利用断层滑动资料反演郯庐断裂带山东段第四纪构造应力场

郯庐断裂带(即郯城-庐江断裂带)是纵贯中国东部大陆边缘的一条巨型断裂带,整体为北北东走向。它的形成和演化对中国东部中生代以来的地质演化有明显控制作用,同时又是一条现今地震活动较为活跃的地震带,因此对郯庐断裂带周边构造应力场的研究具有重要的意义。采用野外观测取得的10个测点共206条活断层擦痕数据,利用断层滑动资料反演构造应力张量的方法,计算获得了研究区现代构造应力场主要特征:郯庐断裂及其周边地区现代构造应力场以北东-东西向挤压、北西-近南北向拉张为特征,其最大主压应力(σ1)方向为64°一106°,平均倾角23%最小主压应力(σ3)方向为332°~14°,平均倾角14°;中间主应力(σ2)倾角较陡,近垂直,应力结构为走滑型。     

郯庐断裂带南段及其周边地区应力场分区与反演

基于震源机制解和地应力测量资料,研究分析郯庐断裂带南段及其周边地区的应力场分布特征,并结合大地构造特征将该区域应力场分为3个子区域:郯庐断裂带西侧应力区、苏北断陷应力区和苏南隆起应力区。分区反演构造应力场结果显示:(1)郯庐断裂带以西区域和苏北断陷区水平方向受到NEE向的挤压作用,苏南隆起区水平方向受到近EW向的挤压作用;(2)郯庐断裂带以西区域水平方向受到的挤压作用方向介于苏北断陷区NEE向与苏南隆起区近EW向之间;(3)郯庐断裂带以东区域构造应力场为正断兼走滑机制,以西区域为走滑机制;(4)整个研究区域水平方向挤压应力自西向东呈放射状分布。     

郯庐断裂带江苏段及邻区航磁异常与深部构造特征

收集了郯庐断裂带江苏段及周边地区较大比例尺的航磁异常数据,通过水平及垂向求导、欧拉反褶积处理、居里面反演及剖面建模,系统分析了区域地壳磁性结构、断层空间展布及深部构造特征,并揭示了其与地热、地震以及岩浆活动的相互关系.研究表明:(1)区域航磁异常场具有明显的分区性,线性特征明显的航磁异常高值区基本由断裂主控,为岩浆沿断层侵入、灌入导致,而线性特征不明显的航磁异常高值或者低值区主要与磁性基底的埋深有关,其中郯庐断裂带形成NNE向的串珠状高磁性异常条带.(2)航磁场及其方向导数图显示区域发育17条主要断裂,其中郯庐断裂带与周边的10条断裂处岩浆活动剧烈;欧拉反褶积结果显示研究区磁性基底埋深在郯庐断裂带处及其两侧不同构造单元处存在差异;居里面反演结果表明郯庐断裂带为居里面坳陷区,该处为热流值及地温梯度低值区.剖面建模结果揭示郯庐断裂带底部可能存在大范围的基性及超基性岩浆岩,且推测断层剖面延伸形态为张扭性的"负花状构造".(3)以无锡—宿迁断裂为界,郯庐断裂带南北两侧在原始航磁场、航磁梯度场以及欧拉反褶积结果中均体现出了明显的分段性,表现为北侧航磁异常值更高、航磁梯度场波动更加剧烈且磁性基底埋深更浅.     

郯(城)—庐(江)断裂带赤山段晚白垩世晚期以来构造应力场

本文依据对晚白垩世晚期和晚更新世地层中发育的共轭剪节理分析,结合野外地质调查、断层泥显微构造分析以及地应力测量和区域构造应力场演化特征分析,反演了郯一庐断裂带赤山段及近侧地区晚白垩世晚期以来的构造应力场,得到:Ⅰ期,σ_1为近南北向,作用时间自古新世后至晚更新世之前;Ⅱ期,σ_2为北东东—南西西至近东西向,作用时间始于晚更新世后,其影响可能延续至今。两期应力均以水平方式作用为主,且分别与宏、微观构造形迹相对应。     

郯庐断裂带中南段应力场及变形特征

收集郯庐断裂带中南段及附近区域2009年以来的小震初动资料,利用格点尝试法求得51个台站的综合机制解和167次小震的震源机制解,采用Michael的应力张量求解方法获得区域应力场分布;同时利用震源机制三角形分类方法,对51个台站综合机制解的变形形式进行分类,探讨其空间分段特征。结果表明:研究区域的主压应力方向以NEE和近EW向为主,沿郯庐断裂带中南段由北往南,主压应力方向由NEE向逐渐偏转为近EW向;郯庐断裂带中南段变形特征存在局部差异,山东段以走滑型机制为主,兼有部分正断层震源机制;江苏段及安徽北段,郯庐断裂带带内及其东侧集中表现为逆冲断层类型,西侧则以走滑型为主;安徽段南端,郯庐断裂带东西两侧,震源机制分别以走滑型和正断型机制为主。     

