沿F5断裂，《新沂市锡沂高新区郯庐断裂带F5断裂东支断层活动性鉴定和数据库建设》项目（中国地震局地质研究所，2023）在新沂市区大桥东路以北的黄墩河两侧共布设了22条浅层地震勘探测线（图1b），其中21条测线解释有断点，总计36处断点（表1）。XJL01-XJL05等5条测线中断点西侧基岩埋深相对较浅、基岩面与覆盖层内部的反射波清晰，同相轴呈平缓起伏；断点东侧地层呈下陷趋势，基岩面及上覆地层均有明显的断陷迹象，断面倾向东，角度上陡下缓，断层切割了时间剖面上的所有反射波组同相轴，为正断性质。XJL07与XJL08两条测线断点北侧基岩埋深相对较浅、基岩面与覆盖层内部的反射波清晰，同相轴呈平缓起伏；断点南侧地层呈下陷趋势，基岩面及上覆地层均有明显的断陷迹象。 QML01-QML10与GXL20等十一条测线中左断点西侧基岩埋深相对较深、基岩面与覆盖层内部的反射波清晰，同相轴呈平缓起伏，断面倾向西，高角度近似直立，正断性质。QML01-QML04等4条测线中左断点东侧仅有基岩顶面反射波组发育，基岩顶面反射波组抬升明显，且在右侧两断点间发育一小断陷。QML06、GXL20、QML07、QML10、QML11等5条测线中右侧断点基岩有明显错断迹象，东侧基岩陡然抬升。开展钻孔联合剖面探测的几条浅层地震勘探测线剖面图见图2。

选择XJL01、XJL03、XJL05、QML01、QML04、QML05、QML08与GXL20等8条测线采用对折定位法开展钻孔联合剖面探测，分别命名为XJ01、XJ02、XJ03、XJ04、QM01、QM02、QM03、QM04和QM05，剖面和钻孔位置见图1b。各联合剖面揭露地层的构造特征如下。

表1 浅层地震勘探解释断点汇总表Table 1 Summary of interpreted breakpoints for shallow seismic surveys

图2 沿F5断裂的典型浅层地震测线剖面Fig.2 Typical shallow seismic line profile along the fault F5

XJ01剖面沿XJL01测线布设，共6个钻孔，长100 m。各钻孔未达基岩，揭露的第四纪堆积物主要为粘土—粉砂质粘土及砂层（图3）。剖面揭示了两支阶状正断层，其中西支上断点埋深较浅，位于3#和6#之间，断错了层（3）下部，而上覆层（2）；东支上断点埋深略深，位于5#和6#之间，断错了层（5）下部地层，上覆层（4）。

XJ02剖面沿XJL03测线布设，共6个钻孔，长94 m。各钻孔未达基岩，揭露的第四纪堆积物主要为粘土—粉砂质粘土及砂层（图4）。该剖面揭示了三支断层，其中，西支发育在4#和5#之间，上断点埋深较深，断错了层（4），上覆层（3）；中支位于5#和6#之间，断错了层（3），上覆层（2）；东支上断点埋深最浅，发育于3#和6#之间，向上断错了层（2）底部，上覆层（1）。

图3 XJ01钻孔联合剖面图（沿物探测线XJL01） Fig.3 Drilling jointe profile of XJ01（along the geophysical line XJL01）

图4 XJ02钻孔联合剖面图（沿物探测线XJL03） Fig.4 Drilling jointe profile of XJ02（along the geophysical line XJL03）

XJ03剖面沿XJL05测线西侧布设，共6个钻孔，长100 m。各孔未达基岩，主要为粘土—粉砂质粘土及砂层（图5）。断层位于3#和6#之间，并达至近地表，倾向东，具正倾滑分量。越往深部地层相应的位错量越大。如层（5a）在6.5 m孔间距的情况下，位错量达到1.3 m，而深部的层（6）的位错达到3.0 m，层（8）的位错达到4.4 m，更深的层（10）位错量达到5.9 m。断层向上断错了层（3）底部，而上覆层（2），倾角为75°～90°。

XJ04剖面沿XJL05测线东侧布设，共6个钻孔，长83 m。XJ04剖面揭示的多套非常具标志性特征的地层单元埋深均较为平整，但未见明显落差或构造影响迹象（图6）。

图5 XJ03钻孔联合剖面图（沿物探测线XJL05西侧） Fig.5 Drilling jointe profile of XJ03（along the west side of geophysical line XJL05）

图6 XJ04钻孔联合剖面图（沿物探测线XJL05东侧） Fig.6 Drilling jointe profile of XJ04（along the east side of geophysical line XJL05）

QM01剖面沿QML01测线布设，共6个钻孔，长100 m。剖面揭示了物探解译断点f9-1以东王氏组（K₂w）埋深极浅（不足3 m），上覆地层仅有地层单元层（2）和层（1），而西侧孔深100 m处仍未能揭露王氏组（K₂w）。断层最终定位于3#和6#之间（图7）。

