郧县盆地位于两郧断裂构造区中部，是“南水北调”工程地质勘察的重要靶区之一，研究两郧断裂在该盆地段内的地质与地球物理特征、活动时代等意义重大。根据断裂带内相关测年资料^[1-2]，两郧断裂东、西两端最新活动时代为早更新世、中更新世，而中段最新活动时代主要集中在晚更新世。本文根据野外地质调查、浅层地震反射剖面及测年数据，对郧县盆地内该断裂的空间展布形态、断裂性质以及活动特征进行分析研究，为活动断层探测和重大工程建设提供地质参考依据。

1 两郧断裂概况

两郧断裂(图 1)位于中央造山带南秦岭构造区，该断裂是构造带逆冲推覆系的一条主要断裂，第四纪以来具备较明显的活动特征^[3-5]。该断裂从漫川关盆地西北向东延伸，经郧西、郧县、均县进而隐伏于南襄盆地，断裂带总长度为250 km左右，主断面向北倾，倾角为40°~75°。断裂变形带由数条平行断层组成，主要发育在耀岭河群内部^[6]。燕山晚期断裂形成宽大的韧性剪切带，其性质主要表现为逆走滑或推覆特征，重磁异常特征^[7-8]有明显反映。第四纪以来，断裂带承袭晚白垩世末期或古近纪初期的运动体制，前期以右旋走滑为主形成漫川关、郧西、郧县、上寺、均县和李官桥等拉分盆地，后期的左旋走(逆)滑特征形成封闭盆地^[9]，郧县盆地(图 1)便是受两郧断裂带控制而形成。

2 郧县盆地及周边典型地质剖面 2.1 盆地内地质剖面

郧县盆地内的刘家桥剖面(图 2)位于汉江右岸刘家桥后山上，为汉江T₄阶地，河拔高度约70 m。剖面特征显示，下部基岩为上白垩统(K₂)中出露的灰白色砾岩、紫红色粗砂岩及薄层状泥岩，产状270°∠20°(图 2(b))；上覆地层为第四系中更新统(Q_P²)，主要物质成分从上至下依次为：棕红色粘土含钙质结核、土黄色含砾粘土、灰白色砾石层、灰黑色砾石层，两者为不整合接触关系。主断层断面弯曲，从白垩系灰白色钙质胶结的粗砾岩中延伸至第四系中更新统土黄色含砾粘土中(图 2(b))，在白垩系基岩中明显错断粗砾岩、粗砂岩及泥岩，产状为220°∠75°~85°；在灰白色砾石层中断距约1 m(图 2(c))，性质为上盘上升、下盘下降的逆断层。另外，在白垩系砾岩及薄层状泥岩中各发育一条走向北西，倾角直立的次级滑动面，为主断层的分支。整体而言，郧县断裂段断层在剖面上，主断层与各分支断层构成向上撒开、向下收敛的似地堑式花状构造(图 2(b))，断层性质以逆断层为主。

2.2 盆地边缘地质剖面

吴家坎地质剖面(图 3)位于郧县盆地西北端，邻近汉江东南岸。剖面可见一大型逆倾性质的滑动断层(图 3(a))，破碎带发育于两盘岩层之间，下窄上宽，其主要成分为片状碎粉岩、碎石等，主断面呈不规则弯折状态，断层整体为北西走向，倾角70°。下部断层由武当山群(Pt₂wd)灰绿色变质砂岩和白垩系统(K₂)紫红色厚层砾岩组成，前者逆冲于上后者之上，砾岩产状为135°∠50°；上部断层存在于白垩系上统(K₂)紫红色厚层砾岩中，发育大型构造角砾岩、碎裂岩，并伴随有较宽的破碎带(图 3(c))。

3 地球物理剖面 3.1 地球物理方法及参数

为确定两郧断裂在郧县盆地内的空间展布特征及几何形态，对研究区进行充分的外业踏勘和地质调查后，在盆地内汉江东西两侧分别布设了浅层地震反射勘探测线(表 1)。考虑研究区上覆第四纪地层、破碎带、断层上下盘深度不一致等造成的波阻抗差异，本文采用小尺度地震反射波法对研究区进行地震反射勘探。仪器采用NZ分布式64道轻便地震仪，通过外业实验工作和最佳视窗选择，确定道间距为2 m、采样间隔为0.25 ms、记录长度为512 ms、覆盖次数为12次的采集参数和多次覆盖观测系统^[10]。