郯庐断裂带安徽段中小地震震源机制及现代应力场特征

应用垂直向P波和SV波振幅比和联合利用P波、SV波和SH波的初动和振幅比两种计算震源机制解的方法,得到郯庐断裂带安徽段及邻近地区1970年以来239次中小地震的震源机制解;基于震源机制解,根据力轴张量计算法反演得到郯庐断裂带安徽段及其两个分段的平均构造应力场,与震源机制参数统计结果一致,表现为近EW向的水平挤压和近NS向的水平拉张作用;分析最大主压应力轴σ1的方位角随时间变化特征,结果表明郯庐断裂带安徽段两个分段的σ1的方位角总体变化趋势一致,均呈现出1998年前后由顺时针偏转转折至逆时针偏转。     

渤海海域新生代盆地中的郯庐断裂带构造

郯庐断裂带从渤海海域新生代盆地东部边缘穿过,在盆地新生代盖层中主要表现为NNE向的右旋走滑断裂带,切割了控制古近纪盆地形成的NE-NNE向伸展断层.近年来的油气勘探成果表明,郯庐断裂带新生代构造活动对渤海海域的油气藏分布有直接或间接的影响.作为深断裂带的一部分,渤海海域新生代盆地中的郯庐断裂带的主要活动时期为渐新世以后,对渤海海域盆地渐新世以来的构造演化有明显的影响.然而郯庐深断裂带在晚中生代就已经存在,渤海海域古近纪裂陷盆地的形成利用了先存的郯庐断裂带中的构造要素.     

郯庐断裂带及邻区深孔地应力测量与地震地质意义

郯庐断裂带是中国东部大陆一条深大断裂带,也是规模最大的第四纪活动构造带和地震活动带,断裂带及邻区现代构造应力场明显控制了活动断裂的运动方式、活动强度和地震活动等,深入研究郯庐断裂带及邻区地壳浅层应力环境,对于探讨断裂带现今活动性无疑具有重要的科学意义.在总结前人研究成果的基础上,本文首先依据郯庐断裂带及邻区(山东-环渤海-辽宁)6个600~1000 m深孔地应力实测数据,初步揭示断裂带及邻区地壳浅层应力分布规律,并分析其在不同构造部位之间的差异;其次,结合研究区已有其他基础应力数据(震源机制解、钻孔崩落、应力解除及断层滑动矢量反演数据等),详细分析断裂带及邻区现今构造应力场及其对断裂活动方式的影响;最后依据库仑破裂摩擦准则,从力学角度分别探讨不同的应力状态和摩擦强度对郯庐断裂带山东、渤海及辽宁段现今活动稳定性的影响,同时参考断裂带及邻区近代地震活动分布特征,积极探索活动断裂带附近深孔地应力测量在地震地质研究领域中的应用思路.     

郯庐断裂带苏皖交界段大红山探槽特征

<正>郯庐断裂带苏皖段活动特征存在一定的差异性,特别是苏皖交界的泗洪—明光一带,作为郯庐断裂带上的一个"节点",其活动特征研究尤为重要。郯庐断裂带大红山段位于江苏泗洪县峰山乡,南滨淮河(图1)。郯庐断裂带在大红山一带表现为断续延伸、呈北北东向展布的低矮山丘或岗地地貌。为了深化对该段断层活动性的分析和认识,在靠近淮河北岸的峰山乡大红山的西南侧开挖探槽(TC1),TC1走向95°,长     

江苏郯庐断裂带断层气测量与地球化学特征

对郯庐断裂带江苏段断层气体CO_2、Rn以及Hg浓度进行测量,选择在重岗、晓店、桥北和何庄四个跨断层测点。确定了各剖面上断层气体的地球化学特征的背景值和异常下限值,然后计算出郯庐断裂带江苏段的断层气异常衬度值数据结果。断层气体的浓度值异常主要集中分布在断裂带内及附近,活动断裂带地震活动性和断层气体的浓度值异常有很好的一致性。     

