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。     

渤海海域中郯庐深断裂带的结构模型及新生代运动学

郯庐深断裂带自安徽庐江—山东郯城、沂水、安丘一线向北延伸进入渤海海域被新生代盆地沉积层和海水覆盖。根据区域重、磁力异常图解释的渤海海域的郯庐深断裂带位于莱州湾—渤海东部—辽东湾东部一线,总体走向NNE,对应于渤海海域NNE向地幔隆起带的东部斜坡。渤海海域新生代盆地与地幔隆起呈镜像反映,构成古近纪断陷的边界断层包括NE向、NNE向、NEE向、NW向和NWW向等多个方向,且多表现出铲式正断层的几何学、运动学特征。渤海海域新生代盆地在莱州湾—渤海东部—辽东湾东部发育有由2～4条走向NNE向、陡倾斜的基底走滑断层及相关构造变形组成的右旋走滑构造带,位置与区域重磁资料解释的郯庐深断裂带大致相当。综合深层地壳结构和新生代盆地构造特征有理由认为,渤海海域中新生代盆地中的走向NNE向、陡倾斜的基底走滑断层构造带的与深层至少切割莫霍面的深断裂带构成了一条地壳尺度垂向的强变形构造带。渤海海域的郯庐深断裂带在新生代时期郯庐断裂带并非只发生右旋走滑运动,在区域裂陷作用中控制古近纪断陷的伸展断层可能利用了深断裂带在浅层地壳的部分断层面,并且因为伸展位移在中地壳层中发生拆离滑脱,而深断裂带的右旋走滑位移才使浅层断层与深层断层保持紧密联系。     

合肥盆地东部中-新生代的演化及其对郯庐断裂带活动的响应

合肥盆地的沉积作用与其东缘的郯庐断裂带演化有着良好的耦合关系。侏罗纪盆地发育主要受大别造山带演化控制,东部可见对同造山期郯庐断裂带左旋转换走滑的沉积响应。盆地内朱巷组的沉积是对早白垩世早期郯庐断裂再次发生陆内左行平移的响应,该时期成盆模式为一走滑—挠曲盆地。盆地内上白垩统—古近系的形成是对这期间郯庐断裂带伸展活动的响应,盆地具区域性伸展(双向伸展)的特征。盆地东部自新近纪以来的抬升、消亡与东缘反转构造的存在,指示了郯庐断裂带的逆冲活动。盆地东部的沉积记录结合近年来郯庐断裂带内部构造与同位素年代学的最新研究成果,指示该断裂带中-新生代经历了4个演化阶段:同造山期的左旋转换走滑、早白垩世早期的陆内左行平移、晚白垩世—古近纪的伸展运动和新近纪以来的逆冲活动。     

郯庐断裂带中新生代演化与含油气盆地形成分布综述

中国大陆东部滨太平洋地区一系列中新生代大中型含油气盆地分布于郯庐断裂两侧或位于郯庐断裂带内,显然,这些含油气盆地的形成演化和分布与郯庐断裂带的发展演化密切相关。本文以地质、地球物理资料综合分析为基础,从含油气盆地的展布和盆地构造几何学、运动学、动力学特征方面探讨了郯庐断裂与含油气盆地形成、分布的内在联系。认为两侧的沉积盆地是断裂系的一部分,是郯庐断裂中、新生代演化过程中形成的局部派生构造。      

郯庐断裂皖中段的韧性活动特征

揭示了皖中浮槎山地区郯庐断裂的韧性活动以产生大规模的韧性剪切带为特征,构造岩为各类糜棱岩,并造成浮槎山的变质变形地质休呈由剪切带围限的透镜状夹块格局,为带逆冲性质的左行平移剪切,形成时代为Ｊ１－２     

