江西九江及邻区地处扬子准地台、华南褶皱带和秦岭—大别山构造带三大构造单元衔接部位，曾经历过多期构造运动，地质构造复杂，断裂构造较为发育。该地区经济发展良好，规划有许多国家重大工程，例如核电站、过江通道、铁路等；地面植被覆盖和人为改造地表严重，绿化率较高；活动构造复杂，断裂发育情况良好，地震发生相对较频繁。因此，全方位地正确认识该地区断裂空间展布及活动性特征具有重大地质和经济意义。然而鉴于江西九江地区地貌覆盖及人为改造活动的情况，断裂的地表露头迹象常常较少，利用常规地质方法判别该地区断裂活动性特征较为困难。遥感影像具有全局通视、主要断裂特征突出、受地面条件影响少等优势，将遥感影像投入到该地区活动断裂的研究中具有很高的实用性。前人早在20世纪70年代就将遥感影像应用于地表调查困难的青藏高原主要断裂的研究当中^[1]，之后学者们进一步利用多源遥感影像研究断裂空间展布及活动性特征^[2~3]，大大提高了解译精度，已成为活动断裂研究中一种必不可少的方法。本文在梳理总结前人研究成果及主要遥感标志基础上，采用Landsat8 ETM全色影像、Google Earth影像及ASTER GDEM等数据，总结江西九江及邻区活动断裂遥感解译标志，解译主要活动断裂，并结合地震地质情况分析断裂活动性特征，以期为九江地区活动构造的深入认识、重大工程的选址及防震减灾研究等提供有效的帮助。

1.   区域概况

江西九江及邻区横跨鄂东南、皖西南、赣北地区，气候温和，属于亚热带季风区，人口密集，湖泊、江河分布广泛，长江横穿而过；地势西高东低，西部多为海拔300~500 m的褶皱带，东部过渡为平原区，海拔多在80 m以下，北部依次发育有长江冲积平原和皖南山区，南部毗邻鄱阳湖平原。

研究区各个时期地层发育较为齐全(见图 1)。中元古代早期，受中条运动影响，九江地区地槽发展阶段经历了早期地槽沉降和晚期褶皱回返；晋宁运动时期褶皱上升成山，之后进入地台发展阶段；震旦纪—志留纪处于相对稳定的发展时期，以断块隆起和拗陷为主；中三叠世末期，印支运动强烈作用，褶皱显著形变，断裂较为发育，是江西九江地区重要的一次地质事件；燕山运动的多次强烈作用导致断块继续上隆，并伴随断裂的改造及盆地发育；新构造运动的多次作用，奠定了现今构造-地貌格局。

图  1  江西九江地区地质简图

Figure  1.  Geological sketch map of Jiujiang, Jiangxi

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新构造运动以来，九江地区西部的幕阜山—九岭山隆起以隆升运动为主，两侧断陷盆地发育，西与江汉—洞庭湖断陷盆地、东与鄱阳湖—安庆断坳盆地遥相对照，形成隆凹相见的地貌构造格局^[4]；南部鄱阳湖地区为典型的沉降区，并存在局部的断块抬升。学者们调查研究^[5~6]发现，鄱阳湖至今一直处于沉降状态，位于鄱阳湖地区北段的庐山为典型的断块山，山体抬升数百米。

九江地区周边断裂构造复杂且较为发育，众多区域性活动断裂纵横分布，如北西向的襄樊—广济断裂带、北东向郯庐断裂带南段的宿迁—广济断裂、北东向的九江—靖安断裂带、近东西向的九江—瑞昌断裂带等(见图 1)。前人的研究多认为九江邻区内主要活动断裂以北东向郯庐断裂带庐江—广济段和北西向襄樊—广济断裂带两大区域性大断裂交汇，影响和作用该区主要构造活动^[7]，九江地区南部北东向九江—靖安断裂带也是区域构造体系中有显著影响的断裂带。本文主要研究以北北东向九江—靖安断裂、北东向郯庐断裂带南段末端庐江—广济断裂、北西向襄樊—广济断裂为主的大型活动断裂，通过解译多源遥感影像数据(见表 1)，为主要断裂活动性特征分析提供遥感证据。

