郯庐断裂带是我国大陆东部一条主干断裂带，控制两侧地震地质环境的差异性发展。学者们对该断裂带进行了大量调查研究，特别是展布于山东、江苏的断层。研究表明，山东、江苏段断裂多地发现晚更新世-全新世活动断层^[1-3]。郯庐断裂带安徽省内段落研究主要集中在苏皖交界地区，如在泗县、明光一带发现了断层错断晚更新世地层^[4-6]，而在明光以南地区，特别是东大别山前的太湖、桐城一带，断层新活动研究较弱。在庐江以南，郯庐断裂带表现为2条主要断裂^[7]，其中西支断裂(图 1，F1-1)沿大别山东麓盆地边缘延伸，东支断裂(图 1，F1-2)则隐伏于山前盆地^[8]。现有研究主要集中在西支断裂，如汤有标等^[5]在太湖石门、姚大全等^[9]在桐城等地开展了一系列研究工作。

近年来，笔者团队在郯庐断裂带安徽南段的西支断裂(图 1，F1-1)即太湖、桐城一带开展的野外地质调查发现，该地区断层在第四纪早、中期活动具有普遍性，且多个年代样品数据和地层错动现象支持这一结论。

1 区域地质地貌概况

郯庐断裂带太湖段(F1-1)位于东大别东缘，断裂西北侧是陡峻的中高山区，出露早元古代的变质岩；东侧是新生代的潜山盆地等，两者之间为断层接触。区域新构造运动主要以差异性的升降运动为特征，西侧的大别山一带为上升区，其余大部分地区为相对下降区。太湖、桐城一带断裂卫星影像泾渭分明，形如刀切，构造地貌反差极为显著(图 1)。实地踏勘发现，盆山过渡地区地貌以丘陵岗地为主，沿大别山东缘呈条状分布。丘陵间河谷冲沟较为发育，岗地海拔＜100 m，岗冲相间，山间低洼处多被浅薄的第四系覆盖，局部可见古近纪紫红色砂砾岩出露。

郯庐断裂带太湖段沿线在地貌上多为丘陵岗地，第四系仅局部出露。在大别山东侧，第四系主要发育于山前盆地内，以冲积和冰川沉积为主，其次为洪积、湖积等，沉积厚度一般不大^[7]。第四系特征如下：

1) 下更新统，底部以砾石、砂砾石为主，上部为细-粉砂，局部含砾。

2) 中更新统，地层分为上下两部分，下部为蠕虫状泥砾，呈朱红色，上部则为朱红色蠕虫状亚粘土层、粉砂质粘土。

3) 上更新统，上部为棕黄色中-细砂、棕色砂质粘土，砾石沉积于底部，下部为灰黄色至棕黄色粉砂质粘土，含有铁锰结核及钙质结核。

4) 全新统，为一套砂泥质沉积，主要为河流冲积相沉积。

2 安徽太湖段地质探槽及断层露头

郯庐断裂带在太湖一带线性影像特征明显，为东大别和潜山盆地的分界线，盆山海拔的巨大差异是宏观上线性影像特征明显的一个主要原因。通过在太湖县城至小池镇一带开展的多次野外地质调查工作发现，宏观上较为清晰的断层线性影像在微观地貌上却表现得不是太明显。断层沿山前一系列负地形(水塘、洼地、凹谷等)延伸，人为开垦田地等行为对原始地貌影响较大。在太湖殷家上屋、桐城洪老屋等地开展的槽探等工作发现了较好的断层新活动现象。

2.1 殷家上屋地质探槽

根据区域地质图件和卫星影像资料发现，太湖县小池镇殷家上屋一带出露古近纪砖红色砂岩和元古代片麻岩类地层，两套地层为断层接触关系。在殷家上屋村北道路东侧开挖地质探槽，探槽位于一北东向凹谷西侧(图 2)，长约9 m、宽2.5 m、深2 m，呈北西-南东向布置。