郯庐断裂带莱州湾段新生代活动演变及其沉积-改造效应

本文根据对覆盖区地震、钻井等资料的精细解释和深入剖析,揭示在渤海莱州湾地区郯庐断裂带由东、西两条分支断裂带构成,二者又分别由两条主断层及多条次生断层和其间的断块组成。分支断裂带的两条主断层的间距因地而异,一般在5km左右;其结构构造和空间展布特征有别,西支表现为"两断夹一凸"的不对称地垒式,东支主要呈"花状"构造结构。通过古地质构造恢复和分期动态构造演化分析等综合研究,厘定了在新生代不同时期两条分支断裂带在该区不同单元的活动特点和构造-改造效应,进而总结了郯庐断裂带新生代主要阶段的构造属性及其演变。认为在古近纪早中期,研究区处于区域伸展沉降环境,郯庐断裂带对该区的沉积展布无明显控制作用;断裂带活动的明显控制沉积效应始于古近纪晚期,总体具伸展兼右行走滑属性,主要表现为切割和改造了研究区原近东西向展布的优势构造-沉积格局,同时控制了前期沉积地层的剥蚀强度及其分布范围和同期沉积。新近纪以来,郯庐断裂带两条分支断裂带的活动表现出差异显著的东强西弱;于第四纪,在东支断裂带出现正花状反转构造,可能与幕式走滑兼挤压活动有关。     

郯庐断裂带北段构造特征及构造演化序列

根据大量野外地质调查和盆地地震资料分析,认为郯庐断裂北段在中-新生代发生多期不同性质的活动,形成各具特色的构造变形现象。密山县知一镇敦密断裂韧性剪切带具有左旋走滑特征,其中黑云母~(40)Ar/~(36)Ar-~(39)Ar/~(36)Ar等时线年龄为161±3Ma,是郯庐断裂带被利用发生第二期左旋走滑运动并向北扩展到中国东北-俄罗斯远东地区的产物。四平市叶赫乡佳伊断裂带中负花状断裂形成于早白垩世早中期,是郯庐断裂北段在早白垩世遭受左旋走滑-拉张作用的典型代表。四平市石岭镇佳伊断裂大型走滑-逆冲断褶带、桦甸县敦密断裂"逆地堑"、沈阳-哈尔滨逆冲断裂形成于晚白垩世嫩江运动-晚白垩世末期,这一时期脆性右旋走滑-逆冲事件规模大,影响范围广,导致整个郯庐断裂北段遭受到强烈改造。佳伊断裂带和敦密断裂带中古近纪盆地在横剖面上呈不对称地堑,并且不对称地堑沿断裂带走向发生断、超方向左右变位,是郯庐断裂带北段在古近纪时受右旋走滑、伸展双重机制控制的产物。根据郯庐断裂带北段中-新生代不同地质时期变形特征,建立了郯庐断裂北段构造演化序列。即郯庐断裂北段构造演化分为左旋韧性剪切(J_2末期)、左旋张扭(K_1早中期)、右旋压扭(K_2晚期-末期)、右旋走滑断陷(E)和构造反转(E_3末期)五个阶段。其演化历史主要受控于环太平洋构造域的构造作用。     

渤海海域渤南地区新生代断裂体系与盆地演化

利用现今丰富的三维地震资料,将地震剖面解释与相干切片分析相结合,对渤海海域渤南地区断裂发育与盆地结构 进行研究,明确了断裂体系及构造演化特征。结果表明：新生代郯庐断裂渤南段可分为东、中、西三支,并与受郯庐走滑 断裂影响的近EW向、NW向和NE向主干断裂体系共同组成了渤南地区网格状的构造格局;而区域应力背景的改变导致渤 南地区走滑和伸展作用的强弱发生了变化,使得构造演化可划分为左旋走滑-强伸展、右旋走滑-强伸展和弱走滑-弱伸展 三个阶段,第一阶段孔店组~沙四段郯庐断裂东支强烈活动,中支和西支活动微弱,NW向和近EW向大断裂活动形成了黄 河口凹陷和莱州湾凹陷的盆地格局;第二阶段沙三段~东营组走滑断裂三支及其他方向主干断裂均活动,NE向和近EW向 次级断裂开始发育,各盆地持续性伸展断陷;第三阶段馆陶组-明化镇组右旋走滑减弱,郯庐断裂中支和西支发育呈一系 列NE向雁列断层,东支及其他方向主干断裂附近次级小断层继续增多,各盆地转为了整体的坳陷。     