表  1  多源遥感影像

Table  1.  The list of multi-source remote sensing image

遥感影像种类	空间分辨率	幅宽	主要应用
Landsat8	全色波段：15 m 多光谱波段：30 m	170 km×185 km	OLI陆地成像仪在继承了ETM+的波段基础上进行了改进，11个波段让影像信息更加丰富，多波段组合可较好应用于地质构造解译
Google Earth	1级：59.75 km 2级：29.87 km 3级：14.94 km … 18级：0.4 km 19级：0.23 m 20级：0.11 m	用户可根据需要 截取研究区范围	由于分辨率可以达到分米级，因此在微地貌研究、细微地物的解译与判读方面优势明显
ASTER GDEM	水平精度：30 m 垂直精度：20 m	分片尺寸：3601像素×3601像素(1°×1°)	地质构造解译、能源勘探、自然资源保护、环境管理、公共工程设计、消防、重建以及城市规划等多个研究领域

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2.   活动断裂主要遥感标志

活动断裂是现今仍在活动或近代地质时期曾有过活动，将来还可能重新活动的断裂。一般来说，断裂活动会显示出具有近代活动性的地貌学证据，形成各种构造地貌形态以及控制两侧地貌差异，往往时代愈新的活动断裂活动性愈强，其地质-地貌活动性证据也愈完整^[8]。遥感影像不仅直观地表现活动断裂的构造形态，同时又宏观地反映断裂活动性等特征。活动断裂的遥感影像研究通常是识别并建立活动断裂的影像标志，采取人机交互的手段，解译活动断裂在遥感影像上的表现。活动断裂的遥感影像标志主要有色调、地层、地貌、水系等，表现在地貌上主要有断层三角面、水系错动、冲洪积扇叠置、盆地等，一般归为3类，即线性标志、垂直错动标志和水平错动标志^{[3, 8~12]}(见表 2)。

表  2  遥感解译标志

Table  2.  The list of remote sensing interpretation marks

遥感影像标志类型	遥感影像标志特征
线性标志(断裂在卫星遥感图像上一般具有较为清晰的线状特征，并且沿断裂伴有色条线、色条带、和色条面的异常，易于在卫星遥感图像上识别，常作为活动断裂在卫星影像上识别的最明显标志。一般来说，活动断裂的线性影像愈明显、两侧色调反差愈大，活动强度也愈大，一般为深大断裂。)	活动特征点的线状展布：一系列活动特征地形地物的连接线，如河流的同步拐点连接线、冲-洪积扇顶点的连接线、盆地的雁列分布或串珠状排列、湖泊与负地形的线状展布、温泉的线状展布、地裂缝断续线状展布等。色调与形态的分界线：不同地质体、地貌的线性分界线，如隆起区域沉降区的分界线、基岩与第四纪沉积物分界线、植被差异分界线。
垂直错动标志(断裂活动有多种形式，活动断裂的垂直标志主要是活动断裂垂向错动的影响标志。在遥感影像上可根据影像形态特征、信息特征、光谱特征等进行分析。)	地层标志：一条规模较大的断裂往往会切错几个不同时代的地层，断裂在新构造时期的活动，控制着上第三系—第四系的沉积断层崖和断层三角面：断裂的垂直错动往往形成陡峭挺拔的断层崖，或断层崖发育成一系列排列整齐的断层三角面，沿着断裂在影像上呈现出色调较深、阴影明显的线性特征冲-洪积扇标志：强烈的垂直差异错动形成山地与山前一系列线状排列的冲-洪积扇，在卫星影像上，时代新的冲-洪积扇色调较深，形态完好隆起区与断陷区：隆起地貌与断陷地貌呈串珠状展布。隆起区地形起伏，阴影明显，色调较深，山脊线明显，谷底狭窄深切；断陷区地形微缓起伏，没有阴影，影像色调较浅水系型式变化：在隆起区与沉降区差异带，活动断裂的垂直差异错动往往造成水系型式的变化。在上升盘，水系一般呈深切的树枝状或格子状；在下降盘，水系多呈树枝状、平行状、羽状或扇状
水平错动标志(水平错动显著的活动断裂，不仅线状平直，而且影像上可见到地层和地貌形态的扭动，往往产生水平位移量，其位移量的大小反映了断裂活动性强弱。)	地层错动：断裂活动不仅能切错几个地层，并且能牵引地层变形或错位，他们在遥感影像上线状特征清楚，两盘对应点标志清晰山脊扭动：当活动断裂具有较大的水平错距时，往往会错断新生代发育而成的现代地貌形态，将山脊、山嘴、条状带剥夷面等错开，并发生扭动变形。盆地、湖泊的变形：受活动断裂控制的盆地与湖泊，当断裂发生明显平移错动时，他们的形态往往发生扭动变形。遥感影像上最上最常见的是条带状或菱形的拉分盆地水系同步转折：跨断裂的河流由于受到断裂水平运动的影响而发生急剧转折以致水系重新配置，真实的记录了最近地质时期断层的滑动过程，其通常作为判定活动断裂的最明显的标志之一冲-洪积扇的变化：扇形地的中轴线与断裂斜交的锐角方向可表征断裂的水平运动方向，不同期洪积扇的侧叠也可作为断裂水平运动的佐证，并且老扇体到新扇体的方向可反映所在盘的平移前进方向河谷谷坡的同步不对称：跨断裂的河流水平错动发生旁烛作用，造成两岸谷坡的不对称。遥感影像上，缓谷坡色调较浅，第四纪发育较好；陡谷坡色调较深，常见侵烛壁、侵烛崖发育，阴影明显冲沟错动：冲沟错动是走滑活动断裂较常见的地貌特征，不同时代发育的冲沟错距有所差异，当一次断层水平错动的幅度超过沟谷宽度时，便会形成断头沟或断尾沟

