前断裂是一条兼有左旋性质的高角度正断层[3]，位于强烈升降运动的地垒和地堑的边缘转折地带，以垂向差异运动为主[4]。由于该断裂地处滨海平原区、多为隐伏性质，其活动证据主要来自深部地球物理勘探资料的解释、1605年地震灾害分布及断裂附近氡气异常[5-6]。马袅-铺前断裂近东西向横穿海口市区，其活动性对正确评价海口市地震危险性、推进防震减灾规划并服务于经济建设，具有重要现实意义。

隐伏活动断层定位及其最新活动时代研究，多年来一直是技术难题[7]。自20世纪90年代利用钻孔联合剖面探测隐伏活动断层以来[8-9]，许多专家和学者相继提出了一批具有重大指导意义的技术、方法和建议，经不断完善和改进，逐渐形成了以地质地貌调查、地球物理勘探、钻孔联合剖面探测、槽探和沉积地层年龄测定相结合的多方法、多层次综合探测技术路线[10-17]。在诸多勘探手段中，地球物理勘探方法是初步确定目标断层位置、性质及其平面分布的有效手段，比如高密度电法、浅层地震勘探等，是钻孔联合剖面布设和断层活动性鉴定的基础[18]。钻孔联合剖面探测不仅可以准确厘定断层位置、验证地球物理勘探结果，还可揭示槽探手段所不及深度内的地层岩性分布、断错现象及古地震等信息，是研究隐伏断层活动特征的有效手段。

本文采用地球物理勘探和钻孔联合剖面探测相结合的方法，在海口市西部疏港公路附近的文甲村-道堂村一带展开探测，通过分析断层上断点、断错地层序列和年代，获得了马袅-铺前断裂西段的活动特征。

BIM技术使得传统民居可以以三维的方式呈现在电脑上，大幅增加了建筑师在处理建筑问题上的可能性。BIM技术使得建筑设计从二维图纸走向了三维模型，并实现了数字化建造。基于BIM的三维模型不仅仅是呈现传统民居的尺度形态，还包含了工程构件的材料信息、工程进度和成本信息等等，它是一个完整的建筑信息数据库。

1 地震构造背景

马袅-铺前断裂展布于琼北断陷区，西起马袅，向东经马村、长流、琼山至铺前以东，陆上长约100 km， 总体走向北东 80°～85°， 倾向北（图 1）。 深部重力和航磁显示该断裂明显错动了第三系及其以前的深部岩层，控制了大型地貌单元的分界和第四系橄榄玄武岩的分布，是一条规模大、切割深的晚第四纪以来仍在活动的断裂，受北西向断裂切割，平面上不连续展布。人工地震证实，该断裂由多条断裂组成，上第三系被断错150～200 m不等[19]。

  

图1 马袅-铺前断裂地震构造简图Fig.1 Seismic tectonic map of the Maniao-puqian fault

①灰褐色凝灰岩，中等风化，水平层理，局部发育倾斜层里，凝灰质结构，含火山角砾韵律层，局部出露强风化玄武岩，斑状构造，气孔构造。根据区域地质资料（1:5万长流幅地质图）分析认为属晚更新世道堂组。

尾水渠的布置，考虑采用出口直下偏向主河槽方案。该布置不影响船闸下游口门区的流态，溢流坝泄洪时对厂房尾水的影响也很小[2]。

本区第四系地层主要包括：新近系海口组为海相沉积，岩性以含贝壳的碎屑岩为主。下更新统秀英组，下部岩性为杂色或灰白色含砾粘土质中粗砂或粘土质砂砾层，斜层理发育；上部岩性以青灰色含粉砂粘土为主，夹紫红、灰黄及黄褐色粘土和粉、细砂层，水平层理发育。中更新统北海组下段为棕红色粘土或砂砾石层，上段为棕红或棕黄色粘土质中粗砂。上更新统八所组岩性主要为棕红、棕黄色砂，向下递变为黄色砂及灰白色砂，道堂组拉斑玄武岩、玄武质凝灰岩。全新统为海积、冲积、洪积层，主要有粗砂、中砂、细砂及砂砾、还有粉质粘土、粘土及淤泥。

