郯庐断裂带的伸展活动及其动力学背景

郯庐断裂带的伸展活动发生于晚白垩世至早第三纪,控制形成了-系列断陷盆地.安徽段的断陷出现在晚白垩世至早第三纪,苏鲁段仅发生于晚白垩世,而山东潍坊以北的断陷皆出现在早第三纪,显示了伸展活动南早北晚的迁移规律.这一伸展活动叠加在前期走滑构造之上,呈现为幕式的正断层运动.现可鉴别出断裂带的伸展活动经历过5次显著的断陷事件.郯庐断裂带的伸展构造多不同于典型的裂谷.它与中国东部同期一系列伸展盆地形成的动力学背景一致,是太平洋板块向西正面高角度俯冲下、中国东部岩石圈上拱中出现的巨型伸展构造.     

郯庐断裂带昌邑北段隐伏活动断层探测

正活动断层是大陆地震的主要载体。活动断层有的出露地表,有的则隐伏于地下。隐伏于地下的断层称为隐伏断层或盲断层。大地震和强震不只是发生在突破地表的活动断层上,还可以发生在隐伏活动断层上。如华北地区1668年郯城Ms 8.5、1679年三河—平谷Ms 8.0和1976年唐山Ms 7.8等大地震都是未知隐伏活动断层产生的,造成了惨重的人员伤亡和巨大的经济损失。     

郯庐断裂带温泉气体地球化学

断裂构造带温气体成分及同位素组成特征直接指示断裂带的构造活动及水化学特征。郯庐断裂带温泉气体成分以N2为主（多数大于90％）,CO2含量较低（多数小于1％）。δCco2在南北不同地段存在明显差异,北段为－5．8‰－－7．8‰,CO2主要为岩石化学成因。而中段和南段δ^13Cco2均小于－10‰,CO2有机成因。^40Ar/^36Ar为295－363,其中较低者（300左右）主要来源于大气,较高者来自地壳岩石中^40K的衰变。本文研究成果不仅有助于探讨断裂带不同地段温泉气体的组成及其来源,而且有助于揭示郯庐断裂带构造－岩浆活动及水文地球化学特征。     

郯庐断裂带在新生代的演化

论述了郯庐断裂带在新生代的活动性。根据其活动特点，郯庐断裂带的活动可分5个时期：①古新世至早始新世，除沂沭断裂带中、南段为右行走滑运动外，其余地段都为张裂活动；②中始新世至渐新世，莱州湾以北地段以张性活动为主，而以南则为压性逆冲活动；③中新世至早更新世，渤海湾地区张裂活动强，其以北地区较强，而以南地区弱，且兼有左行滑动；④中更新世，断理解活动平静，在沂沭断裂带中形态该时期的夷平面；⑤晚更新世至今，淮河以北地区，尤其沂沭断裂带，断裂活动强烈，其性质为右行走滑－－逆冲。     

郯庐断裂带早白垩世火山岩的K-Ar年龄及其构造意义

安徽肥东龙山和山东沂水道托火山岩的K-Ar全岩年龄分别为119.2±2.3Ma和114.8±1.0Ma,明显晚于郯庐断裂带左行平移时间(143.3±1.3Ma),与断裂带内张八岭隆起北段侵入岩中黑云母的40Ar-39Ar坪年龄(120~128Ma),以及南段肥东—巢湖地区的花岗岩中锆石定年结果(106.9~121.4Ma)一致,可能是断裂带伸展活动的产物。     

郯庐断裂带江苏段新构造活动规律分析

郯庐断裂带江苏段在白垩纪伸展活动中发育了四条北北东走向的大型正断层,自东向西分别简称F1、F2、F3和F4断层。它们控制发育了北北东向展布的东地堑、西地堑及两者之间的地垒,东地堑内部还出现了一条北北东向的F5断层。详细的野外地质调查表明,郯庐断裂带江苏段活断层广泛出现,F2、F3与F5活断层以逆冲活动为主,而F1断层北段则为逆右行平移活动。活断层擦痕反演应力场显示这些活断层是在北东东-南西西向挤压作用下活动,与现今的应力状态相似。根据活断层对第四系沉积及地貌的控制规律认为,F1、F2、F3与F5断层的最新活动时代为晚更新世,F4断层北段在第四纪以来发生过活动,F4断层南段在第四纪以来没有活动迹象。通过断距及第四系沉积特征分析认为,江苏段各断层中F2与F5断层的活动强度最大。通过详细野外地质调查及有关资料分析,本文认为F1、F2、F3及F4活断层多为白垩系地堑边界正断层直接复活成因,具有不均一分段活动的特点;而倾向多变的F5活断层则是利用东地堑边界断层的同向或反向正断层复活。关于该断裂带新构造活动规律与机制的正确认识,对理解其第四纪以来的构造演化、地震活动规律及中国东部近代动力学等问题,具有十分重要的意义。     

