沂沭断裂带及其近区地震事件地层的时空分布及意义*

沂沭断裂带纵贯山东省中部,属郯庐断裂带中段。在沂沭断裂带及其近区新元古代—新生代的沉积地层中,到目前,已识别出25个地震事件层位。这些地震事件层位的名称取自不同年代或年龄的含地震记录的岩石地层。大多数地震记录是震积岩,少部分为震火山岩,它们的时空分布支持该断裂带生成—活动与发展历史分2个阶段: 古郯庐断裂带阶段(新元古代—古生代)和中—新生代阶段。新元古代初鲁中至苏皖北部NNE向韧性剪切带的形成,沟通了秦岭大别与苏鲁洋间的NEE走向的转换断层,可能是沂沭断裂带或古郯庐断裂带的成因机制。在纵向上,古郯庐断裂带阶段形成了8个地震事件层位,其中5个地震事件层位较密集地分布于南华系至中下寒武统;中—新生代阶段形成了17个地震事件层位,其中12个层位较密集的分布于白垩系—古近系。因此,南华纪—早中寒武世、白垩纪—古近纪分别为2个发展阶段的强地震事件频繁发生时段。在这2个发展阶段,该断裂带地震活动的动力来源不同: 古郯庐断裂带阶段主要源于华北与华南板块的相向运动与碰撞;中—新生代阶段主要源于太平洋板块向欧亚大陆板块下俯冲。在横向上,有15个(占60%)地震事件层位分布在此断裂带内或由该断裂带内向两侧延伸,这体现了沂沭断裂带一直是研究区内发震构造的主体。所有地震事件地层分布于该断裂带纵中轴线两侧150~180,km以内的同沉积盆地,这证明该深大断裂带的两侧近区是强构造地震活动区。作者关于地震事件层位的时空分布的论述和图解,展示了该断裂带自形成以来的地震作用的过程与历史,清晰地勾绘出了这条长期活动地震带的影响范围,这不仅对分析此类深大活动断裂带及其附近由地震引发的软沉积物变形与地震作用具有重要意义,而且对评价此类地震带对地表和建筑物的地震破坏效应也具有重要意义。     

沂沭断裂带及其近区地震事件地层的时空分布及意义

沂沭断裂带纵贯山东省中部,属郯庐断裂带中段。在沂沭断裂带及其近区新元古代—新生代的沉积地层中,到目前,已识别出25个地震事件层位。这些地震事件层位的名称取自不同年代或年龄的含地震记录的岩石地层。大多数地震记录是震积岩,少部分为震火山岩,它们的时空分布支持该断裂带生成—活动与发展历史分2个阶段:古郯庐断裂带阶段(新元古代—古生代)和中—新生代阶段。新元古代初鲁中至苏皖北部NNE向韧性剪切带的形成,沟通了秦岭大别与苏鲁洋间的NEE走向的转换断层,可能是沂沭断裂带或古郯庐断裂带的成因机制。在纵向上,古郯庐断裂带阶段形成了8个地震事件层位,其中5个地震事件层位较密集地分布于南华系至中下寒武统;中—新生代阶段形成了17个地震事件层位,其中12个层位较密集的分布于白垩系—古近系。因此,南华纪—早中寒武世、白垩纪—古近纪分别为2个发展阶段的强地震事件频繁发生时段。在这2个发展阶段,该断裂带地震活动的动力来源不同:古郯庐断裂带阶段主要源于华北与华南板块的相向运动与碰撞;中—新生代阶段主要源于太平洋板块向欧亚大陆板块下俯冲。在横向上,有15个(占60%)地震事件层位分布在此断裂带内或由该断裂带内向两侧延伸,这体现了沂沭断裂带一直是研究区内发震构造的主体。所有地震事件地层分布于该断裂带纵中轴线两侧150~180km以内的同沉积盆地,这证明该深大断裂带的两侧近区是强构造地震活动区。作者关于地震事件层位的时空分布的论述和图解,展示了该断裂带自形成以来的地震作用的过程与历史,清晰地勾绘出了这条长期活动地震带的影响范围,这不仅对分析此类深大活动断裂带及其附近由地震引发的软沉积物变形与地震作用具有重要意义,而且对评价此类地震带对地表和建筑物的地震破坏效应也具有重要意义。     

