沂沭断裂带断层泥的研究

沂沭断裂带是由近于平行的四条断层构成的一条活动断裂带。我们用X—射线衍射仪和扫描电镜测定了沂沭断裂断层泥的粘土矿物组成及其中石英颗粒的表面形貌。依据沂沭断裂带四条主干断层中的19个断层泥样品中石英颗粒表面形貌将它们分为四种结构类型,每一类都有各自的特征结构。认为保存下来的这些石英颗粒表面标志,不仅可以揭示沂沭断裂带的活动性,也揭示了东部的白芬子—浮来山断层(F_2)具有最强的活动性。     

山东及附近区域地震断层错动性质与地壳应力场特征

利用P、SH、SV波的初动及振幅比获得2001年4月至2012年8月山东及附近区域132次地震震源机制解,对该区域地震断层的错动性质及地壳应力场特征进行分析.结果表明,山东及附近区域地震断层错动的基本方向为北东向和北西向,错动方式以走向滑动为主,部分为斜向滑动.分区研究表明：聊考断裂带附近区域所受挤压作用相对较强,逆断型地震破裂较多;胶东半岛及北侧海域所受拉张作用略占优势,逆断型地震破裂较少;沂沭断裂带南部附近区域逆断型与正断型的地震破裂所占比例差别不大.     

沂沭断裂带垂直形变特征与异常分析

利用跨断层水准测量资料,结合长水准测量成果,重点分析了沂沭断裂带及其附近地区垂直形变特征及末区中强地震前异常形态。结果表明：沂沭带附近的地壳变形明显受新构造活动的控制,断层的最大垂直运动速率为０．５０ｍｍ／ａ,沂沭带断层垂直运动平均速率合成值约为０．３４ｍｍ／ａ,现今总体活动水平较低;沂沭带北段及北西向断裂近期呈反向运动,南段呈继承性构造运动,部分测点在本区中等及中强地震前异常较典型,主要异常形态     

沂沭活断层分段特征及地震趋势的预测

沂沭活断层以莒南—汤头一线为界可分成南北两大段。其中,北段以蠕滑为主,南段则表现为强烈的粘滑错动。另外,在南段内还存在着一个次一级的段落。文中详细分析了各段的断层滑动方式及地震活动的特点,并对沂沭断裂带今后的地震趋势作了预测。     

沂沭断裂带两侧构造水系的变形与地震活动性

根据沂沭断裂带两侧构造水系的牵引弯曲形态,论证了沂沭断裂带右旋走滑的基本特征和不同地段水系所表现出的不同特征,估算了各段右旋水平走滑量,证实该断裂带具有北强南弱和水平位移为主的特点。地震活动在宿迁以北震级大、频度低,震中分布与断裂和水系关系紧密;宿迁以南地区,震中分散,频度相对较高,震源深度表现为北深南浅,震源以宿迁为界分布在两个不同的层次上。     

基于遥感和重力多源数据研究沂沭断裂带南段及周边断裂的交切关系

以沂沭断裂带南段(沂水县—郯城县)及周边地区为研究对象,收集该地区的遥感影像、数字高程模型和布格重力数据,研究区域构造地貌和地壳深部构造特征,进一步对沂沭断裂带南段与周边断裂的交切关系予以分析.研究结果显示:在遥感影像中,蒙山山前断裂和苍尼断裂的构造地貌特征明显,断裂沿线发育水系转弯、河流错断、断层陡坎、断层崖、断层三角面等地貌现象,反映了两断裂正断兼左旋走滑的活动性质,其中蒙山山前断裂向东延伸至莒南县附近,苍尼断裂向东延至郯城一带,两条断裂在地貌上均截切了沂沭断裂带;在重力细节场中,两断裂形成了不同尺度上的重力梯度带,切割至下地壳深度,在地壳浅层至深层均交切于沂沭断裂带,且交切处出现扭曲、断折、串珠状等重力异常现象,证实其在地壳深部切穿沂沭断裂带.因此,两条断裂的遥感和重力场解译结果具有明显的一致性,在地貌及深部均截切沂沭断裂带南段,使其出现分段性特征.此外,在临沭县附近发现了一条新断裂,即相庄—沙岭断裂,该断裂在地貌上呈北高南低,沿线水系发生左旋同步转弯,且在1—3阶重力细节场中形成线性梯度条带,故推测该断裂下切至中地壳深度,在临沭县附近截切沂沭断裂带交切于东地堑,并未延伸至西地堑.      