郯庐断裂带渤海段第四纪活动规律探讨

郯庐断裂带渤海段也称为营潍断裂带。文中利用一系列地震剖面,对营潍断裂带第四纪活断层的几何学特征、活动方式与时间、应力场及活动性进行了综合分析,探讨其第四纪活动规律。结果表明,该断裂带第四纪以来活动广泛而强烈,基本上继承了新近纪的断裂格局,由东、西两支主干断裂构成,各自呈左阶雁列式展布。其主干断裂在第四系内陡立的断面、常见的第四系背斜构造及区域上NEESWW向挤压应力状态,皆表明该断裂带第四纪以来呈逆右行平移活动。大量的地震剖面揭示,该断裂带渤中地区为全新世活断层,而潍北-莱州湾和辽东湾地区呈现为全新世、晚更新世与第四纪活断层相间出现的现象。地震分布表明,该断裂带近代在中段渤中地区活动性最强,而南、北段活动性较弱。     

郯庐断裂带早新生代的活动性质研究

郯庐断裂带是新生代以来中国东部大陆大地构造演化中最重要的构造带之一,对郯庐断裂的认识制约了大型盆地的形成演化的认识及油气资源的评价。本文在野外实地调查的基础上,从郯庐断裂带与地层的穿切关系入手,借助最新的地震反射剖面以及第一手野外资料,判定郯庐断裂带在新生代早期经历了强烈的活动,表现为左旋兼具逆冲的性质。通过分析覆盖在郯庐断裂带之上火山岩中的断裂发育样式和地震反射剖面上的地层覆盖关系,认为中新世以来,相当于渤海湾盆地的东营运动之后,构造应力场发生了变化,郯庐断裂带不再有显著的活动,发育了新的断裂体系。郯庐断裂新生代兼有垂向位移的走滑活动奠定了中国东部古近纪盆地形成、沉积演化和油气资源成藏的基本格局。     

Seismic profiles across the middle Tan-Lu fault zone in Laizhou Bay, Bohai Sea, eastern China

The stratigraphic architecture, structure and Cenozoic tectonic evolution of the Tan-Lu fault zone in Laizhou Bay, eastern China, are analyzed based on interpretations of 31 new 2D seismic lines across Laizhou Bay. Cenozoic strata in the study area are divided into two layers separated by a prominent and widespread unconformity. The upper sedimentary layer is made up of Neogene and Quaternary fluvial and marine sediments, while the lower layer consists of Paleogene lacustrine and fluvial facies. In terms of tectonics, the sediments beneath the unconformity can be divided into four main structural units: the west depression, central uplift, east depression and Ludong uplift. The two branches of the middle Tan-Lu fault zone differ in their geometry and offset: the east branch fault is a steeply dipping S-shaped strike-slip fault that cuts acoustic basement at depths greater than 8 km, whereas the west branch fault is a relatively shallow normal fault. The Tan-Lu fault zone is the key fault in the study area, having controlled its Cenozoic evolution. Based on balanced cross-sections constructed along transverse seismic line 99.8 and longitudinal seismic line 699.0, the Cenozoic evolution of the middle Tan-Lu fault zone is divided into three stages: Paleocene–Eocene transtension, Oligocene–Early Miocene transpression and Middle Miocene to present-day stable subsidence. The reasons for the contrasting tectonic features of the two branch faults and the timing of the change from transtension to transpression are discussed.     

辽东湾坳陷新生代构造改造作用及演化

利用大量的渤海油气勘探资料与成果对辽东湾坳陷构造演化特点综合分析, 揭示出辽东湾坳陷新生代构造改造作用主要表现在: 断裂作用、地层抬升剥蚀及褶皱作用, 对辽东湾坳陷构造演化过程具有重要的影响。其西部地区现今构造特征主要受前期伸展断层控制, 构造改造作用较弱, 而东部地区构造改造作用强烈, 辽东凸起是在后期构造改造作用下形成的, 分隔现今的辽中凹陷与辽东凹陷。郯庐断裂带辽东湾段新生代早期活动特征不明显, 始新世末—渐新世主要以伸展作用叠加右旋走滑作用为主, 渐新世末—新近纪晚期以右旋走滑作用为主, 断裂带活动不控制辽东湾东部地区的沉积。辽东湾坳陷新生代的演化整体可划分为断陷期(孔店组沉积期—沙河街组三段沉积期)、断坳改造期(沙河街组二段沉积期—东营组沉积期)、走滑改造期(馆陶组沉积期至今)3个演化阶段。现今辽东湾坳陷构造格局与沙河街组三段沉积前古构造格局的差异性, 对该区海域油气勘探具有重要意义。     

