郯庐断裂带的基本特征

山左口−泗洪断裂经历了郯庐断裂带整个演化阶段,该断裂的最新活动时代具有分段性。确定该断裂的活动性分段位置及原因对研究郯庐断裂带内各分支断裂的活动性变化具有重要的参考价值。因此,利用野外地质调查、浅层地震勘探以及钻孔联合地质剖面等深浅部相结合的立体式研究方法,对山左口−泗洪断裂的活动性进行了研究。结果表明：山左口−泗洪断裂在北马陵山东侧为晚更新世活动断裂,在新沂市为中更新世断裂。新沂市嶂仓村小学新发现一条晚更新世−全新世早期活动断裂,该断裂可将山左口−泗洪断裂分为南北两段,北段为晚更新世活动断裂,南段为早中更新世断裂,北段晚更新世以来活动量向南调整至嶂仓村小学断裂带。北马陵山为郯庐断裂带内部沿断裂走向展布的基岩山体,其第四纪以来的持续抬升与山左口−泗洪断裂的活动性变化有一定的耦合关系。该研究对认识郯庐断裂带其他分支断裂的活动性变化和丘陵山脉的形成机制具有重要的参考价值。

     

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。     

郯庐断裂带渤海段与沂沭断裂带衔接关系

以郯庐断裂带渤海段和沂沭断裂带的衔接点潍北凹陷为切入点,依据高精度大地电磁和地震剖面,解析了潍北凹陷的多条断裂,并结合地层发育等特征,研究渤海段中生代断裂活动及其与沂沭断裂带的构造关系。研究认为这些断裂可能属于不同的断裂体系。在潍北凹陷解析出的郯西(Fa)和郯东(Fb)两条断裂为古近纪正断裂系,呈现上陡下缓的勺状形态,消失在中地壳,切割部位较浅,主要控制新生界沉积。新生代正断裂系下部发育有6条显著的中生代断裂(F1—F6),为中生代伸展断裂系,其中东(F6)、西(F1)两条断裂的断裂面整体近直立,切穿深部的下地壳,并向下继续延伸,与中间4条断裂共同控制中生界沉积。结合区域地质背景和重磁延拓等资料,推断其向南分别与沂沭断裂带西支鄌郚—葛沟断裂和东支昌邑—大店断裂相衔接,向北伸入渤海湾盆地深部,并对浅部古近纪正断裂系的形成演化具有明显的约束作用。      

郯庐断裂带的南延问题

我国东部的郯庐断裂带中外闻名,但它在到达长江后向南延伸至华南何处?当前众说不一。笔者综合分析了有关资料,认为它在长江附近已向西偏转,沿江南隆起(地轴)北西缘向南西延伸,即自庐江经广济、监利、慈利、大庸、铜仁、都匀、平塘、兴义、直至开远附近与楚雄一蒙自大断裂相交。这条巨大的断裂带控制着汞、多金属及金刚石等多种重要矿产。     

郯庐断裂带北段形成的年代学及其意义

对郯庐断裂带北段内的依兰－伊通断裂带测定断民支岩的黑云母单矿物＾４０Ａｒ／＾３９Ａｒ坪年龄为１００±２．３－９５．７±２．７４Ｍａ，同时测定了带内的辉绿岩全岩Ｒｂ－Ｓｒ等时线年龄为１００±５．９Ｍａ，而辉绿岩中辉石单矿物的＾４０Ａｒ／＾３９Ａｒ坪年龄为１０５Ｍａ。结合断裂切过下白垩统泉头组，表明左行走滑断裂形成于１００Ｍａ左右，即早白垩世末期。     