3 地质地貌调查

野外地质调查发现，马袅-铺前断裂在道堂附近展布区的地形地貌差异较大，表现为断裂通过附近地表出露晚更新世的道堂组拉斑玄武岩和凝灰岩底地层。断裂北侧地形平坦，南侧海拔稍高，地形略有起伏，为相对稳定的局部红土化的火山岩台地面。高分辨率遥感影像上线性影纹不明显。在文甲村村附近跨地球物理勘探的断裂异常点开展的构造地貌测量结果显示，最大垂直落差约达20 m （图 2）。

韩指导员轻轻一笑:“我听到你们中有人感到奇怪了。关于我的经历,以后再告诉你们。”他用手指着后面的拖拉机和大车说道:“在咱们兵团,一般连队只有七八台拖拉机,可咱们七连却有十二台!不久后,师里还要奖给我们一台,七十五马力的,因为我们是最早在这里开垦、播种、收获的连队。拖拉机是咱们的宝贵财富,人更是。你们来了,我们七连更加人强马壮了。也许你们中有谁还想问——明明一个常见的农村嘛,为什么非叫‘连队’呢?这个‘农村’和普通的农村有不同吗?有,那就是军号声!它意味着连队在下达命令——小李,吹一遍!”

  

图2 文甲村附近构造地貌调查与测量Fig.2 The investigation and survey of tectonic landform around Wenjia villiage

3 地球物理勘探结果

为了明确F2断层性质及断错地层序列，用RTK-GPS差分校正各孔相对高程，自下而上分出如下7个地层单元：

电法探测结果显示，高密度实测及反演断面显示分别在130～150点及210～230点出现清晰的低阻异常带（图4），大极距电阻率断面等值线亦显示清晰的低阻异常带。电测深解释地质断面显示，断裂带两侧浅部为中风化玄武岩分布，断裂带浅部为粘土层，推断为玄武岩风化残积土，间夹玄武岩碎块、块石，显示明显的浅部低阻带状异常，裂隙带中粘土层的电性是两侧完整玄武岩层电阻率的1/12，中、下部粉砂层、粉质粘土层层位发生错断，粉砂层底界面出现突然下跌。

⑥浅黄色（棕红色）细砂、粉质粘土，推测属中更新世北海组。

1)选择悬杯式移栽机栽植系统作为研究对象，建立以栽苗速度为目标的数学模型，对栽植机构进行优化设计，得到机构各参数的最佳值，能够满足栽苗直立度的农艺要求。

  

图3 地球物理勘探测线、地貌测线及钻孔位置平面图Fig.3 Position diagram of the geophysical exploration line，geomorphological survey line and drill holes

  

图4 高密度电阻率断面影像及钻孔位置Fig.4 The section image of high density resistivity and position of tthe drill holes

4 疏港公路钻孔联合探测结果

4.1 地层单元划分

(6)环境重建指标。环境重建指标是绿色矿山建设中不可忽略的评价指标，环境重建指标中要求企业在矿山开采过程中制定合理的环境管理方案，以防企业再走先污染后治理的老路。根据相关规定，环境重建指标所占的费用应占到矿山企业年销售额的2%以上。

基于机场与旅游业发展耦合作用的交错、复杂性，同时考虑到二者的关联、时序性，本文采用灰色关联分析的方法，建立灰色关联度模型(公式7)和耦合度模型(公式8)。关联度是对二者评价指标体系中各指标关系密切程度的分析，耦合度是对二者之间相互影响、相互作用的有效度量[32]。