该探槽南壁较为完整，揭露出较清楚的地层及断层现象(图 3)。共揭露5套地层，自上而下依次为：

① 耕植土，灰黑色，较松散，含细砂粒，表层含植物根茎，厚度约0.2 m。该层上部受人类耕植活动扰动，下部与层②为连续沉积。

② 砂质粘土，棕黄-土黄色，较松散，底部含少量细砾，磨圆好；底部发育有竖向粘土条带，底界不平整，厚度不均匀，约为0.3~1 m。该层下部缺失，存在沉积间断。

③ 亚粘土，棕红-棕黄色，发育有不规则条带状土，呈蠕虫状，局部呈块状，稍硬。该层在断层两侧厚度变化较大，自右向左厚度增加，左侧厚度＞1 m。该层与下伏基岩呈不整合接触关系。

④ 砂岩，古近纪棕红-砖红色砂岩，较纯，原岩特征明显，呈弱风化状。

⑤ 花岗片麻岩，灰黄色，呈强风化状，顶部较软，曾受断层活动影响。

该剖面揭示出了清楚的断层现象，断层走向北东，倾向北西，倾角51°。在探槽底部，断层发育于红砂岩和花岗片麻岩之间，断层接触关系明显，仔细观察可见断层面附近发育挤压片理化物质。在断面之间发育有灰色的断层泥(图 4)，厚度约3 cm。断层向上延伸入地层③内，造成断层两侧亚粘土中的条带不连续。从层位上来看，该层亦受断层活动影响，右侧地层因断层上冲而变薄。地层②与地层③的界线不平整，表明两套地层沉积过程存在间断。断层在地层③中逐渐尖灭，未见延伸入层②之内，即地层②未受断层作用影响。

为确定该断层的最新活动时代，在探槽相应层位取OSL样品和ESR样品(图 3、图 4)。具体为：在地层②采集1个OSL样品，编号xco-1；在地层③采集2个OSL样品，编号xco-2、xco-3；在断层下部发育的断层泥采集1个ESR样品，编号xcesr-1。年代样品测试结果(表 1)表明，地层②为晚更新世地层，地层③中2个年代样品为＞150 ka BP、＞100 ka BP，结合前述区域第四纪地层资料，推断地层③应为中更新世地层(棕红色蠕虫状亚粘土层)。断层泥样品xcesr-1测试结果为(732±73)ka BP，亦表明断层在中更新世早期仍有过活动。

综合探槽地层错断关系和年代样品测试结果可以得出，断层在第四纪早中期仍有过较强活动，最新活动时代为中更新世(Q₂)。刘备等^[10]的研究表明，大别造山带东缘的郯庐断层活动方式显示为逆右行平移活动，但逆冲分量在不同部位有所变化，本次探槽揭示的断层应是以右旋平移为主的运动形式表现。

2.2 断层露头剖面

太湖段断层沿东大别山前延伸，沿线出露或人为揭露较多的基岩断层，大多为前第四纪活动的结果，显示第四纪以来活动的断层露头较少。在太湖至桐城段开展的野外地质踏勘中，在太湖小池镇殷家上屋探槽西侧、桐城挂车河镇洪老屋西侧发现的基岩剖面，一定程度上显示了断层第四纪以来的活动。

2.2.1 太湖小池镇殷家上屋剖面

在前述小池镇殷家上屋探槽西侧，一路基北侧出露断层(图 5)。该断层发育于元古代花岗片麻岩内，主断层为一宽约20 cm的断层带，两侧发育有次级断层和碎裂岩。主断层呈北东向，倾角较陡，断层带内发育有大小不一的透镜体、扁豆体以及挤压片理化物质。断层带的左侧断面发育有厚度约2~5 cm的棕灰色断层泥带，在该处采集断层泥样品，编号xcesr-2。断层顶部被第四纪砂砾石层所覆盖，两者之间呈不整合接触关系，接触面较平直，未受断层活动影响。

该剖面采集的断层泥测试结果为(826±99)ka BP, 表明断层在早更新世晚期曾有过较强的活动。该时间相对于殷家上屋探槽中断层泥测试结果更古老，说明发育于元古代地层内的断层活动在早更新世以后减弱，而断层新活动主要发生在元古代地层与新生代地层之间的断层。

2.2.2 桐城挂车河镇洪老屋剖面

在桐城市挂车河镇北侧，断层穿过挂车河向北东向延伸，在河东岸的洪老屋村西(图 1)一人工采石坑出露断层(图 6)。该断层发育于元古代变质岩内，两侧基岩成分稍有不同，其中左侧为灰黄色二长片麻岩，右侧为黄白色斜长片麻岩。顶部发育有2套第四纪砂砾石层，部分因采石被破坏，但总体上保存了原始的状态。