赣江断裂带的特征及其与郯庐断裂带的关系

郯庐断裂带的性质及作用早为人们共识 ,然而其南延问题一直迷惑不解 ,争论不休。归纳起来有 3方面意见 :一为郯庐断裂不过长江 ,它属大陆转换断层性质 ,在大别山地区转换为压性断裂带 ,即其平移量被大别地区的压性构造吸收 ;二为过长江以后不形成集中的断裂带 ,呈分散状态释放能量 ;三为过长江以后与赣江断裂相连。笔者近年结合国土资源部“鄂东南—九瑞地区地壳线性纬向减薄与矿产资源的关系”科研和 1∶2 5万九江市幅、南昌市幅区调项目 ,系统总结分析了赣江断裂及邻区的地质、地球物理和矿产资料 ,并对一些重点地区进行考察和研究 ,发现…     

郯庐断裂带研究的十年回顾

1980—1990的十年间,作者主要根据自己和参考国内外地学工作者对郯庐断裂带研究的地质成果,论述了该断裂带的范围、性质、产状、结构、形成时间、断裂两侧的水平位移、两侧地块的对比及其成矿作用等。     

郯庐断裂带地温场研究

笔者根据郯庐断裂带两侧(东经115°-121°、北纬30°-40°)117个热流数据,绘制了该区热流值平面图,并从断裂带两侧热流值的分布及高、中、低热流值频度分布特点,得出该断裂带中、南段(鲁西、皖北地区)热流值在50-80mW/m2范围内的频度最高,总平均值为67.67mW/m2,明显高于全球平均值(63mW/m2),也比中国大陆平均值(66mW/m2)略为偏高。沿断裂带存在一条明显的热流梯度递变带,东侧平均热流值(67.78mW/m2)明显高于西侧平均值(55.35mW/m2)。3条热流值剖面图显示由西向东穿过断裂带热流值有台阶、折线及跳跃型上升特点。笔者认为,这种东高西低的形貌反映了郯庐断裂带东、西侧地壳结构存在明显差异,这种差异与地震测深、大地电磁测深等地球物理量反映的东侧下地壳存在低速低阻层及莫霍面位置偏高相一致。      

郯庐断裂带莒县地区早白垩世中酸性火山岩成因及其地质意义

莒县早白垩世火山岩沿郯庐断裂带分布,由粗安岩、粗面岩和流纹岩组成,属高钾钙碱性-钾玄岩系列.岩石富集Rb、K、Ba等大离子亲石元素和轻稀土元素,相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素和重稀土元素,Sr-Nd同位素组成((87Sr/86Sr)t=0.7082～0.7095,ENd(t)=-16.4～-19.8)与区内基性岩的相类似,而Pb同位素组成((206pb/204Pb)t=16.523～17.038,(207pb/204Pb)t=15.414～15.468,(208pb/204Pb)t=37.058～37.427)类似于EM1型富集地幔.(87Sr/86Sr)t和εNd(t)与SiO2没有明显的相关性,且较高的Th/U、Ce/Pb值和较低的Nb/La、Nb/U值均暗示岩浆在上升过程中未遭受明显的地壳混染.粗安岩具有高的Cr、Ni、MgO含量及Mg#值和古老Nd同位素模式年龄,暗示其起源于富集的岩石圈地幔.粗面岩与粗安岩的主要氧化物、微量元素与SiO2呈明显的相关性,这暗示可能为同源岩浆结晶分异而来.研究表明,莒县地区中酸性火山岩形成于岩石圈伸展减薄背景下,由曾遭受俯冲扬子陆壳熔体改造的华北岩石圈地幔部分熔融形成的岩浆分离结晶作用而成.郯庐断裂带的伸展活动控制着火山岩的分布,为岩浆的形成和运移提供了有利的场所,在华北克拉通破坏中可能起到了重要的作用.     