沂沭断裂带构造区光弹实验与地震危险区判定研究

在对沂沭断裂带的地质构造环境、断裂带分布特征进行详细分析的基础上,采用聚碳酸酯材料制成沂沭断裂带构造区域的地质模型,分别运用集中、2点和均布等加载方式,使用光弹实验方法模拟特定构造框架下应力、应变场的变化特征。通过对光弹实验数据的分析,在对比不同加载方式下应力积累区域和地震危险区的基础上判定沂沭断裂带构造区中的地震危险区域。     

沂沭断裂带重复地震识别及断裂深部活动速率的估算

利用山东及邻区数字地震台网2001- 2012 年的地震观测报告及波形资料分析了沂沭断裂带及周缘地区的地震活动并利用识别出的重复地震估算了断层深部滑动速率。重新定位后的地震图像清晰展示了沂沭断裂带南北两段及东西两侧地震活动的显著差异,在研究时段内,60%以上的地震发生在沂沭带东侧的两条断裂上,震源深度分布与研究区的深部构造吻合。根据波形意义上相似地震(cc≥0.8)的定义,识别出了沂沭断裂带及其周缘相似地震共50例,组成相似地震对和多重相似地震对共19组,相似地震对的复发间隔较为随机,从数小时到数百天不等。通过对相似地震对震源位置- -致性的强约束后,基于1组重复地震估算出安丘-莒县断裂在地表以下5.9km处的滑动速率估计值为2.19mm/a,与GPS和地质等浅表观测的滑动速率值基本一致。     

沂沭断裂带新构造活动规律与机制

通过对沂沭断裂带活断层的结构与几何学特征、活动型式与时间、断层擦痕反演应力场等多方面的综合分析,对其活动机制和时间进行了探讨.研究结果表明,沂沭断裂带第四纪以来呈现为大型的活动构造带,主体上由四条主干活断层组成,各活断层主要表现为逆右行平移.它们的断层活动性总体上表现为东强西弱与南强北弱的特点.通过对该断裂带内一系列活断层擦痕反演应力场分析,表明新构造活动期的区域应力状态为北东东-南西西向挤压.详细的野外调查表明,沂沭断裂带浅部活断层的形成机制为直接复活、隐伏断层扩展、反向断层复活与截切断层复活四种类型,以前两类为主,主要利用早期地堑边界四条主干断裂的复活与扩展而形成浅部的活断层.     

沂沭断裂带近期断层形变特征分析

利用最佳逼近一般多项式曲线拟合和速率合成方法,分析沂沭断裂带近期断层形变特征,结果显示:沂沭断裂带及其北西向断层近期的垂直和水平形变速率均较小,没有明显的速率异常;同一断层具有分段活动特征,且不同时间段的活动速率存在着差异;同一断层的水平形变速率大于垂直形变速率.     

郯庐断裂带沂水-汤头断裂南段晚第四纪活动新证及构造意义

以往对郯庐断裂带沂沭段各条断层第四纪活动性研究工作都集中在有历史地震记录的东地堑断层,而对断裂带西地堑断层却极少涉及,仅有的关于西地堑2条断层活动性的研究也至今没有定论。针对沂沭断裂带南段西地堑2条断层开展系统的浅层地震勘探和钻孔联合剖面相结合的研究,明确了鄌郚-葛沟断裂(F4)可能是第四纪早期断裂,而活动性较强的沂水-汤头断裂(F3)属于晚更新世活动断裂,其最新1次活动时间发生在距今(91.2±4.4)~(97.0±4.8)ka。结合断裂带其他断层的最新研究成果,对比东、西地堑活动断层最新活动时间,揭示出沂沭断裂带南段晚第四纪活动是断裂带对来自两侧应力的构造响应。沂水-汤头断裂可能是该区域未来中强地震的潜在发震构造。     

从地质地貌标志看沂沭断裂带的新构造活动特性

系统分析沂沭断裂带的地质地貌现象(主要是断层泥及断错冲沟)表明,沂沭断裂带的新构造活动具有时间上的不连续性及空间上的不均匀性。在时间上表现为幕式活动,在空间上单条断裂或断裂的每一段都具有各自的活动规模和强度。笔者主张采用“脉动”一词来描述这种活动。如果沂沭断裂的这种活动风格仍将继续的话,那么未来的活动幕很可能发生在新沂以南、嘉山以北之间。 文章还定义了断层泥成熟度的概念,并探讨了如何用断层泥的成熟度来定量判定断层在新构造时期的活动状况,其结果与野外地质地貌的分析十分吻合。     

沂沭断裂带活动褶皱及其与活动断层的关系

利用１∶５万活断层地质填图获得的有关资料,初步讨论了沂沭断裂带活动褶皱的展布、内部结构以及与活动断层的关系。沂沭断裂带活动褶皱发育在Ｆ１、Ｆ２断层之间,呈串珠状伴随Ｆ５断层展布,开始形成于第三纪时期,主要形成于第四纪晚期,属活动褶皱。活动褶皱和活动断层是在右旋挤压剪切带中形成的两种构造形式。     