郯庐断裂带江苏段断层气氡地球化学特征研究

为讨论郯庐断裂带江苏段断层气体氡的地球化学特征,在重岗、晓店、桥北和何庄4个地点跨断层测量了断层气氡浓度。测量结果表明:郯庐断裂带江苏段上断层气氡浓度异常衬度为2.05~5.73,且其浓度异常主要集中分布在断裂带内及附近,这与活动断裂带地震活动性有很好的一致性。     

基于地震各向异性分析郯庐断裂带中段深部构造特征

利用郯庐断裂带中段附近10个宽频带台站的远震波形资料,基于上地幔地震各向异性来分析郯庐断裂带中段深部构造特征。本研究得到,郯庐断裂带中段深部平均快波偏振方向为93．8°,即郯庐断裂带中段深部主张应变（张应力）方向,对照GPS资料和地震资料的研究表明,郯庐断裂带中段地壳和深部上地幔的形变存在总体的一致性,即郯庐断裂带中段岩石层的形变具有统一特征,地壳与深部上地幔处于相似的应力应变状态中。     

郯庐断裂带白山-卅铺段第四纪以来的活动习性

根据构造地貌遥感解析,发现郯庐断裂带沿庐江白山到桐城卅铺一线显示1组平行断层,现场地震地质调查验证其为1组活动断层。通过断层剖面观测、样品采集及样品测试分析和宏微观构造分析,结果表明,郯庐断裂带在白山—卅铺一带第四纪以来仍具有黏滑、蠕滑交替的变形活动。其中,在柯坦—卅铺一带,最年轻的水系被NE向断层组右旋扭折,其断层物质的微观观测和测龄结果表明该断裂段第四纪时的活动具有脆、塑性过渡变形特征,强烈活动时间处于早、中更新世;而白山剖面断层泥年龄测试结果则反映相应断层段在中、晚更新世曾有过较强烈的活动。断层泥超微(SEM)和显微观测结果亦表明该断裂段曾发生黏滑、蠕滑交替的构造变形事件,且表现为先黏滑后蠕滑;结合水系呈现缓慢扭折表征,近年来沿断裂有不少微震发生,表明郯庐断裂带在白山—卅铺段的最新滑移方式主要表现为蠕滑,也就是说,该段积累的应力以蠕滑或微震等方式缓慢释放,据此推测未来一定时期内不易孕育强烈地震     

地震折射和反射方法研究郯庐断裂带宿迁段的浅部构造特征

郯庐断裂带是中国东部最大的一个活动构造带,其内部结构非常复杂,不同区段表现出不同特征的构造样式.本文采用浅层地震反射波成像技术对郯庐断裂带宿迁段的近地表结构进行了高分辨率成像,利用该区已有的深地震反射剖面数据,采用初至波层析成像方法获得了郯庐断裂带的浅层P波速度结构.结果表明,郯庐断裂带宿迁段是一个由多条断裂以及凹陷和隆起构成的复杂构造带,且新生代地层厚度和地震波速分布明显受到断裂的影响与控制.郯庐断裂带的东、西两侧为基底隆起区,近地表速度结构呈现为明显的高速特征,新生代地层厚度小于200m.郯庐断裂带总体显示为低速凹陷结构,新生代地层厚度在300～600m之间变化,最厚处位于宿迁市的陵城镇附近.郯庐断裂带宿迁段主要由5条断裂构成,从这些断裂的上断点埋深和第四纪活动特征来看,郯庐断裂带的东边界断裂F_1和西边界断裂F_4的活动性相对较弱,为第四纪早期活动断裂.断裂F_2和F_3控制了郯庐断裂带内部的新生代凹陷,两者的活动时代分别为中更新世和晚更新世.安丘—莒县断裂F_5位于断裂F_1和F_2之间,由2条相向而倾的分支断层F_5和F_(5-1)构成,其活动时代分别为全新世和晚更新世.研究结果为进一步认识郯庐断裂带宿迁段的近地表特征及其活动性提供了新证据.     