鲁西北西向断裂系与沂沭断裂带晚中生代演化关系及其动力学背景探讨

晚中生代是华北地块构造演化的转折时期。由出露于沂沭断裂带、鲁西地体、鲁东地体的中生代地层、岩浆,结合断裂活动年代学、区域地质等资料分析,可以将沂沭断裂带晚中生代构造演化划分出距今约160Ma、130～110Ma、90～80Ma等3个关键时期,并分别与左行压剪、左行张剪、右行压剪构造活动相对应。晚中生代沂沭断裂带与鲁西北西向断裂系间的几何学、运动学、年代学的共轭匹配关系表明,它们为特定构造动力学背景下形成的一组共轭断裂系。同时对鲁东地体晚中生代构造演化、鲁东北西向断裂系特征,以及沂沭断裂带、北西向断裂系晚中生代构造演化的动力学背景进行探讨。     

晚中生代沂沭断裂带左旋韧性剪切与岩浆迁移规律

沂沭断裂带内部的岩浆侵入与断裂活动关系密切,开展沂沭断裂带内部岩浆年代学研究,对于沂沭断裂带构造背景研究具有积极的参考意义。选取沂沭断裂带内部的莒县浮来山正长岩体、边部的莒南官坊石英正长岩体及侵入该岩体的闪长玢岩脉,开展岩石学及年代学研究。首次发现晚中生代沂沭断裂带左旋韧性剪切,获得浮来山岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(125.1±1.7) Ma,官坊岩体年龄为(125.6±2.0) Ma, 发生韧性变形的闪长玢岩脉年龄为(122.8±2.1) Ma。获得的125 Ma岩浆活动年龄与沂沭断裂带东侧的五莲变质核杂岩快速剥露(122~128 Ma)、诸城断陷盆地快速沉降的时间相吻合,该时期沂沭断裂带处于岩石圈减薄与破坏强烈的时期;闪长玢岩脉的122.8 Ma结晶年龄,与五莲变质核杂岩后构造岩体(石场、坊子岩体等)结晶年龄一致,该时期沂沭断裂带处于弱伸展状态,同时也说明胶东半岛岩石圈减薄具有时间上的一致性。晚中生代时期,沂沭断裂带两侧岩浆活动具有逆时针迁移的规律,这一规律可能与伊佐奈岐板块向欧亚板块俯冲的方向、角度、速度的变换有关。     

基于深反射地震剖面的沂沭断裂带岩石圈精细结构

为揭示沂沭断裂带深部结构及发生—发展过程,查清断裂切割深度及对岩石圈地幔的破坏,探讨沂沭断裂带的构造组合样式、运动方式、地壳稳定性及其对资源环境的约束作用,研究团队于2019年在沂沭断裂带南段沂南—莒县附近布设了一条长约60 km的深反射地震剖面,系统采集了沂沭断裂带和两侧地块的地震数据,对沂沭断裂带深部岩石圈精细结构进行了解剖.结果显示,该区岩石圈结构在横向上表现为以沂沭断裂带为界的块状结构特征,地壳厚度约30.8～39.5 km;莫霍面总体呈西浅东深态势,并被西倾的沂水—汤头断裂(F2)和昌邑—大店断裂(F4)错断,垂直落差达10.5 km.与浅部"两堑夹一垒"的构造组合样式不同的是,沂沭断裂带在深部剖面上表现为由沂水—汤头断裂(F2)和昌邑—大店断裂(F4)向上延伸与分叉散开的多条断裂组成"双枝状"构造组合样式.断裂带内被断层切割的界面反射波多呈向上的拱弧形,其构造形迹具有伸展、挤压和走滑并存的特征,推断这些界面为层间滑脱构造,它们指示了沂沭断裂带"多层滑移"构造运动方式.该断裂带不仅切穿了近地表、壳内地质界面,F2、F4断裂还向下切割莫霍面,深入岩石圈地幔,是深达地幔的深大断裂构造带,为地幔热物质的上涌提供了通道,对中生代的岩浆活动和内生成矿具有控制作用.地震剖面西端的铜井金矿成矿与沿F2断裂上侵的铜井杂岩体关系密切;剖面东端的火山机构保存完整,没有明显构造破坏痕迹,据此认为沂沭断裂带左行走滑主要发生在早白垩世青山期以前,其后水平滑移量应不大.从区域地质分布及地震反演结果看,昌邑—大店断裂(F4)明显将山东省分割为鲁西和鲁东两个地质构造单元,因此将其作为区域地质构造分界线是合理的.本项研究结果进一步加深了沂沭断裂带深、浅部结构的认识,为分析研究沂沭断裂带的深部过程和浅部构造响应及对资源环境的影响提供了资料约束.     