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3.   九江及邻区主要断裂活动性遥感标志

九江及邻区主要活动断裂的活动性迹象在遥感影像上主要表现为较明显的线性特征，并且线性特征的清晰程度差异随着断裂活动性变化。其中最宏观的遥感标志为隆起区与断陷区边界、盆山边界、线性沟谷槽地、一系列形态规模不一的呈串珠状排列的湖泊以及褶皱的错断等。由于盆地、湖泊、沟谷以及槽地的地形特殊性，与周围起伏较强烈的地貌形成明显反差，因此，在卫星遥感影像上均呈现较单一色调的线性特征，没有阴影，与周围影像产生强烈对比。除此之外，沿断裂带还发育一系列活动断裂的微观标志，如线状排列的断层崖和断层三角面，冲-洪积扇的形态变化、水系的同步转折等。根据遥感解译结果，研究区内断裂错综复杂，存在区域性断裂交接的情况，可划分为4个区域性断裂系统(见图 2)，分别是以郯庐断裂带南段末端庐江—广济断裂带为主干断裂的庐江—广济断裂系(F1)、以襄樊—广济断裂东段为主体的黄冈—鄱阳断裂系(F2)、以九江—靖安断裂为主体的九江断裂带(F3) 和以东至断裂为主体的东至—鄱阳断裂带(F4)。本文根据遥感解译标志，结合前人研究成果，按照区域性断裂系分布对研究区内主要断裂活动标志及特征进行分析。

图  2  江西九江及邻区活动断裂遥感解译图

Figure  2.  Remote sensing interpretation map of active fault in Jiujiang and adjacent areas, Jiangxi

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3.1   郯庐断裂系南段庐江—广济断裂带

郯庐断裂带南段末端发育的庐江—广济断裂带自九江北部沿长江中游北东向展布，分割了长江中游冲击平原和北部盆地以及皖南山区三部分。郯庐断裂带是中国东部一条古老的经历了多期运动而今仍在活动着的巨型断裂带^[13]，总体上北北东向延伸，自大陆东北的肇兴向南西方向延伸至华中的广济附近，长度超过2400 km。郯庐断裂带南段末端庐江—广济断裂带自安徽庐江县南西至湖北武宁市，主干断裂由2条近乎平行的北东向断裂构成，全长140±10 km，总体走向N40°—50°E，东段与北东向枞阳—宿松断裂向南西方向并进，南西段与北西向襄樊—广济断裂交汇于武宁市(见图 3a)。庐江—广济断裂带在遥感影像上表现出显著的线性特征，主要为特征明显的地貌分界线(见图 3b)、断层三角面(见图 3c)、构造水系格局(见图 3e)、和冲-洪积扇沿断层线性展布(见图 3c)等。在郯庐断裂系主干断裂两侧，构造水系沿2条主干断裂展布，断裂控制河流发育，可见断裂一侧河流成扫帚状排布，穿过断裂的河流呈现较弱的右行偏转。黄梅县北部可见数条冲沟成平行状排列，两条主干断裂“挟持”中间第四纪地层广布的断陷区及区内水系北东向线性展布发育。在断裂带太湖段，多期断层三角面以及冲-洪积扇线状展布，规模巨大的挤压破碎带十分发育。印度板块与欧亚板块相互碰撞后引起青藏隆起的加速，影响了郯庐断裂运动方式和性质^[13]，新近纪初开始郯庐断裂带持续遭受着挤压活动作用^[14]。历史地震资料显示断裂带缓冲区域内，小型地震发生频率较高，根据遥感影像的线性清晰程度、地貌差异以及地震活动性初步判断，郯庐断裂带整体活动性显著。