图7 QM01钻孔联合剖面图（沿物探测线QML01） Fig.7 Drilling jointe profile of QM01（along the geophysical line QML01）

QM02剖面沿QML04测线布设，共9个钻孔，长90 m。剖面上有5支断层，可分为东西两组。东组（图8所示Fe1、Fe2、Fe3）倾向W，西组（图8所示Fw1、Fw2）倾向东，两组断层构成一个小地堑。西组断层西盘王氏组（K_2w）埋深极浅，仅约2.5 m，东盘则较深，在40~46 m之间。两组断层中间的钻孔在80 m处仍未揭示到王氏组基岩，这显示西组断层（Fw）可能为本小地堑系统的主断层，东组（Fe）则为本小地堑系统的次级断层。

图8 QM02钻孔联合剖面图（沿物探测线QML04） Fig.8 Drilling jointe profile of QM02（along the geophysical line QML04）

QM03剖面沿QML05测线布设，共6个钻孔，长90 m。剖面揭示物探解译断点f13-1东盘王氏组（K₂w）埋深极浅（小于3 m），西盘钻孔100 m未见王氏组基岩。断层定位于5#与6#之间（图9）。

QM04剖面沿GXL20测线布设，共6个钻孔，长90 m。剖面揭示物探解译断点f21-2东侧王氏组（K₂w）基岩埋深较浅（10~20 m），西侧钻孔在80 m处仍然未见王氏组基岩，主断层位于5#与6之间（图 10）。

图9 QM03钻孔联合剖面图（沿物探测线QML05） Fig.9 Drilling jointe profile of QM03（along the geophysical line QML05）

图 10 QM04钻孔联合剖面图（沿物探测线GXL20） Fig.10 Drilling jointe profile of QM04（along geophysical line GXL20）

QM05剖面沿QML08测线布设，共6个钻孔，长90 m。剖面揭示物探解译断点f16东侧王氏组（K_2w）基岩埋深较浅（约1 m），定位于5#与6#之间（图 11）。

综合上述各钻孔联合剖面的空间位置，以及剖面揭示的上断点和断错地层情况，结合《新沂市活动断层探测与地震危险性评价》项目成果可知：剖面XJ01、XJ02和XJ03揭示的断层倾向E，上断点埋深浅，且位于黄墩河西侧，故其应为F5断裂西支；剖面QM01、QM03和QM05揭示的断层虽然倾向W，但从其空间位置上判断其应对应F5断裂西支，且其上断点埋深较浅，活动时代较新，同时考虑走滑断层由于倾角较大，倾向多不稳定，故综合判断这3条剖面揭示的断层应为F5断裂西支；剖面QM02和QM04揭示的断层剖面结构较为复杂，主要呈负花状构造，整体上断点埋深较深，活动时代相对较老，综合判断其对应F5断裂东支。

图 11 QM05钻孔联合剖面图（沿物探测线QML08） Fig.11 Drilling jointe profile of QM05（along geophysical line QML08）

新近纪，受太平洋板块俯冲弧后拉张作用，郯庐断裂带江苏北段一线主要发育宿迁组（N2s），为一套灰白—灰绿色中粗砂、灰绿或棕黄色黏土、含砾亚黏土及灰黄—棕黄色粉细砂层^[26]。第四纪以来，断裂带沿线沉积的下更新统豆冲组（Qp₁d）以黏土质粉细砂、砂、含砾砂为主；中更新统泊岗组（Qp₂）为棕红色、褐黄色亚黏土和砂砾，含钙质结合少；上更新统戚咀组（Qp₃）以灰黄色、棕黄含钙质结核亚黏土和中细砂为主，钙结核常富集成层，有时含有铁锰结核；全新统（Qh）主要是一套黄灰、灰色、灰黑色、褐黄色砂泥质沉积黏土，亚黏土或砂^[27-30]。

对比区域岩性地层特征，联合剖面XJ01-XJ03的层（1）~（3）以粉砂质黏土、中细砂为主，质软，属于全新统（Qh）。层（4）厚层粉砂黏土和层（5）黄色厚层中砂—中粗砂层为区域标志性地层，新沂高新区一带层（4）中多个样品ESR测年结果为40~50ka BP，属中更新世，对比区域地层OSL测年结果^①，考虑ESR测年方法的不确定性，该套地层可能属上更新统戚咀组（Qp₃q）。层（5）以下主要为黏土和砂，含钙质结核或锰铁结核，且向深部开始出现棕红色黏土，属中、下更新统。联合剖面QM01-QM05的层（1）~（2）以灰黑、棕黄粉砂质黏土为主，质软，属于全新统（Qh）。层（3）与层（4）主要为黏土层与棕黄色厚砂层，为上更新统。