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。     

沂沭断裂带重力场及地壳结构特征

沂沭断裂带为郯庐断裂带山东段,新构造运动显著,是华北地区的强震活动带之一。文中收集了该地区的布格重力数据,利用小波多尺度分析方法对重力场进行有效分离,研究区域地壳结构特征及断裂空间展布,并应用Parker变密度模型对区域莫霍面进行反演分析,得到以下几点结论:1)重力区域场显示,沂沭断裂带形成了NNE走向的大型重力梯度带,分隔了鲁西、鲁东地块,成为区域内重要的地球物理分界线。2)重力局部场显示,中上地壳结构复杂,沂沭带内部呈现两堑一垒的重力异常格局,5条主干断裂形成线性梯度带分布于东、西地堑内,鲁西块体的多条NW向活动断裂交切于沂沭断裂带,多数断裂只交切于西地堑,而蒙山山前断裂和苍尼断裂横穿沂沭断裂带;下地壳结构相对简单,发生明显的褶曲构造,表现出大规模高、低密度异常相间排列的典型特征。3)区域莫霍面形态东高西低,沂沭断裂带形成了莫霍面陡变带,造成了东西分异格局,潍坊东—莒县—临沂一线出现莫霍面上隆区,具有强震发生的深部孕震环境。4)区域内地震多发于高、低重力异常转化带之间,特别是活动断裂对应的重力梯度条带之上,地震的发生与断裂活动有着密切的关系,沂沭断裂带地震活动性最强,且东地堑强于西地堑。     

山东沂水观测井水氡异常变化及其形成机制

据沂水观测井的构造背景、环境条件和泉的成因结果, 经过前兆异常现场落实和采样分析, 并结合活动断裂、地震活动以及流磁观测结果对山东沂水水氡自2001年以来的异常变化从形成机制上进行了分析研究。结果表明, 沂水观测井位于沂水-汤头断裂与沂水-沂源断裂交汇部位, 系断层上升泉, 具有应力易集中的地质构造环境; 沂水水氡的下降异常变化与沂沭断裂带中南段的应力活动增强和沂水-汤头断裂与沂水-沂源断裂构造活动加剧有关。     

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.      

基于青衣江变形河流阶地研究龙门山断裂带南段的构造活动性

龙门山断裂带南段第四纪沉积差,断层出露不明显,晚第四纪构造活动性资料零星。为了提高对龙门山断裂带南段构造活动性的认识,探索芦山地震的发震构造,文中在分析龙门山断裂带南段的地貌以及构造演化的基础上,对跨盐井-五龙断裂、大川-双石断裂和芦山盆地的青衣江不同段的6级河流阶地进行了差分GPS连续测量和细致研究,结合对高分辨率航拍影像的地质解译,得到了龙门山断裂带南段青衣江各段的河流阶地横剖面,通过不同河段河流阶地的对比分析,建立了龙门山断裂带南段青衣江河流阶地纵剖面。通过对河流阶地的变形分析,发现龙门山断裂带南段晚第四纪以来,盐井-五龙断裂的平均垂向断错速率为0.6~1.2mm/a,大川-双石断裂没有明显的垂向活动,芦山地震的发震断层控制的山前褶皱最新活动。结合龙门山断裂带南段的地壳深部结构资料和芦山地震的精定位余震资料等,认为芦山地震的发震构造不是大川-双石断裂,而是龙门山断裂带南段的山前盲逆断层和反冲断层。     

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。     

郯庐断裂带的分段与沂沭断裂的活动性

郯庐断裂带是中国东部的主要强震构造带,活动性分段明显,大致可分:黑龙江鹤岗—铁岭段,为弱活动深震、中深震段;下辽河—莱州湾段,为强活动、高频强震段;鲁苏沂沭段,为强活动、低频强震带和南部大别山—广济的弱活动弱震段。其中鲁苏沂沭段中规模最大的沂沭断裂带,在第四纪以来的新构造活动分段尤为明显,以临沂汤头至莒南大店一线为界,北部以高角度正断或逆冲、蠕滑为主。在活动时代上早于或相当于更新世晚期。南部除更新世活动外,全新世以来至少有三次强活动迹象。而且从莒南岭泉的左山至新沂何庄,延续 120公里范围内有1668年郯城8.5级地震形变带和地震断层,这也是郯庐断裂带的最新活动段。     