青东凹陷新生代垂向地层序列及展布特征

针对青东凹陷勘探程度较低、新生代地层发育特征尚不明晰的现状,从岩性、测井、地震、古生物化石等资料入手,结合区域地质背景,对凹陷新生代地层进行了构造层和岩石地层的多重划分,将其划分为古近系和新近系—第四系两个构造层,其中古近系构造层自下而上发育孔店组、沙四段、沙三段、沙二段,地层发育特征与东营凹陷相似,但垂向序列不完整,缺失沙一段和东营组。在此基础上结合钻井标定和地震剖面的解释,重点绘制了古近系四个构造亚层的残留地层等厚图,并对其展布特征进行了分析。结果表明,各构造亚层残留地层在厚度和展布方向上变化较大,且具有一定的规律性,体现了不同地质时期盆地沉积充填和构造演化的差异性。最后对青东凹陷缺失沙一段—东营组的可能原因进行了初步讨论,认为新生代地幔柱高点由渤海湾盆地南部迁移到渤海海域可能造成该地区在古近纪末期未接受沉积,而据垦东地区北部的物源在沙一—东营期来自南部也可推测该时期青东凹陷已抬升遭受剥蚀。     

Evidence for Holocene activity of the Yilan-Yitong fault,northeastern section of the Tan-Lu fault zone in Northeast China

The Tan-Lu fault zone (TLFZ) is the largest of the major faults in eastern China. Many strong earthquakes have occurred on its section in North China, but no quake greater than M ⩾ 6 has been documented in history at its northeastern section, the Yilan-Yitong fault (YYF) in Northeast China. It is usually considered that this fault has been inactive since late Quaternary and incapable of generating moderate-sized quakes. This conclusion is, however, questioned by our recent work based on high-resolution satellite image interpretation and field investigation. We found a 70-km-long surface scarp near Fangzheng county in Heilongjiang province (HLJP) and a 20-km-long scarp near Shulan county in Jilin province (JLP), and both are associated with the YYF. The trenches across these two scarps reveal a ¹⁴C displacement date of 1730 ± 40 years BP at Fangzheng and of 4410 ± 30 years BP at Shulan. The dextral offsets of the Songhua River and Second Songhua River and nearly horizontal fault striations indicate that the new activity of the YYF has been dominated by dextral strike slipping with a normal component. These new data suggest that, at least for partial sections, the YYF has been active since the Holocene, implying a potential seismic hazard. However, current quake-protection standards in this region are very low due to the previous view that the YYF fault has not been active since the late Quaternary. If an M ⩾ 7 quake takes place on this fault, it will be a devastating event. Therefore, it is necessary to conduct a detailed study on the whole YYF and to reassess its future seismic risk.     

营口—潍坊断裂带新生代走滑拉分—裂陷盆地伸展量、沉降量估算

应用通过营口—潍坊断裂带及相关新生代盆地的地震剖面,采用专业软件分别计算了潍北凹陷、青东凹陷、莱州湾凹陷、黄河口凹陷、渤中凹陷、渤东凹陷、辽中凹陷和辽东凹陷的伸展量及构造沉降量,表明虽然同受断裂带走滑和软流圈上涌控制,但不同区段新生代伸展作用方向、主要发生时间和强度都有差别。南段是南北方向伸展,伸展作用主要发生在古新-始新世孔店组—沙河街组三段沉积时期;中段渤中—辽东湾南部地区具有多向伸展特征,近东西方向和南北方向伸展作用最为强烈,主要伸展作用发生在中-晚始新世、渐新世和新近纪,特别是以新近纪强烈伸展作用区别于其它地区;北段即辽东湾中-北部地区主要是北西—南东方向伸展,主要伸展活动发生在中始新世沙河街组三段和渐新世东营组沉积时期。文章总结了4种不同类型的沉降,指出新生代的构造活动随时间有自南向北推移和自两侧向中间迁移的规律,提出不同方向断裂带的活化和新近纪北东东向新生构造的形成是裂陷强度向中间迁移并产生4种不同沉降类型盆地的原因。     

