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。位于江苏和山东培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遥感影像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。     

试论郯城-庐江断裂带形成、演化及问题

在前人研究基础上,并结合地质、地球物理、地球化学等资料,审视郯庐断裂带的力学性质、演化阶段、动力学背景以及深部岩石圈活动对郯庐断裂带和渤海湾盆地形成的影响,提出一些与前人研究成果不同的认识：郯庐断裂是追踪继存性断裂;郯庐断裂南段在晚古生代可能存在转换断层;渤海湾盆地形成与地幔柱有关,与郯庐断裂扭动关系不大等。最后质疑3个问题与地学同仁探讨。     

郯庐断裂带的主要特征与性质讨论

本文在系统分析研究郯庐断裂带主要特征及其两侧变质岩层的延伸和运动方位的基础上，认为该断裂带两侧地质体的“左行平移”位错效应，是与华北地块南缘为向南凸出的弧形构造，以及在华北与扬子两地块聚合时发生巨大的逆时针旋转运动有关，郯庐断裂带既不是左行平移断层，也不是转换断层，而是发生于大别一苏鲁变质造山带弧形转折部位的基底断裂。中侏罗世后，发展成具多期活动的早期夭折型裂谷特征的地堑型断裂构造。     

前陆沉积与变形对郯庐断裂带同造山运动的制约

郯庐断裂带两侧的前陆沉积及其变形现象,揭示了该断裂带同造山活动的大量信息。合肥盆地东侧的郯庐断裂带旁,侏罗系沉积时出现了沉降中心与边缘相,显示这期间郯庐断裂带所处的张八岭隆起已移位至盆地东侧。砂岩的端元组份分析与碎屑白云母的电子探针分析显示,下扬子地区弧形展布的黄马青群与象山群前陆沉积的物源区为大别——苏鲁造山带,属于原地沉积,表明造山期郯庐断裂带已经出现。大别与苏鲁造山带周边都出现了强烈的前陆褶皱冲断带。合肥盆地前侏罗系基底上印支期的逆冲断层,在郯庐断裂带旁侧明显增多,指示该断裂带曾发生过同造山活动。下扬子地区前陆构造走向向郯庐断裂带方向偏转,反映它们形成时受到了郯庐断裂带左旋走滑运动的影响。这一系列前陆沉积与变形特征,指示郯庐断裂带在华北与华南板块的碰撞造山中以陆内变换断层的型式出现。该断裂带造山期运动中,东盘为主动盘,并发生了显著的逆时针旋转。独特的徐宿弧形逆冲——推覆构造,表明造山期郯庐断裂带左行平移幅度达350km。在该断裂带早白垩世的第二次平移中,断裂带向北延伸,又发生了约200km的左行平移。     

郯庐断裂带桐城-庐江段的构造特征及演化

郯庐断裂带桐城－庐江段构造特征明显,由东界断层和西界断层及伴生层组合而成。它们是同一应力作用下的产物,表现出左行走滑的运动学特征。断层带中发育大量超糜棱岩、碳酸盐岩糜棱岩和硅化大理岩,反映了较深的生成环境。活动时代为１１０－１３０Ｍａ。沿郯庐断裂带后期显示出伸展特征,发育了一系列正断层,形成复式地堑构造,沉积了大量Ｋ２－Ｅ的红色陆相沉积物。规模巨大的逆冲断层和推履构造,强烈破坏了红色盆地,表现出由ＳＥ－ＮＷ逆冲的运动学性质。断层带中主要为脆性构造岩。该区郯庐断裂带的深化过程是：晚侏罗世－早白垩世为左行平移;晚白垩世－早第三世为伸展拉张;新第三纪以来为逆冲挤压。     

郯庐断裂带形成演化的年代学研究

通过对郯庐断裂带东侧张八岭蓝片岩带内白云母4 0 Ar - 3 9Ar年龄、断裂带内片麻状花岗岩中钾长石4 0 Ar- 3 9Ar年龄以及断裂带内断层泥K -Ar、ESR年龄的测定 ,并结合有关的地质和古地磁资料 ,厘定了郯庐断裂带形成和演化的过程 :(1)三叠纪 (2 44～ 2 0 9Ma)由于华北与扬子地块碰撞 ,郯庐断裂带形成为其主要左行平移时期 ;(2 )侏罗纪 (189～ 16 4Ma)时郯庐断裂东侧下扬子地块可能经历了逆时针转动 ;(3)白垩纪 (10 3～ 94Ma)开始郯庐断裂带伴随走滑平移而发生正断活动 ;(4)晚白垩—第三纪右旋平移阶段。郯庐断裂的形成与大别 -苏鲁变质带有关。     