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。     

夏垫断裂带深部构造特征与第四纪活动性讨论

利用重力、浅层地震和高密度电阻率法物探工作成果,由深及浅垂向上“接力拼接”的方式,结合钻探等手段,把夏垫断裂带分解为基岩断裂带和第四纪断裂带2个部分进行研究,结果表明:1)夏垫断裂带的基岩断裂带由主干断裂和次级断裂构成.其北段(马坊-西集一带)较窄,由2条主干断裂构成.其南段(西集-凤河营一带)较宽,由3条主干断裂构成.2)第四纪断裂带是基岩断裂带向上延伸的部分,是断裂带最新活动的直观表现,并受控于基岩断裂带.夏垫第四纪断裂带同样由主干和次级断裂构成,北段(马坊-西集一带)由2条主干断裂和分布于北端尾部次级断裂构成,与基岩断裂带一一对应关系较好.2条主干断裂产状差异较大,最新活动时间均为全新世.而南段(西集-凤河营一带)断裂分布不连续,很难分清主次断裂,同基岩断裂带的对应关系较差,推测为基岩断裂中夏垫断裂的活动.这些主、次级断裂产状均较为陡立,最新活动时间为晚更新世晚期-全新世早期.3)夏垫断裂带内上、下两盘全新世沉积底界垂向累积位错量为1.7 ～4.8m,晚、中、早更新世以来则分别为6 ～ 26m、26 ～ 167m和44 ～ 330m,其中最大累积位错量位于夏垫地区,向南、北逐渐减小.4)以张家湾断裂为界把夏垫断裂带划分为南、北2段.北段第四纪活动性强,中强震及微小地震时有发生,而南段第四纪活动性弱,仅发生微小地震.     

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。     

福建九龙江下游NW向断裂带第四纪以来活动特征

通过对福建九龙江下游NW向断裂带断层上覆地层的切割关系、断裂两侧第四纪等时地貌面的差异性变化、浅层地震勘探、断层两侧钻孔探测等资料分析,研究了断裂第四纪以来的活动特征及断裂构造的组合特征.结果表明:(1)郭坑—江东桥断裂(F1)、珠坑断裂(F3)、金峰—大帽山断裂(F7)为早第四纪(Q1-2)断裂;岱山岩—珩坑断裂(F6)的观音山—古湖段为早第四纪(Q1-2)断裂、古湖—洪塘段为晚更新世活动断裂;覆船山—康山断裂(F4)、九龙江(西溪)断裂(F5)为晚更新世早期活动断裂,海沧—钱屿断裂(F2)为晚更新世活动断裂.(2)郭坑—江东桥断裂和金峰—大帽山断裂将本区切割成3个地块,形成了小田坑山地垒、漳州地堑、锅尖山地垒的构造组合形式.漳州地堑再被覆船山—康山断裂和岱山岩—珩坑断裂切割成3个地块,又形成了较小的圆山地垒、九龙江西溪河谷地堑、马鞍山地垒的构造组合形式.     

沂沭断裂带地壳结构特征

本文利用1986年在鲁南地区开展深地震测深所获资料,反演了沂沭带南段的地壳速度结构和地壳层构造。结果发现:(1)沿沂沭断裂带的地壳低速层是不连续的,在相当于1668年8(1/2)级地震的发震段(河阳—郯城)的中、下地壳内都有低速层,在该段南、北分别缺失下地壳与中地壳的低速展;(2)沂沭断裂带深部存在四条超壳断裂,西侧二条深断裂东倾,东侧二条深断裂直立,形成上宽下窄斗形超壳断裂带;(3)沂沭带地壳的破裂程度明显存在由北向南逐渐减弱的现象;(4)沂沭带莫霍面为向下拗曲带,其两侧地壳层形变程度具有西强东弱、下强上弱和由郯城向南、向北减弱的特征;(5)郯城附近,沂沭带东地堑浅层断裂相对于深部断裂向西位错约6公里。     