图  3  庐江—广济断裂带解译标志

Figure  3.  Interpretion marks of Lujiang-Guangji faults zone

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3.2   襄樊—广济断裂带

襄樊—广济断裂带是秦岭—大别造山带南缘边界断裂带，横亘于扬子板块与秦岭—大别造山带之间，贯穿九江地区境内。研究区内主干断裂襄樊—广济断裂带自黄冈沿扬子江向南东展布至鄱阳县，与郯庐断裂带、赣江断裂带、东至—鄱阳断裂带交汇，整体走向N35°—40°W，全长约100 km。襄樊—广济断裂带东段，断裂沿长江北西向展布，控制着两侧地貌的发育。断裂带西侧区域地貌以隆起区和线性槽地相间分布，并伴随有线性槽地内构造湖泊沿断裂分布；断裂带东侧地势较平缓，以断陷湖泊和盆地为主。襄樊—广济断裂带所处整体区域为典型的负地形地带(见图 4a)。研究区内断裂带主干断裂北西向展布，线性特征明显，且局部有构造湖泊呈线性排列于断裂一侧，北西向槽谷地貌和丘陵呈阶梯状于断裂两侧展布。城市与断裂带共同沿长江分布，自然地貌人为改造较为严重，许多构造地貌被严重破坏。在主干断裂带，线性盆山分界线较为明显(见图 4b—4e)，并且可见断裂多期活动形成的断层三角面，以及武穴东北部线状平直的山间谷地和沿谷地内线状分布的构造湖泊(见图 4d)。

图  4  襄樊—广济断裂带解译标志

Figure  4.  Interpretion marks of Xiangfan-Guangji faults zone

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从遥感影像上看，主干断裂襄樊—广济断裂带沿长江整体线性特征较为显著，且东段比西段清晰，垂直错断地貌发育，河流下切地层，证明了断裂带具有垂直方向运动的特征。断裂带西段，河流地貌呈“L”型，盆地边缘断块山沿断裂有轻微的左行扭动现象，负地形地貌呈菱形，指示了断裂带表现有左旋走滑特征。因此，研究区内襄樊—广济断裂带兼具垂直运动和水平运动。历史地震资料表明，襄樊—广济断裂带发生了3次4级以上地震，断裂带西部阳新县发生了1次5级以上地震，九江地区发生了3次破坏性较大的地震，而且襄樊—广济带东部低震级地震发生频率较高。由于九江地区处于断裂活动性整体较低的板块，而根据遥感解译结果，襄樊—广济断裂带向东南延伸至九江与九江—靖安断裂带交汇，断裂带东段线性清晰程度明显弱于郯庐断裂带，所以该断裂带活动性整体比郯庐断裂带南段低。但襄樊—广济断裂带、郯庐断裂带以及九江—靖安断裂带交汇处地震活较频繁，活动性显著。

3.3   九江断裂带

九江断裂带位于鄱阳湖西侧，本次研究将九江—靖安断裂、九江—安义断裂和湖口—新建断裂等7条断裂划为九江断裂带体系(见图 5a)，总体走向N20°—35°E。主干断裂由3条近乎平行的北东向断裂组成，开始于九江附近，向东南穿过德安、鄱阳湖西侧地区，延伸到115°E左右，全长约190 km，沿主干断裂地貌表现以地垒式断块山和丘陵为主。九江断裂带东段与黄冈—鄱阳断裂带交汇，控制着鄱阳湖西界，线性影像清晰；北段可见多期断层三角面线状排列(见图 5b)，断裂沿着线性沟谷向西南展布(见图 5c、5e)，局部水系出现大角度转折现象，且隆起区与断陷区分界线较为明显。九江—靖安断裂东部的鄱阳湖区域为典型的沉降区，北部的庐山为断块山。对断裂带北段第四纪沉积的研究发现，在高海拔地区存有潮湿低海拔环境下形成的网纹红土，而鄱阳湖水面下也深埋有网纹红土^{[4, 6, 15]}，证明断裂带北段区域处于强烈的差异性抬升沉降过程中。断裂带北端控制庐山的边界地带，南段断裂地貌呈现出丘陵夹着河谷发育、河流沿着断裂线性展布之势。九江断裂带是江西省典型的新华夏系断裂构造^[16]，由一系列北东向展布的断裂和受其控制的狭长断谷地组成，地貌反差较为强烈，主干断裂中段第四纪沉积覆盖严重，城市分布，线性特征较明显，构造水系特征较为显著，河流水系偏转现象较少。