郯庐断裂带构造演化的同位素年代学制约

近年来在郯庐断裂带内获得了大量的同位素年龄,为了解该断裂带的演化规律与相关动力学过程提供了有效的制约。该断裂带早期走滑构造带内给出了238～236 Ma的白云母 40Ar/39Ar 变形年龄,指示其起源于华北与华南克拉通碰撞过程的深俯冲阶段,支持其造山期陆内转换断层成因观点。其晚中生代走滑韧性剪切带内已获得的较大白云母 40Ar/39Ar冷却年龄为162～150 Ma,表明其再次左行平移发生在晚侏罗世初或中 晚侏罗世之交,出现在区域压扭性动力学背景下。这一事件应代表了中国东部滨太平洋构造域的开始时间。已获得的一系列断裂带内岩体与火山岩锆石LA ICPMS年龄显示,该断裂带内伸展性背景下最早的岩浆活动时间为136 Ma。而断裂带所控制的断陷盆地内地层时代表明其伸展活动发生在早白垩世初（约145 Ma）。这应指示了中国东部转变为伸展性动力学背景的时间。该断裂带一系列长石40Ar/39Ar年龄与磷灰石裂变径迹年龄,显示其在晚白垩世与古近纪仍处于伸展活动之中。     

Extensional Tectonic System of Erlian Fault Basin Group and Its Deep Background

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｈｉｇｈｌｙｅｘｔｅｎｄｅｄｒｅｇｉｏｎｓ（β＞１．５－２）ｓｕｃｈａｓｔｈｅＢａｓｉｎａｎｄＲａｎｇｅＰｒｏｖｉｎｃｅａｎｄｐａｓｉｖｅｍａｒｇｉｎｓ,ｅｘｔｅｎｓｉｏｎａｌｔｅｃｔｏｎｉｃｓｙｓｔｅｍｉｓｃｈａｒａｃｔ...     

郯庐断裂中段新生代右行走滑位移

依据走滑拉分盆地中盆地沉降（或抬升）速率与边界断层走滑速率之间的数值关系,通过对夹在郯庐断裂中段两分支断层间的潍北凹陷沉积埋藏史的恢复,间接求取郯庐断裂中段新生代右行走滑位移。潍北凹陷内不同构造位置4口井的埋藏史恢复结果表明：凹陷新生代经历了古近纪早、中期的快速沉降,古近纪末-新近纪初的抬升剥蚀和中新世以来的缓慢沉降3个阶段;各阶段的平均沉降速率分别为0.142 9、-0.072 8、0.032 5 km/Ma。通过对太平洋板块与欧亚板块间俯冲速率和方向变化的分析推断,中新世中期（39.5 Ma）太平洋板块由北西向俯冲转而变成正西向俯冲所产生的西南向应力分量是导致新生代郯庐断裂开始右行走滑的主要因素,且走滑活动持续至今。根据走滑活动发生和持续的时间,结合各个时期内潍北凹陷的沉降和抬升速率,计算出郯庐断裂中段新生代右行走滑位移量为15 km左右。     

郯庐断裂带伊通段新生代构造演化特征及其控盆机制

郯庐断裂带伊通段的构造活动对伊通盆地的形成与油气分布具有重要控制作用。通过对最新的地震、钻井、物探、露头等资料分析,认为郯庐断裂带伊通段新生代以来的构造演化可划分为三个阶段,即:古新世-始新世中期的左旋走滑挤压阶段、始新世中期-渐新世末期的右旋走滑伸展阶段和中新世-第四纪的右旋走滑和隆升阶段。其中第二阶段为主成盆期,控盆断裂活动特征具有南早北晚、由南向北迁移的规律,盆地沉积中心因此也从南西向北东迁移并靠近西北缘主断裂;第三阶段为盆地反转期,控盆断裂发生右行压扭和隆升,盆地东南缘发生拱张使得万昌构造带等早期形成的构造高部位油气藏遭受破坏,而盆地西北缘受侧向挤压则形成宽2～4km的西北缘断褶带,具有良好油气成藏条件和勘探潜力,是盆地新的找油领域。     