郯庐断裂带沂沭段伸展活动断层泥K-Ar同位素定年

郯庐断裂带沂沭段白垩纪的断陷活动形成了由4条北北东向正断层所控制的地堑式盆地.盆地形成后这4条断层的再次活动形成了断层泥带.详细的野外工作表明,它们的再次活动是在区域NE-SW向拉伸中发生的正-左行平移.工作中对这4条断层中的断层泥样品进行了X射线衍射分析与K-Ar同位素定年.X射线衍射结果表明,所有断层泥样品最小粒级的伊利石结晶度值都大于0.42oΔ2θ,指示其演化过程中的最高温度不超过150℃.将代表碎屑成因的2M1型伊利石百分含量与实测K-Ar年龄值进行拟合,给出西界断裂（F4）的活动时间为90Ma,而东界断裂（F1）的活动时间为70～60Ma.在同一区域拉伸应力场作用下的这两次断裂活动中,郯庐断裂带沂沭段整体隆升,早期地堑内并没有再次接受沉积.本工作证明了郯庐断裂带沂沭段在晚白垩世仍处于伸展活动,支持华北克拉通东部在岩浆活动平静期内岩石圈减薄仍在进行的观点.     

郯庐断裂带安徽紫阳山段发现全新世活动证据

安丘-莒县断裂(F_5)为郯庐断裂带中段东地堑内最新活动断裂。近年来,F_5江苏段研究成果丰硕,发现不同地段普遍存在全新世活动性,运动方式以右旋走滑兼挤压逆冲为主。以往研究未讨论过F_5在淮河以南安徽境内的延伸情况以及进一步的活动性问题。文中选取与F_5江苏段线性影像特征延伸一致的淮河南岸郯庐紫阳山段作为突破口,通过遥感影像解译、地质地貌调查和探槽开挖,初步得到以下认识:1)紫阳山段线性构造地貌特征清晰,断层发育于浮山至紫阳山一线的中生代红色砂岩隆起边缘缓坡,为安丘-莒县断裂(F_5)过淮河后的南延部分;2)朱刘探槽开挖揭示,该段错断了晚更新世晚期黏土层,晚更新世晚期—全新世早期黑色黏土层受断层活动影响沿断面灌入、填充,形成黑色断层条带及黑土充填楔,表明断层最新活动时代达全新世早期;3)朱刘探槽开挖揭示,该段第四纪以来存在至少3次古地震事件,第1次古地震事件推测年代为第四纪早、中期,第2次古地震事件年代为20.10~13.46ka BP,第3次古地震事件年代为(10.15±0.05)~(8.16±0.05)ka BP。上述研究成果弥补了对郯庐断裂带安徽段晚第四纪活动性认识的不足,为安徽省的地震监测和震害防御工作提供了基础数据。     

沂沭断裂带古应力值的探讨

本文侧重于利用变形矿物显微构造估算断裂带古应力值的一些理论分析和方法介绍。并以变形石英晶内自由位错密度ρ和方解石变形双晶百分比分别估算了沂沭断裂带西支北段的沂水-汤头断裂及鄌郚-葛沟断裂燕山晚期(K_1后)构造活动的应力值,其结果分别为1000—1500巴和700—1100巴量级。断裂带显微构造可能表明在地质时期的构造应力场作用中,稳态位错蠕变既可发生于韧性变形,又可发生于脆—韧性变形过程中。考虑到断层带“水”的因素,估算中采用McCormick关系式较Weathers关系式可能更接近实际     

沂沭带形变、重磁场时空变化特征与地震活动

综合利用流动水准和流动重磁复测资料,分析沂沭断裂带上地壳形变场和地球物理场的时空强变化特征,揭示沂沭断裂带活动特征是以鲁中隆起的继承性活动为主,沂沭带北端的双山-李家庄断裂两盘的垂直形变受区域断裂控制并与区域地震活动有关,与1983年荷泽地震和1995年苍山地震有较好对应关系;沂水附近地磁场有“窗口效应”,尤其与南黄海地震活动及沂沐断裂带上的小震活动有关。     

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。     

灵武断裂晚第四纪活动特征及位移速率

灵武断裂是银川地堑南段的东侧构造边界,与灵武-吴忠地区的地震活动有密切的关系,以往研究程度较低.作者通过实际调查、探槽开挖、年代侧定、相关地貌年代测定、断错历史研究等方面的大量工作对该断层晚第四纪的活动性开展了比较系统的野外考察.本文以野外考察获得的资料为基础,论述了该断层晚第四纪的活动特征,估计了其垂直位移速率.