郯庐断裂带中生代构造演化史：进展与新认识

总结出郯庐断裂带中生代运动学演化的过程与历史,概括为"两大运动时期、五个发辰阶段".第一运动时期对应于三叠纪一早侏罗世早期的"印支运动",以扬子陆块与华北地块之间的拼合和碰撞造山为主导,郯庐断裂带经历了:①转换走滑阶段(240～220Ma),其走滑活动局限在大别和苏鲁超高压变质带之间.这个阶段的陆一陆深俯冲作用使苏鲁超高压变质带向西韧性挤出,导致徐淮弧形构造带的形成和发育.②左旋平移走滑阶段(220～190Ma),徐淮弧形构造带向南错移了约145km,并被大别山以北地区的东西向逆冲系统所吸收.左旋走滑扩展使郯庐断裂带贯穿整个华北和东北地区.第二运动时期对应于中、晚侏罗世至古新世时期的"燕山运动",郯庐断裂带的演化与东亚活动陆缘的演化紧密联系在一起,经历了③中、晚侏罗世至早白垩世早期挤压走滑活动,伴随着华北东部地区岩石圈、地壳增厚和郯庐左旋走滑断裂系的发育.④早白垩世以地壳伸展和陆内裂谷断陷作用为主,使早期增厚的华北克拉通岩石圈发生垮塌和减薄.⑤晚白垩世一古新世以右旋走滑为主,沿断裂带及其两侧发育一系列拉分盆地.系统地阐述了郯庐断裂带中生代发育过程与地质特征,及其在东亚大陆演化历史中独特的作用.     

渤海湾盆地新生代各坳陷沉降的时空差异性

渤海湾盆地的成因机制主要与坳陷的构造位置、边界条件及深部因素有关。各坳陷沉降的时空差异性是这种复杂性的一种表现形式。本文通过渤海湾盆地主要坳陷的沉降史和各坳陷沉降差异对比,发现时空差异具体表现在下列3方面。1)在几个主要的裂陷幕构造沉降(或总沉降)均具有越往东部沉降量越大的趋势,如孔店组和沙河街组四段裂陷主要分布在济阳坳陷、昌潍坳陷和大型断裂部位,这与新生代盆地演化的开始阶段有关,并叠加有大型断裂(如郯庐断裂)的左行走滑作用。2)构造沉降量分析表明在经历沙河街组三段沉积期的主裂陷幕后,除了沙河街组一段沉积期沉积中心往西(黄骅坳陷)迁移外,沙河街组一段至东营组沉积期总体表现为随时间向东北部递进渐变式迁移,新近纪又回迁至渤中地区。3)与该区沉降规律相异的是冀中坳陷和临清坳陷(昌潍坳陷因特殊的构造位置除外),表现为在整体沉降过程中局部挤压或抬升反转的沙河街组二段沉积期,这两者的沉降量及沉降速率反而变大,不但比同时期其它坳陷大,亦比坳陷本身的其它裂陷期大。控制各坳陷发育差异间的主要原因,一是有北东东向的新生构造发育,二是有北西西向的变换断层影响。     

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。     

渤海湾盆地青东凹陷古近纪烃源岩热演化史研究

以地震、测井、录井及地球化学资料为基础,本文采用Easy-R o 方法对渤海湾盆地青东凹陷进行了古地温反演,计算 了该地区的古地温梯度,并进一步利用人工取井和盆地模拟方法,确定了沙四上亚段和沙三下亚段烃源岩的成熟度和展布 特征,预测了有利生烃区带的分布。结果表明,青东地区的古地温梯度为3.8℃ /100 m;沙四上亚段烃源岩的成熟度较高, 进入成熟- 高成熟阶段;沙三下亚段的烃源岩成熟度相对较小,为成熟- 低成熟阶段;纵向上,沙四上亚段较沙三上亚段生 烃范围大、烃源岩成熟度高;横向上,主要的生烃区带集中在青东凹陷主体洼陷地区（北部断阶带、北次洼、南次洼、中 次洼）以及青南洼陷,青东凹陷西斜坡地区未进入生烃门限。