沂沭断裂带西侧中段火山——侵入杂岩特征及其演化

本区位于山东沂沭断裂带西侧,北起沂水姚家店,南至沂南铜井一带。面积约210KM~2,该区东部属沂沭断裂带的马站——苏村拗陷,中、西部属鲁中隆断区的马牧池穹断块。本区的太古界泰山群为一套中、深变质的结晶片岩、混合岩组成本区的基底,震旦系、寒武系、奥陶系以及少量石炭系地层,构成了本区的盖层。本区中生界地层主要为白垩系的青山组火山岩系及少量王氏组地层(见图1)。 该区处于沂沭断裂带与北北西构造断裂带复合部位,白垩纪早期岩浆活动频繁,岩浆侵入及喷发作用具多期性。本区火山——侵入作用受白垩纪早期的区域性穹起作用控制,形成了穹窿构造,产生了复杂的火山机构。自白垩纪末期以来本区长期处于上升,使原古火山机构遭受剥蚀与破坏。     

莱州湾南岸地貌及第四系发育对区域构造响应

莱州湾南岸地貌第四系发育受控于气候、基准面及区域构造,沂沭断裂带的新近活动是该区域地貌第四纪发育的影响因素之一。本文通过地形分析、流域水文分析、历史地貌分析、第四系厚度与历史构造分析等方法,对该区域地貌第四系发育与断裂带关系进行了研究。研究表明:(1)研究区地势西高、东低,河流下切深度自西向东依次减小;典型河流河间地比率自西向东增大;分水岭向东迁移。(2)第四系西薄东厚,区域第四系厚度分布受断裂带控制。(3)沂沭断裂带控制了潍北组的区域分布,控制了区域第四纪沉降中心,影响了全新世中期最大海侵范围。第四纪沉降主轴与断裂带之间的几何关系表明沂沭断裂带在第四纪具有右行走滑性质,区域地貌第四纪特征为沂沭断裂带新构造活动提供了地貌第四纪方面的证据。     

早寒武世初期沂沭断裂带地震效应

早寒武世初期,随着从古沂沭海峡向西海侵的发展,鲁西地区沉积了厚度不等的主要由砂岩、泥岩和碳酸盐岩组成的滨海、潟湖及浅海相沉积,其层位属下寒武统底部的李官组和朱砂洞组.在它们沉积过程中,沂沭断裂带正发生着伴有频繁海底地震的构造裂陷活动,使海底沉积物在自沂沭断裂带向西200 km范围内产生了不同的地震效应,形成了各种地震成...     

鲁西隆起北缘帚状构造的厘定及成因机制

鲁西隆起北缘章丘—淄博一带,在古生界—中生界沉积盖层中,发育一系列规模不等的南北向—北北西向—北西向大型弧形脆性断裂构造带,它们均具有相似的变形特征和运动学机制,在平面上有规律地组合在一起,构成一个大型张扭性帚状断裂构造系统。其形成及演化受控于与其相毗邻的北北东向沂沭断裂带的活动,是沂沭断裂带在燕山晚期发生北北东向左行扭动所派生的低序次构造应力场的产物。     

山东沂水县龙泉站金矿成因初探

1 成矿地质背景沂沭断裂带是郯庐断裂的山东部分,由鄌部-葛沟断裂、沂水-汤头断裂、安丘-莒县断裂和昌邑-大店断裂构成"两堑夹一垒"的构造样式,山东段长约330 km.沂水县龙泉站金矿产于沂沭断裂带内,赋存于沂水-汤头断裂下盘.区内主要由新太古代的变质表壳岩和变质深成岩及古元古代的花岗质岩石组成,燕山期小规模的花岗岩和脉岩发育,构造活动强烈(李洪奎等,2007).     

西秦岭北缘北西向断层特征和形成的构造机制及地质意义

西秦岭北缘构造带不仅发育一系列继承性多期活动或新生的近东西向断层,而且新生代地层中还发育与近东西向断层走向不一致且具有独特构造特征的北西向左旋走滑断层。这种北西向左旋走滑断层带不发育断层角砾岩、磨砾岩、碎粉岩、断层泥、摩擦镜面、擦痕线理、断层阶步等脆性断层中常见的构造现象,仅表现为地层旋转和剪切拉断形成的一定宽度的透镜化带,两条断层之间地层产状发生旋转形成了约1 km 宽,平面上类似膝折构造几何形态地层扭折带。该北西向断层横切了渐新统—中新统地层,并被上新统砾岩覆盖和第四纪以来的近东西向左旋走滑断层斜切,指示了其形成于渐新世—中新世沉积地层形成之后,上新世砾岩沉积之前,即上新世早期。北西向断层带不发育脆性断层典型构造现象和断层左旋走滑作用在渐新统—中新统沉积地层中形成了类似膝折构造几何形态地层扭折带,说明其变形具有韧脆性过渡和缓慢剪切变形的特征,是西秦岭北缘一种新的断层类型。其形成机制为基底或中下地壳中大型左旋走滑韧性或韧脆性剪切带向上扩展延伸到上部沉积盖层中之结果,也就是说,新生代沉积盖层中这种北西向断层和地层扭折带是下部韧性剪切带的左旋走滑剪切在盖层中被动构造响应。这种基底或中下地壳北西向左旋韧性剪切带可能指示了上新世初期西秦岭北缘构造带深部韧性地壳物质向南东流变蠕动的构造标志,代表深部地壳缩短增厚向地壳韧性物质侧向扩展流动的转换过程。这种特殊的断层类型对理解青藏高原东北缘新生代构造变形体制转换和地壳隆升具有重要的科学意义。     