沂沭活断层北段F＿1断层滑动方式的讨论

通过野外调查和室内分析，并结合对比南段全新世粘滑破裂的特征，对沂沭活断层北段Ｆ＿１的滑动方式进行了讨论。断层泥ＳＥＭ的判别结果表明，晚更新世（Ｑ＿３）以前，北段Ｆ＿１以强烈的粘滑错动为主，而宏观调查及断层泥粘土矿物的分析显示出断层自晚更新世中晚期以来，其滑动方式可能由粘滑向蠕滑转变。结合年代学的研究，初步认为其转变时代为距今５万ａ左右。该结论对沂沭断裂带及其附近地区的地震预报及工程建设均具有实际意义和参考价值     

沂沭断裂带内部的差异活动及其成因分析

郯庐断裂带在山东境内被称为沂沭断裂带的部分是其新构造活动最为强烈的一段.许多学者对沂沭断裂带做过大量研究工作,指出沂沭带活动存在差异性,但较少关于差异活动的原因分析.本文在前人研究工作基础上,较为深入地分析了沂沭带5条断裂的主要活动规律及其特点,对沂沭带进行了新的分段,并归纳了沂沭带不同断裂之间、同一断裂不同段落之间的活动差异及其差异的基本特征.在此基础上,从地貌、断裂结构、断裂空间组合、现代运动、深部构造环境等几个方面,分析阐述了造成沂沭带差异活动的可能原因,为更深入地研究沂沭带提供了新鲜的启示和思路.     

沂沭断理解带（山东段）断层系统分维几何学特征

地表的断裂分布具有复杂的几何结构，分形几何学是定量研究断裂复杂性和破碎性的一种数学方法，本文应用分维几何学的方法，在比例尺为1：50万的山东省构造体系图上，对沂沭断裂带（山东段）（以下简称沂沭带）断层系统进行了分段解析、计算，并得到了各段的分维值。沂沭带全带断层的分维值为1.34，南段分维值为1.29，北段分维值为1.41，结果表明，分维可以表征断层的不均匀性、不规则性和复杂性等。与沂沭带地震活动南高北低情况对比认为，断层系统分维低的地区地震活动性可能较高。     

沂沭断裂带及其附近地区构造应力场研究概要

查阅了前人关于沂沭断裂带及其附近地区的构造应力场研究,系统地归纳并分析了这一地区构造应力场演化特征。结果显示,伴随着沂沭断裂带活动习性在不同时期的差异,沂沭断裂带及其附近地区古构造应力场的主应力轴方向在不同时期变化较大,构造应力值在区域内为100 MPa左右;现代构造应力场主应力轴方向基本一致,为NEE向,构造应力值随深度增加,近地表在3 MPa 左右,深部可达几十至100 MPa数量级。但无论主应力轴方向或者构造应力值大小,在局部区域均有一定的复杂性。     

沂沭断裂带及其附近断裂的断层泥分形特征及其地震地质意义

利用岩石碎裂数目的分形理论，分析，计算了沂沭断裂带及其西侧北西向断裂的断层泥粒度成分的分维值，讨论了断层泥粒度成分分维的地震地质意义，研究结果表明，沂沭断裂带内的断裂活动的强度大于北西向断裂活动强度；Ｆ２是沂沭断裂带中活动最强的一条断裂，断层泥粒度成分分维值可作为表征断裂活动时代，破裂形式和断层泥形成斫代等的参量；分维值还与断层泥的母岩，厚度，粘土矿物含量和所处的断裂部位等相关。     

沂沭断裂带地下流体微动态与断层溢出气的研究

通过沂沭断裂带地下流体微动态与断层溢出气的综合分析,提出沂沭带四条主干断裂中以安丘—莒县断裂活动性最强,其中又以何庄至芨山段活动性最高,但总体看来沂沭带当前处于平静状态。上述结论与地质、地球物理、地球化学等其他方法的结果一致,说明地下流体微动态与溢出气工作将有助于构造活动性方面的研究。     

沂沭断裂带及附近地区垂直形变特征分析

利用小波变换分析方法提取沂沭断裂带及其分支断裂跨断层流动短水准和长水准趋势变化成分, 计算分析不同断裂的垂直形变速率和受力状态, 结果表明: 沂沭断裂带及其北西向分支断裂近期垂直形变速率均较小, 没有明显的速率异常和受力状态改变; 同一断裂具有分段和分时活动特征, 断裂活动性质与地质考察结果基本一致; 大部分水准观测场地在1995年苍山5.2级、 2011年日本9.0级地震前后断裂垂直形变速率和受力方式发生了变化; 山东近几年出现的跨断层水准异常基本结束, 仅存的冯家坊子水准异常存在一定干扰, 沂沭断裂带及附近地区近期发生强震的形变背景尚不明显。