图  5  九江断裂带解译标志

a—九江断裂带空间展布特征；b—九江—靖安断裂九江南部断层三角面；c—九江—靖安断裂德安东部线性槽谷；d—瑞昌盆地线性边界；e—九江—靖安断裂靖安东部线性槽地

Figure  5.  Interpretion marks of Jiujiang fault zone

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遥感影像显示，九江瑞昌西部的幕阜山—九岭山隆起区是区域性断裂真空带，此处为断陷区与隆起区的过渡地带，存在着4条北东向小型活动断裂。这4条断裂在宏观上最为明显的标志是对褶皱的切割错断，在遥感图像上呈现出线性褶皱隆起的突然中断并且与周围地层存在较大程度的色差，断裂线性标志较为明显。断裂沿盆地边缘发育(见图 5d)，构成一个小型的断裂带，沿断裂局部观察，地貌上表现为褶皱岩层被错断、线性排列的断层三角面，断裂控制着瑞昌盆地边界的发育。地震资料显示，九江瑞昌是九江地区地震活动性最高的区域，值得注意的是，2005年九江—瑞昌发生了5.7级破坏性地震，瑞昌盆地内断裂的活动性得到了印证。

3.4   东至—鄱阳断裂系

本文根据遥感解译结果把皖江断裂带、东至断裂带及鄱阳断裂带划为东至—鄱阳断裂带体系(见图 6a)。宏观上，皖江断裂带由2条北西向断裂组成，控制着长江安徽段(皖江)南部河谷、鄱阳湖北界的发育和皖江北西向线性展布，谷地内有数个湖泊串珠状排布，隆起区与凹陷区边界显著；东至断裂带包括4条北东向断裂和1条北西向断裂，分布在鄱阳湖东界隆起区，断裂沿沟谷展布，影像线性特征较显著；鄱阳县附近3条近乎平行的北西向断裂构成了鄱阳断裂带，控制了鄱阳湖东北边界处3条河谷的发育。微观上，在湖口县北部，一组线状平直的隆起突出地表，与两侧地貌形成鲜明的对比(见图 6b)，皖江断裂沿线可见断块山和冲-洪积扇呈线状排列，除此之外，该断裂带还存在有断陷沼泽、谷地等活动断裂构造地貌，在影像上呈现为色调异常带；东至断裂带线状影像较显著，存在多处活动断层地貌，如冲沟错动、河流转折、冲-洪积扇形态变化、侧叠(见图 6c，6d)等，且均存在轻微右旋走滑现象；鄱阳断裂带位于东至—鄱阳断裂带南部，断裂带区域内地形起伏明显，断裂控制着河谷谷地发育，晚第四纪活动性特征表现为右旋走滑，在鄱阳县东部，河流多呈现直线型分布，跨断裂的河流转折显著。

图  6  东至—鄱阳断裂带解译标志

a—东至-鄱阳断裂带空间展布特征；b—皖江断裂湖口东部线性隆起；c—东至断裂线性沟谷；d—东至断裂线性沟谷及冲沟同步偏转

Figure  6.  Interpretion marks of Dongzhi-Poyang fault zone

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4.   断裂活动性级别划分

活动断裂差异运动往往形成构造地貌，利用遥感影像分析断裂活动性特征，大多依托于构造地貌标志进行。综合研究九江地区断裂活动性宏观与微观遥感标志结果显示，研究区内活动断裂具有显著的分区特征，错动地貌较显著，但是由于该区断裂整体活动性较弱，很难判断走滑性质。综合一系列遥感标志，归纳了该区主要活动断裂的特征(见表 3)。