塔里木盆地北缘兴地断裂构造变形特征

兴地断裂发生在中元古代末期，使中元古巨厚的沉积岩发生了强烈褶皱和隆起，并伴有大量岩浆侵入和区域变质作用。在兴地断裂形成的同时，发生了第一期构造变形，其特点以韧性变形为主，由三个变形幕构成，形成了本区主要构造骨架；晚元古代本区进入晋宁期发展阶段，团结的塔里木地台基底局部裂开，形成一系列近东西向的断陷盆地，发生了第二期变形，形成以塑性变形为主的板劈理和千枚理为其特征。该期变形结束了塔里木基底发展，进入了稳定盖层沉积发展阶段；进入早古生代，兴地断裂控制了该时期的沉积作用，之后发生第三期变形，以脆性变形为主，形成一系列碎裂岩和脆性变形组构，使兴地断裂形成几十米乃至上百米宽的破碎带，从而改造了早期的糜棱岩；至中、新生代，兴地断裂再次活动，形成断裂两侧南升北降的扭动形迹。通过对兴地断裂的深入探讨，笔者认为：该断裂具有线性特征明显，活动时间漫长，构造变形复杂，是塔里木盆地北缘规模巨大的复活大断裂。     

依舒地堑汤原、方正断陷古近纪边界断裂活动特征

依舒地堑位于黑龙江省东部,为一新生代断陷盆地,汤原断陷和方正断陷为其两个面积较大的二级构造单元。通过对汤原断陷和方正断陷边界断裂的研究,可以进一步了解依舒断裂带的形成和演化过程。研究发现,在始新世-渐新世依舒地堑边界断裂的活动整体上具有多中心、不均衡的特征,汤原断陷东部的边界断裂为控盆断裂,方正断陷东、西两侧的边界断裂对盆地的发展都具有一定的控制作用,但西部边界断裂为主要控盆断裂。断层的生长指数分析表明,依舒地堑内部的北西向断裂与边界断裂的活动具有一致的规律性,都起到协调边界断裂演化发展的作用。依舒地堑边界断裂转换引张方向是由莫霍面梯度带的倾斜方向所决定,梯度带的倾向与地堑的整体伸展方向相同。     

陕西省宁强县新场地区区域地质特征与成矿条件浅析

新场位于"勉略宁"三角地块矿集区南部铜金成矿带,区内广泛出露中、上元古界碧口群蚀变海相富金火山喷发沉积建造,多期次的构造作用,不同规模、类型断裂系的形成,为区内成矿提供了有利条件,区内韧性剪切带与叠加于其上的脆性断层交汇处多形成石英脉型和构造蚀变岩型金矿床。     

Tectonic Taphrogenesis and Paleoseismic Records from the Yishu Fault Zone in the Initial Stage of the Caledonian Movement