郯庐断裂带庐江段土壤气地球化学特征研究

<正>郯庐断裂带庐江段是郯庐断裂带中南段地震前兆重点监视区域之一,NW向梅山-龙河口断裂、金寨-东汤池断裂、青山-晓天断裂都与郯庐断裂带交汇于此段,该段有大量的温泉出露,温泉水氡测项记录到了一些大震的同震响应、震后效应,也捕捉到了一些区域地震的前兆异常。为了更好地监视郯庐断裂带断层的活动,引进了跨断层土壤气监测新技术,探索郯庐断裂带土壤气地球化学特征,提炼适合郯庐断裂带特     

郯庐断裂带安徽段土壤气体的地球化学特征

在郯庐断裂带安徽段由北向南分别于泗县、明光、肥东、桐城布设了4个测区,每个测区各布设了4条跨断层土壤气测量剖面,测量土壤气Rn、Hg和CO_2的浓度。根据16条跨断层土壤气剖面的测量结果,对郯庐断裂带安徽段的3种土壤气体的释放特征及其与断层空间位置间的关系进行了初步分析。结果表明,气体在断裂带附近较为富集,对断层位置有一定指示作用;气体的富集程度与断裂的活动性、该区段断层岩性及地质环境有一定关系。该结果对于认识测量区域气体的积累特征及构造地球化学研究有一定意义。     

郯庐断裂带江苏段东地堑边界断层第四纪活动性

郯庐断裂带东地堑边界断层在断裂带演化过程和现今构造格局中都是重要断层,对该边界断层的第四纪活动性研究有助于了解郯庐断裂带的演化历史和地震活动性,而有关该边界断层第四纪活动性研究较少且至今尚无定论。本文通过浅层地震勘探和钻孔联合剖面相结合的方法,针对郯庐断裂带江苏段东地堑两边界断层开展系统的断层第四纪活动性研究,结果显示,昌邑-大店断裂(F_1)第四纪以来未见构造运动证据,白芬子-浮来山断裂(F_2)在第四纪早期曾发生有关活动,晚更新世以来未见活动迹象。     

郯庐断裂带安徽明光段紫阳山探槽及其意义

郯庐断裂带安徽省内段落属于该断裂带的南段,断裂构造复杂,总体上断层活动性要弱于断裂带的山东、江苏段。近年来笔者多次在苏皖交界地区开展野外地质地貌调查,发现淮河南北两侧的地形地貌存在较大差异。本研究以淮河以南的郯庐断裂带东支断裂明光段为探查重点,在明光紫阳山北侧跨断层开挖地质探槽。探槽(Tc1)显示断层表现为逆冲、张裂等活动形式,且断层向上延伸错动晚第四纪地层;结合年代样品测试结果,表明该段断层晚第四纪以来有较强的活动,最新活动时代可达晚更新世-全新世早期;探槽揭露的断层表现出多种活动形式,显示了明光段断层活动的多期次性和区域构造应力场的复杂性。     

郯庐断裂带南段大地电磁主轴方位统计分析及其意义

本文利用多测点-多频点阻抗张量统计成像技术统计分析了三条横跨郯庐断裂带南段的大地电磁剖面上的电性主轴分布特征,从电性主轴的角度描绘了大别郯庐构造区不同构造的特征及构造间的几何关系.统计结果显示:郯庐断裂带南段在断裂带浅部的电性主轴方位及二维有效因子中有明显的显示,同时郯庐断裂带南段可能未影响断裂深部介质;扬子板块及大别块体东南部地区浅部和深部的主轴方位明显不一致,表明浅部和深部之间存在结构不整合,主轴方位表明不同深度的介质受不同方向构造力的作用;大别造山带南部及以南地区深部介质中EW向电性主轴可能是板块汇聚时期扬子板块深部韧性层受NS向挤压应力作用的结果,郯庐断裂带以东地区深部韧性层中NWW向的电性主轴则是扬子板块沿郯庐带向NNE方向运动形成的;北大别块体深浅一致的电性主轴分布特征符合中生代穹隆抬升、增厚的演化过程.对该地区电性主轴的统计结果为认识该地区的深部结构及地下介质的运动极性提供了重要的依据,也为认识大别郯庐构造区的演化过程提供了新的证据.     

中国东部幔源气藏聚集带的大地构造与地球化学特征及成藏条件

中国东部沿郯庐断裂带两侧形成了一系列幔源气藏,具有CO_2与He含量高、δ~(13)C_(co)值高(主频值集中在-3.40‰～-4.6‰)和高~3He/~4He-~(40)Ar/~(36)Ar体系等幔源地球化学特征,构成了一NNE向的巨型幔源气藏聚集构造带而与该区的总体构造格架相一致。幔源固、液(岩浆)、气物质较集中地沿郯庐断裂带分布而具有三位一体的空间展布特征,表明裂谷为地幔脱气的良好构造环境,而岩石圈(郯庐)断裂为地幔物质向上运移的主导性构造;裂谷是形成幔源气藏的最佳构造区,而岩石圈裂断附近的深源火山岩及基底隆起部位,且其上发育储、盖层,是形成幔源气藏的有利构造部位。