主断层走向60°，倾向南东，倾角较陡，在底部分为两支，且具有一定的宽度。断层带宽约1~5 cm，断面整齐光滑，发育有不甚清楚的擦痕，断层带内发育有大小不一的扁豆体、透镜体及片理化物质。底部断面之间发育棕黄-棕灰色断层泥，厚约3 cm，较新鲜。该剖面上部左侧保留有较完整的第四纪冲洪积砂砾石层，其中最顶部的砂砾石层①具有一定的沉积层理，较松散；下部的砾石层②沉积较为杂乱，胶结较硬。断层向上延伸，错断地层②，即地层②与地层④呈断层接触关系。因人为采石影响，上部右侧较为薄弱的地层被破坏，且地层①沉积不连续，未能显示断层与地层①的关系。在断层面上发育的擦痕显示，断层至少经历了两期活动，早期以张扭为主，晚期以压扭为主。

为确定该断层的新活动时代，在断层底部新鲜的断层泥采集ESR样品(图 6)，编号gch-1。因地层②为杂乱的砂砾石层，未采集到碳样或光释光样品，根据前述区域第四纪地层的特征，推断地层②为早中更新世形成的冲洪积砂砾石层，即断层错断了早中更新世地层。结合断层泥的测试结果(507±142)ka BP认为，断层在中更新世(Q₂)仍有过活动。

3 太湖段断裂第四纪新活动分析

郯庐断裂带安徽太湖段位于郯庐断裂带南段，该段断裂活动性要明显弱于山东、江苏段。本次工作通过对太湖至桐城一带断裂开展多次野外地质地貌踏勘，揭露断层露头及选择合适的地点开挖地质探槽，并结合年代样品数据对该段断裂的新活动进行研究。其中在太湖小池镇殷家上屋开挖的地质探槽显示，断层错断了中更新世亚粘土层；断层泥ESR样品测试结果表明，断层在中更新世早期仍有活动。桐城挂车河镇洪老屋西侧揭露的断层露头显示断层错断了早中更新世砂砾石层，断层发育新鲜的断层泥，ESR样品测试结果表明，断层在中更新世有过活动。综上所述，郯庐断裂带太湖段在第四纪早、中期仍有过活动，最新活动时代为中更新世(Q₂)。

汤有标等^[5]的研究表明，太湖小池镇石门村露头显示大别群的角闪斜长片麻岩与古近纪痘母组砂砾岩形成的挤压破碎带，发育的一条断层将老构造岩逆冲在中更新世网纹泥砾层之上(图 7)，但未给出测年方面的数据。本次工作揭示的殷家上屋探槽剖面、桐城洪老屋断层露头及年代样品亦证明了该段断层在中更新世的新活动，表明郯庐断裂带太湖段在中更新世(Q₂)的活动具有普遍性。

郯庐断裂带安徽太湖段历史上未有M_S＞5.0地震的记载, 1990年以来记录的现代地震以中小地震活动为主(图 1)，其中M_L≥2.0地震33次，最大地震为2011年桐城M_L4.1地震，这可能与该地区断裂构造新活动较弱有关。

4 结语

通过对郯庐断裂带太湖-桐城一带开展地质地貌调查，开挖探槽和揭露断层露头，并采集年代样品测试，对太湖段断裂的新活动有了较全面的认识。主要结论为：

1) 郯庐断裂带太湖段在卫星影像上线性特征清晰，地貌上表现为山盆之间的分界线，实地踏勘发现断层通过处多为一系列不连续的负地形。断层沿线地层以基岩为主，第四纪地层分布较少且不均匀，地貌受人类活动改造影响较大。

2) 太湖小池镇殷家上屋探槽和桐城挂车河镇洪老屋露头均显示断层错断了第四纪早中期地层，断层泥ESR样品测试结果亦表明断层在中更新世仍有过活动。综合分析认为，郯庐断裂带太湖段在早中更新世仍有过较强活动，最新活动时代为中更新世(Q₂)，这或是该地区以中小地震活动为主的一个构造背景因素。

致谢: 文中ESR样品由中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室测试，光释光OSL样品由山东省地震局年代学实验室测试。在野外调查期间，冉勇康研究员、何宏林研究员对断层露头现象分析给予了指导和帮助，在此表示衷心感谢。