结合以往在火山岩地区开展地球物理探测的经验，由于研究区地表分布有大面积的玄武岩，导致浅层人工地震勘探施工时地震波反射能量难以穿透地表硬夹层，很难取得有效的结果，故本次探测采用高密度电法。根据海口市城市活断层工作成果和野外地质地貌调查的结果，沿疏港公路，在椰海大道至绕城高速之间布设了一条长约4 km的测线（图3），确保地球物理勘探可以覆盖断裂通过处。高密度电法勘探采用重庆奔腾数控技术研究所生产的WGMD-3型高密度电阻率测量系统，基本参数包含：观测极数60个，极间距10 m，测量极距30 m在保证观测精度的前提下，尽量选择小的测量极距，以便对下部介质有更灵敏的反映。这相当于沿测线每10 m完成一个电测深点的测试，为电法资料的精确解释提供了保障。

根据断裂活动性，以道堂、铺前为界，大体可分为马袅-道堂段（西段）、道堂-铺前段（中段）、铺前-东坡段（东段）三段，断裂活动强度显示具有西弱东强的特点，中、东段为全新世活动断裂，近年来认为西段也是全新世活动断裂，该段的活动性即是本文所讨论的。

② 棕红色粉质粘土，成份以粘粒为主，含黄色粘土夹层，局部含少量火山角砾。结合光释光 （OSL）地层样品的测试结果，推测为晚更新世地层。

根据地球物理勘探的两个异常点，结合地表地貌表现，跨断裂布设了长约850 m钻探剖面，共实施12个孔，总进尺609 m，最大孔深74 m（图5）。为了准确厘定断裂位置，缩小了钻孔之间的距离，断裂附近的zk11和zk12之间的距离仅15 m。zk8-zk9钻孔青灰色顶面未见明显落差（图5），说明地球物理勘探获取的F1异常点不存在。实践证明，在玄武岩覆盖区进行断裂活动性厘定，地形地貌方法具有局限性，甚至还会产生误导。

③棕红色粗砂。结合OSL地层样品测试结果，推测为中更新世北海组地层。

④顶部为浅黄色粗砂、细砂，底部为浅黄色粉质粘土，顶部含少量锰质结核，斑马条纹。结合电子自旋共振（ESR）地层样品测试结果，推测属中更新世北海组。

  

图5 疏港公路钻孔联合剖面Fig.5 Joint section of the drill holes along Sugang road

同时，根据地层可以大致分析其演化过程。最早一次地震事件断错层⑦，而后沉积陆相地层⑥。又一次地震时间发生，断裂上盘地层下降，断裂附近形成负地形，海水侵入，在断裂附近沉积层⑤，为青灰色还原环境的海相或浅海相沉积地层。最新一次地震事件将层⑤断错，形成约1.5 m的垂直位移量。

综合地球物理勘探结果分析认为，马袅－铺前断裂在在文甲村附近有两个异常点，向北陡倾，该断裂构造带错断的位置延伸至浅部，最新错断地层及活动时代需要开展钻探获得。

⑦青灰色粉质粘土，局部夹细中砂层和贝壳碎屑层。结合ESR地层样品测试结果，推测属早更新世秀英组。

《松绑》这部戏是有一定思想深度、有一定的艺术魅力、能够吸引人的一部作品。这部戏里讲的改革实际也是一场革命，以后的改革仍然如此，改革的目的是什么，就是要突破原来旧的思维，就是要发展新的发展思路，就是要不断地前进、突破自己，才能赶超别人。另外一点，改革不是等来的，而是闯出来的，就是工人在那么一种状态下，他们敢于打破旧体制的束缚，能够帮助私营企业搞科技改革开始，逐渐认识到在帮助别人的时候怎么改革自己，让我们工业产业整体发展这个思路，这个大方向仍然适合我们今天和今后的发展。尤其是在西方对我们技术封锁和各种挤压的大背景下，更应该发扬这种改革开放的精神，自力更生，壮大自己，超越别人。