表  3  九江及邻区断裂活动特征

Table  3.  Characteristics of fault activities in Jiujiang and adjacent areas

断裂名称	编号	断裂走向	断裂长度/km	断裂运动性质	地震活动性	断裂活动性	地貌特征
郯庐断裂带 (庐江—广济断裂)	F1-1	NE	140	右旋走滑	显著	显著	隆起区与断陷区分界线，湖泊沿断裂呈线状分布
	F1-2	NE	140	右旋走滑	显著	显著	断块山沿断裂分布，隆起区与断陷区分界、河流呈扫帚状分
枞阳—宿松断裂	F1-3	NE	80	右旋走滑	显著	显著	隆起区与断陷区分界，河流沿断裂分布
望江—宿松断裂	F1-4	NE	40	右旋走滑	较显著	较显著	断裂沿湖泊边界展布，断块山呈线性分布
张家园—街后塆断裂	F1-5	NE	35	右旋走滑	较显著	较显著	线性沟谷
查尔山—绿杨断裂	F1-6	NE	20	右旋走滑	一般	一般	线性沟谷
贺家山断裂	F1-7	NE	10	右旋走滑	一般	一般	线性河谷
襄樊-广济断裂	F2-1	NW	127	左旋走滑	显著	显著	长江边界断裂，隆起区与断陷区分界
	F2-2	NW	107	左旋走滑	显著	显著	断块山沿断裂分布，隆起区断陷区分界、线性谷地、湖泊串珠状分布
鄱阳湖断裂	F2-3	NW	20	左旋走滑	一般	一般	盆山边界
鄱阳—余干断裂	F2-4	NW	47	左旋走滑	一般	一般	湖泊边界
蕲春断裂	F2-5	NW	35	左旋走滑	较显著	较显著	隆起区断陷区分界，河流沿断裂分布
英山断裂	F2-6	NW	36	左旋走滑	较显著	较显著	线性沟谷，断层三角面
黄石断裂	F2-7	NW	18	左旋走滑	较显著	较显著	线性断块山边界
阳新断裂	F2-8	近EW	37	左旋走滑	一般	一般	线性沟谷，湖泊边界
九江—靖安断裂	F3-1	NE	190	右旋走滑	较显著	较显著	隆起区与断陷区分界线，鄱阳湖西界，线性河谷、河流转折
九江—安义断裂	F3-2	NE	190	右旋走滑	较显著	较显著	断块山沿断裂分布，隆起区与断陷区分界、鄱阳湖西界、丘陵谷地线性排列
湖口—新建断裂	F3-3	NE	190	右旋走滑	较显著	较显著	隆起区断陷区分界，河流沿断裂分布
潘狮垄—源口断裂	F3-4	NE	15	右旋走滑	较显著	较显著	断裂沿盆地边界展布，褶皱岩层错断
瑞昌断裂	F3-5	NE	30	右旋走滑	较显著	较显著	褶皱错断
瑞昌—阳新断裂	F3-6	NE	20	右旋走滑	较显著	一般	线性谷地、褶皱错断
徐家山断裂	F3-7	NE	13	右旋走滑	较显著	一般	盆山边界
东至—鄱阳断裂	F4-1	NE	101	右旋走滑	一般	较显著	位于华南丘陵地带，控制河谷发育，冲-洪积扇线状排列，局部河流转折，冲沟错动，线性影像较显著，地貌差异较大
东至—都昌断裂	F4-2	NE	89	右旋走滑	一般	较显著
彭泽—鄱阳断裂	F4-3	NE	28	右旋走滑	一般	一般
彭泽—都昌断裂	F4-4	NE	39	右旋走滑	一般	一般
湖口—都昌断裂	F4-5	NW	36	左旋走滑	一般	一般
东至—湖口断裂	F4-6	NE	88	右旋走滑	显著	显著	隆起区与皖江河谷的边界断裂，控制谷地发育，沿断裂发育有湖泊，影像清晰
皖江断裂	F4-7	NE	150	右旋走滑	显著	显著	皖江段影像平直，断裂控制河流走向、沿断裂发现多措断块山，地貌对照性明显
枫树林—刘家嘴断裂	F4-8	NE	32	右旋走滑	一般	一般	线性河谷
浮梁—鄱阳断裂	F4-9	NE	59	右旋走滑	一般	一般	线性河谷
乐平—余干断裂	F4-10	NE	50	右旋走滑	一般	一般	线性河谷

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九江地区是长江中下游构造薄弱区域，长江以北主要发育郯庐断裂带，该断裂带线性构造行迹清晰，两条主干断裂控制隆起区和谷地边界发育，沿断裂发育了一系列串珠状分布的断块山、构造湖泊、断塞塘和断层三角面，河流轻微的右旋偏转。从该区构造应力场判断，该断裂带主要是右旋走滑的运动性质，兼具一定垂直方向运动。从断裂的规模、线性程度和地貌错动程度分析，郯庐断裂带南段庐江—广济断裂带线性影像清晰且平直，线性地层边界和线性槽谷地貌发育，盆山边界高差较大，但是没有发育较大规模的第四纪盆地，水系偏转现象并不明显，地震发生强度较小，历史记录最大的地震为4 3/4级，以较分散的3级地震为主，综合判断该断裂带属于区域内活动性相对显著的断裂带。

遥感解译结果显示，沿长江和鄱阳湖东界自湖北黄冈至江西鄱阳县发育了一组跨长江的北西向左旋走滑断裂带，断裂带以襄樊—广济断裂为主干断裂，可见有断层三角面、构造湖泊和断块山，并以线性平直的状态沿长江排布。由于构造地貌被严重破坏，在微观地貌的遥感解译中未发现较多的影像标志。但是，该断裂带主要沿长江和鄱阳湖边界发育，断裂整体影像线性程度较好，与周围地貌色差较大，据此认为襄樊—广济断裂带活动性较显著。