郯庐断裂带山东段的中新生代构造演化特征

本文在总结郯庐断裂带的最新研究成果的基础上,对郯庐断裂带山东段深部构造特征、运动学特征和内部结构特征进行了分析,并对郯庐断裂带山东段的中新生代构造演化过程进行了研究。在华南华北碰撞造山时期,郯庐断裂带山东段发生了显著的左旋走滑剪切变形。郯庐断裂带山东段在晚侏罗至早始新世(50Ma前)的左旋走滑直接受控于古太平洋板块向东亚大陆的俯冲,板块俯冲边界的应力直接传递到郯庐断裂带导致其发生走滑运动;早白垩世中期至古近纪,郯庐断裂带山东段内部及两侧盆地的伸展则受控于深部岩石圈减薄、地幔底辟导致的裂陷作用。     

郯庐断裂带中段第四纪活动及其分段特征

郯庐断裂带是中国东部一条岩石圈尺度的构造不连续带.位于江苏和山东境内的郯庐断裂带中段,在新构造运动时期强烈右旋走滑复活, 形成地貌形迹显著的走滑活动断裂带 .笔者在断层活动形迹的野外调查和观测的基础上,结合TM遥感影象特征解译和地震震源机制解资料,分析了郯庐断裂中段第四纪活动的分段行为特征.位于嘉山-潍坊之间的郯庐断裂带中段可以进一步划分为3段,北段安丘-茅埠亚段,中段汪湖-宿迁亚段,南段宿迁-嘉山亚段,这三段可能分别是独立的地震破裂段.观测表明,新构造变形主要集中在宿迁以北的中、北段,是历史强震的发生段,而南段变形相对较弱.嘉山以南安徽境内郯庐断裂新构造变形更弱.郯庐断裂带新构造走滑变形的走向分段行为是华北地区不同块体新构造运动位移调节的结果.     

中国东部郯庐断裂带构造模式讨论

郯庐断裂带是世界上具有数百ｋｍ位移的最大的大陆走滑断层之一，作者评论了当前研究者提出的将其作为大陆内平移断层，地缝合线－边界转换断层，大陆内转换断层以及碰撞嵌入构造等四种模式，从断裂带的形态与规模，两侧地块的可对比性，晚侏罗世至早白垩世的平移时间，北突的苏北地块为碰撞后左行平移的结果，以及断裂尾端附近大别山带的压缩等，作者认为郯庐断裂带为西北环太平洋边缘内侧的平移断层。     

New data on the evolution of the Tan–Lu fault belt: constraints from geological–geophysical surveys in the southern segment

The Tan–Lu fault is a well-known active fault belt in eastern China that has been the focus of geologic studies over the past 40 years. Since the late 1990s, numerous geophysical and geological investigations of this dislocation zone have been carried out by Chinese oil companies, as well as by universities. However, its deep structure, active periods of slip, and fault mechanism remain obscure. This study focuses on the deep structures within the Jiashan–Lujiang segment of the Tan–Lu fault belt, using high-precision geophysical tools, including magnetotelluric and magnetic sounding, and artificial seismic exploration using active source methods. Our results suggest that this segment is composed of several sub-faults. The southern part of the Tan–Lu fault belt, along the Jiashan–Lujiang sub-fault, can be divided into two parts on the basis of contrasting geological features. The Chihe–Taihu sub-fault is taken as the boundary between the two. The region east of the Chihe–Taihu sub-fault is dominated by strike–slip activity along several sub-faults. Only the Jiashan–Lujiang sub-fault is exposed at the surface, forming a large, positive flower structure, the result of late Middle Jurassic to early Late Jurassic strike–slip movement along the dislocation zone. Three sub-faults are present in Dingyuan County, two of which disappear in the southern Hefei Basin. Only the Chihe–Taihu sub-fault extends to the eastern edge of this basin, creating a half-graben depression that formed during the Early Cretaceous. Our results indicate that the present-day deep structure of the southern portion of the Tan–Lu fault zone is the result of a combination of strike–slip and extensional tectonics.