4.2 断裂最新活动时代及垂直位移速率

根据zk1-zk10钻孔所揭示的地层，划分出7个标志层。依据钻孔所揭示的标志地层及其落差，钻孔联合勘探结果揭示了马袅-铺前断裂F2的存在，推测断裂从zk3和zk5之间通过，分别断错了层⑦、层⑥、层⑤。层⑤顶界即层④底界在断裂附近垂直落差约1.5 m，可能为同震位移量，断裂两盘总体落差可达5 m。层④地层底界落差约1.5 m，顶面深度基本一致，说明断裂未断错至该层顶面。同时，层①、②、③上下盘稳定均匀发育，未见明显错断痕迹。根据中国地壳应力研究所提供的OSL样品的年代测试结果，层②最新地层为108.11±17.67 ka。同时层①为晚更新世道堂组地层，综合分析，认为该断裂未断错晚更新世地层，断层不活动。

⑤浅灰色、青灰色粉质粘土，为海相沉积地层。结合ESR地层样品测试结果，推测属中更新世北海组。

又根据ESR测年结果可知，④底部的最新地层年代为400.9±54.18 kaBP，说明断裂错断了中更新世地层，其位移量约1.5 m，估算获得其垂直位移速率约为0.004 mm/a。层⑦顶部地层年代为599.9～672.8 kaBP，其累计垂直位移量约为5 m，可以获得其垂直位移速率约为0.008 mm/a，综合分析认为，该断裂段的垂直位移速率约为0.006±0.002 mm/a,说明断裂最新活动时代为中更新世，且活动相对较弱。

为了更好地区分地层，辨别断裂，跨钻孔开展了剪切波速测试工作（图6）。结果显示，zk8-zk9波速等值线相对较平直，成层性好，无断裂活动迹象。另一波速剖面显示，浅部地层成层性较好，未发现明显异常，在断裂通过处的zk11-zk12之间，地层开始出现波速凹陷，推测为断层破碎带引起，断层上盘的波速值也有明显的下降，进一步佐证了断裂的存在。

  

图6 波速断面等值线图Fig.6 Contour map of wave velocity profile

4 结语

本文采用地球物理勘探和钻孔联合剖面探测相结合的方法，在疏港路展开探测，通过分析断层的上断点、断错地层序列和盖层年龄，初步获得了马袅-铺前断裂西段的活动性特征。

为了验证所提出方法的有效性，在750 kV架空输电线路系统上对80 km处（中点）的“接地故障”进行了测试；为简单起见，排除了基于先前描述的次级电弧混合方法，即次级电流被故障相隔离而自然灭弧。图8给出了80 km处的“接地故障”电压波形的均方根跟踪值，图9给出了rmsvol[j+1]和rmsvol[j]的差值，结果表明：考虑到瞬态故障，在建立次级电弧电流之后，差值超过第2650个采样数据附近的必要电平阈值εrms；这实际上意味着从故障开始时起的次级电弧的全灭弧时间约为772 ms。

（1）钻孔联合剖面探测结果显示，马袅-铺前断裂西段为北倾正断层,最新活动时代为中更新世。

（2）钻探还揭示出该断裂段累计垂直位移量约为5 m，根据地层年代结果，初步估算出该段的垂直位移速率约为0.006±0.002 mm/a，断裂中更新世以来活动相对较弱。

实践证明，玄武岩大面积分布地区进行断裂活动性厘定，地形地貌方法具有局限性。跨钻孔剪切波速测试结果也可以为分析断层破碎带特征提供佐证，不失为一种简易可行的测井方式。本文基于钻孔联合剖面探测的研究成果与前人关于马袅-铺前断裂活动性西弱东强的整体认识具有一致性。

致谢：感谢中国地震局地质研究所冉勇康研究员的现场指导和宝贵建议，感谢海南省地震局、海口市民防局在钻探施工过程中给予的指导和帮助。

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