九江断裂带位于长江西南侧和鄱阳湖西侧，是一组北东向的右旋走滑断裂带，主干断裂线性特征较平直，隆起区与断陷区边界清晰，局部断层三角面和冲-洪积扇呈线状排布，线性谷地发育，跨断裂的河流多呈现大角度转折，在瑞昌盆地周围分布的断裂切断该区褶皱地貌，沿盆地边界发育，根据遥感影像反映出的错断现象，并综合地震资料分析，九江断裂带是一组整体活动性较显著的断裂带。

东至—鄱阳断裂带位于长江南部，控制鄱阳湖北界发育。该断裂带第四纪活动以发育一系列线性河谷为特征，皖江断裂沿着长江河谷边界发育，东至断裂控制了鄱阳湖西北侧一系列线状河流沟谷的发育。除了皖江断裂带控制发育的皖江河谷规模较大外，其他河谷规模较小，并发育有规模较小的盆地(东至盆地)，在局部解译中发现幅度较小的冲沟水系位错现象。由此分析，东至—鄱阳断裂带数条断裂活动性存在差异，但是断裂带整体活动性一般。

另外，综合此次活动断裂遥感解译发现，研究区内4个区域性大断裂在空间展布特征上具有显著的相似性，郯庐断裂带南端线性影像平直且明显，显示出断裂带继承了老构造的运动轨迹下行，自庐江向西南延伸至武穴市，与襄樊—广济断裂交汇，而且位于长江西侧九江断裂带的走向以及运动特征与郯庐断裂带相似，笔者推测，九江断裂带或是郯庐断裂带过长江的延伸构造。

5.   讨论

5.1   断裂空间展布特征

研究区内主要活动断裂由4组断裂系构成(见图 7)，控制着九江地区地质构造格局。北西向区域性断裂带襄樊—广济断裂切割研究区，分别与北东向区域性断裂带郯庐断裂带、九江断裂带和东至断裂带交汇。在几何形态上，4组断裂系以“包夹”之势向江西九江地区“聚拢”，构成了江西九江地区独特的共轭分布断裂构造带。对比区域地质图可知，这4条断裂的发育具有明显的迁就和利用老构造行迹的特点。解译结果显示，襄樊—广济断裂为九江地区构造板块的边界大断裂，对于断裂两侧地貌具有显著的控制作用，根据其空间展布特征推断，该断裂可能延伸过长江南部并沿鄱阳湖东侧边界至鄱阳县。九江断裂带与东至断裂带分布在长江南部，鄱阳湖东西两侧，前人对于郯庐断裂带南段的空间展布研究大体上认为，受到长江大断裂的阻隔，郯庐断裂带终止于长江北部广济一带^[17~20]，并未发现郯庐断裂带南沿过长江的证据。但是从遥感解译结果分析，九江断裂带在空间展布与运动性质方面与郯庐断裂带南段具有相似之处，推测九江断裂可能是郯庐断裂带南延的证据。

图  7  江西九江主要活动断裂

Figure  7.  Main active faults in Jiujiang, Jiangxi

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宏观上，九江地区断裂空间展布特征反映了位于扬子准地台、秦岭-大别造山带以及华南褶皱带三大构造板块拼接部位的九江地区的构造特殊性，该地区受到周边板块运动造成的近东西方向的挤压力作用，活动断裂主要呈现共轭破裂状格局。

5.2   活动断裂与地震活动的关系

地震作为一种地壳破裂现象，实际上是地质构造活动最直接的表现，提供了构造活动最直接的证据。研究历史地震资料发现，在赣西北与鄂东南地区，襄樊—广济断裂沿线发生过数次中强震，如黄石、黄州附近曾发生过4 3/4级(1629年)和5级(1640年)地震。襄樊—广济断裂地震区的地震时空分布上呈现向东南增强的趋势^[21~22]。在皖西南地区，郯庐断裂带穿过的区域，破坏性地震发生较少，综合郯庐断裂带地震资料，郯庐断裂带地震分布呈现出中段密集，南段较少的特征，进而从地震的时空分布、强度、震源参数等方面分析，认为郯庐断裂带并不是一个地震带^[23~26]，郯庐断裂带南段为地震活动性较小的区域。