资料处理重视近偏移距记录道上的近地表反射信息提取和速度拾取，处理过程中充分考虑地震记录中的有效高频成分，从而精确确定上断点的位置。为更直观地获取上断点埋深，采用谱分析、变速扫描等处理方式获取转换速度，并对剖面进行时深转换，依据图 4所示的数据处理流程，得到相关测线的地震反射深度剖面。

3.2 柳陂测线剖面

图 5剖面显示，深度在40 m左右存在一条较为明显的同相轴，横向距离在桩号210~370 m范围内明显向上隆起，距离地表最浅深度小于20 m，随后往NE方向追踪第一层同相轴，深度均在40 m左右。剖面揭露由南西至北东方向的主要断层有2条：1)桩号210 m附近存在一条逆断层(断层①)，倾向北东，上断点埋深约40 m，断距约3 m；2)桩号565 m处存在另一条北东倾向的逆断层(断层②)，上断点埋深约20 m，垂直断距约3 m。

3.3 张家槽测线剖面

图 6结果表明，剖面第1个反射界面深度在85 m左右，同相轴追踪到桩号225 m处发生错断，深度变浅至75 m左右；第2个、第3个反射界面的同相轴在225 m处同样发生错断；剖面反射界面同相轴在桩号1 080 m处、1 620 m处均出现不同深度的错断。根据断层判断依据，推断该剖面由南西至北东方向发育3条断层：1)桩号225 m左右存在一处陡倾逆断层(断层①)，倾向北东，断距约10 m，上断点埋深约70 m；2)桩号1 080 m存在一处逆断层(断层②)，倾向南西，断距约10 m，上断点埋深约50 m；3)桩号1 620处存在一处逆断层(断层③)，倾向北东，断距约10 m，上断点埋深约60 m。

4 钻探资料

为更好地解译和印证所获取的浅层地震反射深度剖面结果，在柳陂测线上布设了孔位进行钻探工作，通过钻探结果绘制钻孔联合剖面图(图 7)。结果表明，前3个(LB1、LB2、LB3)钻孔所揭露的地层较为稳定，分层情况明显，且一致性较好，而LB4钻孔揭露的地层差异较大，主要体现在第7层灰褐色含粘土质砂中夹有第9层灰色砾石。由此可推断，第7层灰褐色含粘土质砂被错断，断层表现为正断特征，垂直断距约1 m，倾向南西，规模较小。对比前述地层资料和年代数据确认，第7层灰褐色含粘土质砂的最新地层时代为Q3，由此推断，郧县盆地内两郧断裂的最新活动时代为晚更新世。其结果与柳陂剖面中识别的断层②高度吻合，进一步证实了浅层地震反射结果的可靠性。

5 断层活动性鉴定

陈蜀俊等^[1]在两郧断裂带多个位置采集断层物质进行第四纪年代学样品测试，SEM(scanning electron microscope)测试结果显示，两郧断裂活动年代如下：东、西两端为早更新世、中更新世，相对较老，而中间段集中为晚更新世；TL(thermo luminescence)法(表 2)测定结果显示，断裂最显著的活动是在中更新世早期及中期。为更加准确地确定两郧断裂郧县盆地段最新活动时代，在柳陂剖面断层中进行取样，并送样至专业的鉴定技术中心进行光释光(OSL)测年(表 2)，两组样品测年结果分别为134.99±15.52 ka和160.95±16.88 ka，该结果表明，断裂带在该段内第四纪以来的最新活动时代应是中更新世晚期-晚更新世早期(Q2-Q3)。

6 结语

1) 根据野外地质调查，两郧断裂郧县盆地段柳陂刘家桥断层地质剖面和盆地周边吴家坎西断层地质剖面表明，主断层与各分支断层构成向上撒开、向下收敛的似地堑式花状构造，断层性质以逆断层为主。

2) 盆地内2条浅地震剖面共揭露5处错断特征明显的隐伏断层，且均为逆断性质，其中4个为北东倾向，1个为南西倾向；上断点埋深为20~60 m，垂直断距约3~10 m。综合分析讨论认为，两郧断裂在郧县盆地内的断裂性质以逆断为主，局部分支断裂具有正断特征；主断面倾向为北东，分支断裂向南西倾。断层性质与地质调查结果高度吻合。

3) 通过SEM、TL和OSL测年结果可判定，第四纪以来两郧断裂带在郧县盆地内有显著活动特征，最新活动时代可判定为中更新世晚期-晚更新世早期(Q2-Q3)。