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。      

郯庐断裂带的延伸与切割深度

摘要：采用地质 地球化学 地球物理相结合的方法,系统研究了中生代以来郯庐断裂带的延伸长度与切割深度。２５０～２０８Ｍａ期间,郯庐断裂带开始形成,延展长度不超过１５００ｋｍ,切割深度在１５～２０ｋｍ,是以左行走滑活动为主的基底断裂。１３５～５２Ｍａ时期,该断裂带大幅度地扩展了长度（达３５００ｋｍ）,切割深度在３０～４０ｋｍ之间,为略具右行平移活动的正断层,属地壳断裂。２３３Ｍａ以来,断裂带以向下深切为主,深度从５０ｋｍ左右逐渐加深到８０～１００ｋｍ,终于形成岩石圈断裂     

郯庐断裂带的岩石圈结构及其成因分析

横穿郯庐断裂带的五条地学断面揭示,断裂带两侧地壳结构明显不同,这是平移运动造成不同块体拼合的结果。早白垩世走滑期的岩浆活动,指示当时断裂带切入了壳－幔边界。这表明断裂带在走滑中切穿了整个地壳,莫霍面当时应为平缓的大型拆离面,壳－幔之间发生了显著的失耦。断裂带在晚白垩世－早第三纪的伸展活动中,软流圈进行了强烈的上隆,岩石圈出现了显著的细颈化,属于纯剪切伸展模式。在晚第三纪以来的挤压活动中,浅埋软流圈背景上较高的上地幔温度,使郯庐断裂带成为岩石圈薄弱带,从而发生了较强的逆冲活动和大规模幔源玄武岩浆的喷发。     

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.     

郯庐断裂带的演化与古应力场

通过系统研究郯庐断裂带两盘的构造形变和应力场，再配合断理解带内部构造研究，分析了断裂带的形成和演化过程。结果表明，断裂带经历了一次以走滑为主、两次以正断层活动为主、三次以逆断层活动为主的断裂活动，使断裂带内部结构异常复杂，形成反转构造，构成中国东部大型断裂带具有普遍意义的活动特征。     

郯庐断裂带的平移运动与成因

在华北、华南板块碰撞期间,郯庐断裂带究竟是何种边界仍是没有解决的重大地学问题,许多学者对此提出了不同的构造解释模式。关于郯庐断裂的平移距离仍存在着较大的分歧与有待深入研究之处。在华北、华南板块拼合之后,郯庐断裂带发生了一次大规模的左行平移,其糜棱岩的^40Ar／^39Ar年龄为132～119Ma,指示为早白垩世的平移活动,平移活动中伴生了强烈的岩浆活动。这期左行平移标志着中国东部构造的重大转折,是滨太平洋构造对前期古特提斯构造的叠加,其动力学机制为太平洋区伊侨奈岐板块突然出现的高速斜向俯冲。     

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。     

郯庐断裂带起源机制的探讨

为探讨郯庐断裂带的起源方式,对其印支期变形构造进行了详细的构造研究与综合分析。张八岭隆起带上张八岭群及肥东杂岩表现为上盘向南南西运动的平缓韧性滑脱变形带;庐江地区张八岭群表现为郯庐陡立的左行走滑剪切带;大别造山带东缘郯庐剪切带经历了两期变形事件,早期变形表现为北东走向左行走滑韧性剪切带,而晚期变形为叠加的北东-南西向紧闭褶皱;大别造山带内宿松杂岩及造山带南缘张八岭群表现为折返构造特征。结合前人白云母~(40)Ar/~(39)Ar定年结果及郯庐断裂带周缘前陆变形带特征,提出了郯庐断裂带起源的板片撕裂断层模式。     

郯—庐断裂带南延入湖南的质疑

郯—庐断裂带纵贯中国东部,规模巨大,长期、多次活动,对该区的地质发展,岩浆活动和矿产的分布均起到重要的控制作用。目前,地学界对其北段和中段的存在已无异议,但南延问题仍处于众说纷纭的争论局面。笔者通过对郯—庐断裂带基本地质特征的认识,并与湖南、江西存在的深大断裂进行对比,同意前人将郯—庐断裂带与赣江断裂相连的意见,认为它南延进入湖南的可能性不大。