The Yishu fault zone (mid-segment of the Tanlu fault zone) was formed in the Presinian. Periodic tectonic activities and strong seismic events have occurred along the fault zone. During the initial stage of the Caledonian Movement, with the proceeding of the marine transgression from the Yishu paleo-channel to the western Shandong, uneven thick sediments, composed mainly of sand, mud and carbonates of littoral, lagoon, and neritic facies, were deposited in the Yishu fault zone and western Shandong, and constructed the bottom part of the Lower Cambrian consisting of the Liguan and Zhushadong formations. Through field observations and the lab-examinations, various paleoseismic records have been discovered in the Liguan Formation and the Zhushadong Formations of the Yishu fault zone and its vicinity, including some layers with syn-sedimentary deformation structures that were triggered by strong earthquakes (i.e. seismite, seismo-olistostrome, and seismo-turbidite). Paleoseismic records developed in the Zhushadong Formation are mainly seismites with soft-sediment deformation structures, such as liquefied diapir, small liquefied-carbonate lime-mud volcano, liquefied vein, liquefied breccia, convolute deformation (seismic fold), graded fault, soft siliceous vein, and deformation stromatolite, as well as seismites with brittle deformation structures of semiconsolidated sediments. Paleoseismic records preserved in the Liguan Formation are not only seismo-olistostrome with a slump fold, load structure, and ball-and-pillows, but also seismo-turbidite with convolution bedding, graded bedding and wavy-bedding. However, in the western Shandong area, the closer to the Yishu fault zone, the greater the thickness of the Liguan Formation and the Zhushadong Formation, the greater the number and type of layers with paleoseismic records, and the higher the earthquake intensity reflected by associations of seismic records. This evidence indicates that tectonic taphrogenesis accompanied by strong earthquake events occurred in the Yishu fault zone during the initial stage of the Caledonian Movement, which embodied the break-up of the Sino-Korean Plate along the Paleo-Tanlu fault zone at that time.     

Late Paleozoic anorogenic magmatism in Southern Mongolia: Evolutionary stages and structural control

Geochronological studies of anorogenic magmatic complexes in the South Mongolian Hercinide have been carried out. Series of the massifs composed of alkaline and subalkaline granitoids with some monzonite formed during the interval of 318–316 Ma have been found. Taking into account previously obtained data, two groups of Late Paleozoic A-type granitoids different in age have been identified in the region: Late Carboniferous and Early Permian. These two occupy different structural positions. The location the early magmatic massifs is controlled by the extended Trans–Altai fault zone of northwest strike: the massifs cluster in areas of the fault intersection with boundaries of structural blocks formed by the pull-apart mechanism. The later Early Permian igneous complexes are associated with the Gobi–Tienshan rift zone of sublatitudinal strike.     

沂沭断裂带莱州湾海域重力场特征

沂沭断裂带是郯庐断裂带的山东段,该断裂带不仅规模大,而且活动性强,具有"两堑夹一垒"的构造格架。利用实测1：20万海底高精度重力测量数据对沂沭断裂带莱州湾海域重力场特征进行了研究,采用欧拉反褶积、纹理分析等边界识别方法对数据进行处理解释,旨在对研究区进行构造格架的细化。根据重力场特征,推断断裂22条,以NE-NNE向和近EW向为主,推断沂沭断裂带4条主干断裂在莱州湾呈NNE向近平行舒缓波状展布;初步划分了3个三级构造单元,5个四级构造单元,12个五级构造单元;推断昌邑-大店断裂以西重力高反映了基底凸起,重力低主要反映了中、新生代凹陷,断裂以东重力高主要反映了早前寒武纪变质岩分布,重力低主要反映了中生代花岗岩体分布。     

新疆北山西段裂谷演化及金矿成矿规律

新疆北山裂谷构造带,呈北东东—北西西向展布,是在塔里木地块太古界、元古界的基础上开裂演化而成,总体呈两地块夹裂谷的构造格局,经历了∈、O-S、C-P三次大规模的裂开与闭合、由南向北迁移的演化模式。在该裂谷带晚古生代沉积盖层中分布着一系列不同类型的金矿(点),并划分了多个Au成矿亚带。本文所论为新疆北山晚古生代金(铜)Ⅴ级成矿带金矿的成矿规律。根据赋矿岩系划分为6类,矿石建造划分为四类,分别为石英脉型、破碎蚀变岩型、破碎蚀变岩型 石英脉型、中酸性岩浆热液型,以石英脉 破碎蚀变岩型为主。控矿因素为沉积建造(火山岩—碎屑岩及炭质岩系)、韧—脆性断裂、岩浆岩等;成矿时代为华力西晚期、印支期、燕山期和喜山期,成矿作用与各期构造活动同步或准同步。     

胶东大庄子金矿地质特征与成因探讨

大庄子金矿是我国首次发现赋存于胶东变质岩中大规模韧-脆性剪切带内的蚀变岩型及石英脉型金矿床.金矿化与绢英岩化、黄铁矿化、硅化和碎裂岩化有关.矿体受韧-脆性剪切带、黄铁绢英岩化、晚元古代晚期角闪岩相变质岩的共同控制.矿石矿物组合以自然金-金属硫化物-架状硅酸盐为主的组合类型.矿床属于在韧-脆性剪切作用下,与含金量较高的下元古界荆山群变质岩的形成、演化有成因联系的蚀变、重熔、交代中温动力热液改造型金矿床.