研究区内新构造运动并不强烈，地震主要分布在4大断裂带交汇处，郯庐断裂带与襄樊—广济断裂带交汇处以及九江断裂带与襄樊—广济断裂带交汇处最为密集(见图 8)。九江地区发生过少量4~5级地震以及数量较多的3级以下地震，指示了九江地区晚第四纪以来整体较低的地震活动性。然而对比地震的发生年代以及分布方位发现，九江瑞昌盆地是3级以下地震的密集分布区域，该区域为4大断裂系交汇区域，是区域构造应力异常区，地形对照性较强，地貌表现为幅度较大的隆起区与断陷区，发生在断裂系共轭部位的地震震级较小且密集。对2005年九江瑞昌地震发震断裂的研究仍存在争议，多数人认为是北东向断裂与北西向断裂共同作用^[27~30]，笔者根据遥感解译结果以及九江地区地震的时空分布于断裂交汇处密集的特点推测，九江地震可能是北东向与北西向断层共同活动的结果。

图  8  江西九江及邻区地震分布及历史地震烈度图(地震数据来源：中国地震台网；等震线来源：中国地震信息网)

① 1634年湖北罗田5 1/2级地震等震线；② 1897年湖北阳新5级地震等震线；③ 2005年江西九江5.7级等震线；④ 319年江西南昌西北5 1/2级地震等震线；⑤ 1756年江西波阳东北5 1/2级地震等震线

Figure  8.  The earthquake distribution and historical earthquake intensity in Jiujiang and adjacent areas, Jiangxi

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根据遥感解译结果并综合前人研究成果发现，江西九江及邻区主要断裂第四纪活动特征较少，地震活动性较低，绝大多数断裂构造活动为第四纪甚至新生代以前就存在的老断层活动，但是该区域活动断裂空间展布特征复杂，断裂交汇处地震频发，影响地区稳定性，具有破坏性地震发生的潜在特质，需要对该区域潜在地震危险性进行深入研究。

5.3   存在问题及建议

笔者依托中国地质调查局项目的大力支持，从遥感地质的角度，围绕九江及邻区主要活动断裂遥感影像特征开展深入研究，对该区主要活动断裂的空间展布特征和活动性有了初步的、较为全面的了解。从这一最新的研究成果发现，九江地区4组断裂系包括了规模不一、活动性不同的断层，其中以郯庐断裂带南段和襄樊—广济断裂带东段活动性最为显著，并且地震的发生在时空上向断裂带交汇处聚集。因此，通过遥感解译的方式判断该区主要断裂的活动特征，可为九江地区活动构造的深入认识、重大工程的选址及防震减灾研究等提供有效的帮助。但是由于九江地区地质结构复杂且断裂整体活动性较弱，遥感解译很难判断断裂走滑性质，加之如人为破坏、褶皱的变质线性和地表作用沿老断层的侵蚀切割等干扰因素导致解译误差，虽然初步获得了九江及邻区主要活动断裂特征，但是在现有的研究程度下还需要进一步验证及深入研究。建议进一步深入研究的内容应包括以下几点：

① 利用地表调查和遥感解译相结合的方法更准确地掌握该区主要活动断裂的空间展布及活动性质。

② 结合物探方法及超高精度遥感解译，更进一步获得断层位置及地貌特征，这可为进一步定量研究断裂的活动性质提供重要条件。

③ 利用地质学方法和GPS速度场数据进一步更精确地定量该区断裂带第四纪的断裂滑动速率，这有利于断裂活动性高精度定量遥感研究。

6.   结论

宏观上，九江及邻区主要活动断裂以北东向活动断裂与北西向活动断裂共轭式分布，可分成4个主要活动断裂系统，分别为：依托郯庐断裂带发育的庐江—广济断裂系、以襄樊—广济断裂带为主体的黄冈—广济断裂系以及九江断裂带和东至—鄱阳湖断裂系。遥感解译结果显示，各个断裂的形态、规模和活动特征有所差异，北东向断裂以右旋走滑为主，北西向断裂以左旋走滑为主。

综合分析断裂带上线性影像的发育程度以及各种错断地貌体，将断裂活动性分成“显著、较显著、一般”3个级别，对比发现，郯庐断裂带影像线性特征平直，活动性显著，控制断裂两侧构造地貌体发育。襄樊—广济断裂带沿线第四纪沉积堆积，线性影像较平直，是九江地区两大构造板块的边界断裂带，活动性显著。九江—靖安断裂、东至断裂与瑞昌盆地断裂线性影像较清晰，活动性较显著。

九江及邻区现今地震活动(1970—2016) 指示了地震强度与频率从邻区向九江增强的趋势。总体上，3级以下地震发生频率较高，历史上零星发生有4级以上破坏性地震，多发生于活动断裂沿线与其他活动断裂交汇处，表明九江地区地震的发生多为多个断裂带相互作用的结果，在区域地壳稳定性调查研究中应着重关注断裂带交汇处。