郯庐断裂带苏皖段重力变化的多尺度分解与构造活动分析

基于多期绝对重力与相对重力联测资料,获取不同时空尺度的郯庐断裂带苏皖段及周边地区重力场动态变化,采用小波多尺度分解方法计算不同深度的重力变化,结合区域地质构造,从深度层次的横向变化与时间尺度的纵向变化2个方面进行分析。结果表明,研究区重力变化主要由中、上地壳密度变化或断裂构造活动引起。沿郯庐断裂带苏皖段走向断裂活动分布不均,受周边深大断裂带交切作用的影响表现出明显的分段活动特征。淮阴-响水口断裂、滁河断裂等深大活动断裂带构造活动对局部重力变化具有一定的控制作用,沿断裂带走向分布有明显的重力变化梯度带;郯庐断裂带郯城-泗县段、大别山构造带霍山-六安及江苏溧阳-镇江地区在小波细节动态变化中存在重力变化梯度带异常区,但强度不高,考虑到多条深大断裂交切于此,后期需要重点关注。     

郯庐断裂带中南段重磁特征与深部构造

郯庐断裂带是中国东部地球物理场的分界线。它在磁场上呈现出一条NNE向线性正磁异常带,它的重力场特征表现为规模较大的布格重力异常梯度带。在断裂带的两侧,其区域磁场、区域重力场无论是场值大小,还是异常规模以及各异常的展布形态等诸方面都具有明显的区别。地球物理特征揭示郯庐断裂带深部构造,为研究重点矿产分布规律及地震灾害预报具有重要的实际意义。     

多源遥感揭示的郯庐断裂带江苏段及邻区特征

借助可见光、微波、GPS和重力等数据从多源遥感视角对郯庐断裂带江苏段的地表出露形态、断裂带周边形变场和块体重力等特征进行研究,并辅以实地调查和探槽验证。结果表明：1）有争议的F5断裂南部应位于泗洪县后陈村,地表出露长度约为9 km,走向约为NNE12°;2）Sentinel-1A数据反演的断裂区地表形变场与普遍认为的第四纪以来郯庐断裂带右旋特性一致,且宿迁、新沂、泗县表现为沉降,邳州、睢宁、泗洪表现为隆升,断裂两侧水平和垂直向形变速率差分别约为4 mm/a和3 mm/a;3）GPS形变场分析表明,断裂两侧相对滑动约为1.4 mm/a,与微波结果的形变差异体现出近年断裂走滑运动呈加速状态;4）布格重力异常分析表明,断裂两侧重力分异明显,表现出西低东高的特征分异状态。该成果可为郯庐断裂带江苏段周边地壳块体形变、潜在孕震、发震等级和震灾防御等研究提供借鉴。     

郯庐断裂带安徽太湖段第四纪新活动研究

郯庐断裂带太湖段位于东大别的东侧,为东大别与山前盆地的构造界线,遥感影像上断层线性特征清晰。在太湖-桐城一带开展了多次野外地质调查和探槽工作,其中太湖小池镇殷家上屋探槽显示,断层带发育有较软的断层泥,断层向上延伸入中更新世棕红色蠕虫状亚粘土中,OSL和ESR样品测试结果表明,断层在中更新世有过较强的活动。桐城挂车河镇洪老屋断层剖面显示断层错断了早中更新世砾石层,断层下部发育有新鲜的断层泥,ESR样品测试结果同样表明断层在中更新世有过较强活动。综合分析认为,郯庐断裂带太湖段在早中更新世仍有过较强活动,最新活动时代为中更新世(Q2),这或是该地区地震活动以中小地震为主的一个构造背景因素。     

苏鲁皖地区现今地壳垂直运动及郯庐断裂带的活动特征

根据苏鲁皖地区１９５３～１９９５年多期精密复测水准资料，以及地质地貌构造背景，研究了苏鲁皖地区的地壳垂直运动及郯庐断裂中南段现今的活动特征，获得如下结论：（１）横穿本区的郯庐断裂带的活动直接控制着本区的构造活动；（２）郯庐断裂的活动特征为张压交替；（３）约自１９５３年开始，苏鲁皖地区地壳运动的演化顺序为张→压→张→压；新的“压”性运动约始于１９９３年，目前正在加强；（４）郯庐断裂带近期运动性质为左旋走滑；（５）张、压运动并不处于同一方向上（彼此相差约４５°）。     

苏皖北部与辽南上元古界地球化学特征对比与郯庐断裂带平移问题

郯城—庐江断裂带平移是近年讨论较多的一个问题。作者在研究了苏皖北部和辽南晚元古代地层地球化学特征之后,发现两地区地球化学特征存在着明显的差异,它们不属于同一沉积盆地。因此,从地球化学角度看,郯庐断裂带不存在巨大平移。从区域构造和地球动力学考虑,晚元古代时期,华北地块东部的地壳波浪状锒嵌构造格局对剥蚀区与沉积区的展布及演化起着明显的控制作用。苏皖北部与辽南上元古界之间的地球化学差异性,在宏观上是构造差异性的物质表现。     

郯庐断裂带安徽段及“霍山窗”断层活动特征与地震关联性研究

利用郯庐断裂带安徽段及“霍山窗”区域的跨断层水准测量资料,运用断层形变累积率及年滑动速率比方法计算各测线近20 a的观测数据,研究区域内断层活动及能量积累的整体空间演化特征,梳理各测点所跨断裂带的断层形变特征及变化过程,从空间分布和时间演化的角度探讨断层活动特征与安徽及邻近地区中强地震的关联性。结果显示：1）郯庐断裂带安徽段断层形变累积率总体高于“霍山窗”区域,震前存在高值聚集、区域分界、高密度低值梯度带等特征,显示震前的应力积累背景;2）安徽地区断层活动明显受郯庐断裂带整体活动的影响,区域性差异和阶段性变化显著;3）断层形变的年滑动速率比异常对地震活动的判断具有一定的指示作用,主要表现为震前2个月~1 a的高值异常及多个测点的群体性异常等特征,随着震级的增大,异常分布范围和变化幅度均有所增大。     

渤海郯庐断裂西支构造特征及对潜山形成的控制作用

渤海郯庐断裂西支是指郯庐断裂渤海段西侧分支断层,其形成演化对前新生代地层展布和潜山构造发育具有重要控制作用。基于三维地震、钻井、分析化验等资料,对渤海郯庐断裂西支构造特征、成因演化模式,以及对潜山形成的控制作用进行了分析。研究表明:①渤海郯庐断裂西支具有印支期、燕山早期、燕山中期、喜山早期多期叠加活动的特征,喜山晚期活化作用弱,整体隐伏于新生代沉积物之下;②渤海郯庐断裂西支具有显著的分段性,被近东西向断裂分割成北、中、南3段,各段在关键地质时期构造变形型式和强度存在一定差异;③印支期不均一南北向挤压所导致的走滑转换是渤海郯庐断裂西支的启动机制;④渤海郯庐断裂西支在印支期-燕山早期走滑逆冲活动及伴生褶皱是控制潜山地层展布及渤中19-6等潜山构造形成的关键因素。研究成果可以为渤海海域的油气勘探提供基础。      

2022年门源6.9级地震前后b值时空特征研究

为探讨青海门源M_S6.9地震前后b值变化特征,选取震前10 a进行时间扫描发现,震前震源区b值存在一定程度的下降,震后出现小幅回升,可能与震后应力释放有关。利用青海测震台网2000年以来的小震目录,在最小完备震级基础上进行b值空间扫描和Δb值计算发现,门源6.9级地震发生在低b值区域边缘,且震前1 a震源区Δb值变化不显著,表明门源地震的应力积累主要发生在2021年之前。对余震序列b值变化进行分析认为,早期b值变化可为后期余震的位置预测提供一定参考。     

重力异常反映的郯庐带中南段构造边界与应力场

为解决传统基于重力场数据一阶导数定义的总水平导数和解析信号振幅存在无法均衡深浅异常振幅的问题,应用重力全张量梯度数据,提出改进的倾斜导数地质体边界识别方法NTD_M。经模型验证,NTD_M在收敛性、抑噪性和边界识别精度方面均有提升。利用NTD_M将郯庐带中南段及邻区划分为14个边界较为清晰的构造单元,借助垂线偏差数据对郯庐带中南段的构造应力场和壳幔密度差进行反演。结果显示,二者在水平方向上存在显著差异,在空间上显著相关,构造应力最大差异值约为16 MPa,壳幔密度差约为0.2 g/cm³,构造应力等值线密集处与构造单元划分的边界以及地震分布情况对应较好。郯庐带中段最大主应力方向为NEE-EW,南段主应力方向以EW-NWW为主,总体呈EW向,与震源机制解、地应力测量和GPS反演结果具有较好的一致性。     

苏皖地区现今地壳垂直形变研究

收集苏皖地区1980年、2005年和2015年精密水准观测资料,整体平差获得区域长时间尺度的垂直形变速率场图像,对区域形变趋势特征给出定量和定性描述并作出合理的解释。结合前人对苏皖地区的研究成果,探讨分析区域现今地壳形变特征与区域地震活动性、动力机制之间的关系,为区域地震危险性判定和动力学研究提供一定的基础资料。     

招平断裂带中段构造原生晕地球化学特征及找矿模型

招平断裂带是胶西北地区重要的金矿成矿带,该带上已发现多个特大型、大型、中型金矿床,金矿床的成矿具有多期、多阶段叠加的特点。该文对招平断裂带中段深部构造地球化学特征进行了研究,成矿元素异常组合为Au,Ag,Cu,Pb,Zn,As,Sb,Bi,B,Hg,Mo,As,Sb,Hg为头晕指示元素;W,Bi,Mo,Sn为尾晕指示元素;近矿指示元素为Au,Ag,Cu,Pb,Zn。据此建立了构造地球化学找矿模型,确定了构造地球化学找矿预测标志,为深部找矿提供了地球化学依据。     

鲜水河断裂带间震期断层滑动与转动特征研究

构建描述断层平动和转动的向-位错模型,利用2001~2004 年的GPS数据,采用粒子群算法反演鲜水河断裂带不同分段处的断层滑动和转动情况,最后由正演计算验证反演断层参数的可靠性。结果表明：1）鲜水河断裂带断层活动以滑动特性为主,整体呈左旋走滑运动,局部兼有挤压;2）鲜水河断裂带转动特征分段性较为明显,北西段和南东段的断层转动特征较强,且南东段断层转动最为显著。     

鲁西南聊考断裂带地震危险性评价与活动性分布

利用1970年以来沿聊考断裂带及周边50 km范围内的地震数据,结合历史强震与现今地震活动背景,分别运用最大似然法和最小二乘法对研究区进行b值计算,圈出高应力累积区,并借助时间相依的地震潜势概率评估方法以及地震活动性分布,得出以下结论：1）南段的范县、清丰、濮阳以及鄄城地区的b值维持在0.6～07之间,属于高应力积累区;2）未来50 a内南段危险性较高,100 a内整条断裂发生M5.0～6.0地震的可能性较大;3）地震活动主要集中在115.2°～115.6°E、34.9°～36°N区域内,且自2000年后地震活动性变强。     

招平断裂带北段北延构造及找矿方向浅析

招远-平度断裂带是胶西北地区三大控矿断裂之一,其北部延伸趋向于破头青断裂带.本文分别从招平断裂带北部的2条主要控矿断裂带向深部延伸的规模,蚀变破碎程度、矿化显示、所控制的矿体数量、主矿体规模、所探获资源量、典型矿床特征等方面进行对比,分析确定九曲蒋家断裂带为招平断裂带北延的主要控矿断裂,预测其深部具有较大的找矿潜力.     

招平断裂带中段构造控矿规律及找矿意义

招-平断裂带位于胶西北隆起区东南缘,是我国最重要的金成矿区之一,其中段发育有大尹格庄断裂带、后仓断裂带、南周家断裂带、栾家河断裂带等,这几条断裂带对招-平断裂带均有明显的错断现象,对还原金矿床有良好的指导作用。通过对几条构造的研究,结合成矿地质背景、矿床成因的研究,对该区的成矿规律、构造控矿规律进行探讨,指出了招-平断裂带中段深部找矿远景。