济阳地区埕岛—垦东构造带中生代的逆冲断层及其与郯庐断裂带的关系

济阳坳陷埕岛—垦东潜山构造带与郯庐断裂带相邻。4条地震剖面在桩西和埕岛地区中生界内揭示大量逆冲断层,据此分析了该构造带不同部位的沉积—变形特征。郯庐断裂带在中生代不同时期具有不同的活动性质。郯庐断裂带的复杂运动过程是桩西和埕岛地区逆冲断层乃至整个北西向构造带中生代以来构造演化的直接动力之一。埕岛—垦东构造带在中生代之前具有相同的构造演化过程,其后由于郯庐断裂带两侧地块发生复杂的斜向离散—斜向汇聚运动,造成构造带不同位置形成了截然不同的构造面貌,于晚白垩世时形成北西向的埕岛—垦东构造带;新生代时因济阳坳陷形成再次统一接受沉积成为潜山披覆构造带。     

郯庐断裂带的形成与演化：综述

从历史的与整体的观点出发，综合了地质、地貌、地球化学与地球物理的资料，系统地研究了郯庐断裂带各阶段的形态学、运动学以及动力学机制。认为此断裂带开始形成于中、晚三叠世，其长度小于１５００ｋｍ，切割深度小于１５～２０ｋｍ，此时最大左行走滑断距为４３０ｋｍ左右。侏罗纪（２０８～１３５Ｍａ）与中始新世－渐新世（５２～２３．３Ｍａ），此断裂带表现为逆断层活动，断层面受挤压较紧闭。白垩纪－早始新世（１３５～５２Ｍａ），郯庐断裂呈现为略带右行走滑的正断层（走滑断距不超过１００ｋｍ），郯庐断裂带与其北部切割深度约为３０～４０ｋｍ。中新世－更新世（２３．３～０．７３Ｍａ）断裂带表现为带有左行走滑的正断层，走滑断距约５０ｋｍ，断裂带切割深度在５０～８０ｋｍ之间。中更新世（０．７３Ｍａ以来）断裂带又变成略带右行走滑的逆断层，走滑断距不足１００ｍ。由于断裂带形成以来的剥蚀深度不大，地表的断层岩都是碎裂岩与断层泥。沿此断裂带在早白垩世构成了中国东部重要的内生金属成矿带。     

郯庐断裂新生代构造演化及其对烃源岩生排烃的影响:以辽东湾坳陷辽中凹陷为例

郯庐断裂带是渤海海域重要的活动断裂带,控制着该地区油气成藏的生储盖运圈保条件。以辽东湾坳陷辽中凹陷为研究对象,利用三维地震资料、平衡剖面分析对郯庐断裂几何学特征、演化特征进行研究;在此基础上,分析郯庐断裂走滑活动对烃源岩发育、分布、演化及生排烃的影响。辽东湾坳陷新生代构造演化分为为五个构造演化阶段、三个构造演化旋回。郯庐断裂走滑活动可错开先期、同期发育的烃源岩,改变烃源岩位置及生烃潜力的空间分布,有利于形成局部水体更深的还原环境,发育生烃潜力更大的烃源岩。走滑活动使断裂带附近地温梯度和大地热流升高,有利于降低生烃门限。郯庐断裂不同时期不同部位具有不同的活动性质,对油气运移起封闭或者运移通道作用。东营组沉积期晚期和明化镇组下段沉积期至今的断裂走滑活动与烃源岩大量生排烃期、油气成藏时期具有良好的匹配关系,提出郯庐断裂走滑活动可形成"拖曳"生排烃现象,使与走滑断层相关的圈闭中即使烃源岩条件较差亦可能具有勘探价值,从而突破了传统的油气勘探思路。     

Analysis of Structural Styles in Northern Segment of Tancheng-Lujiang Fault Zone

郯庐断裂带(郯城—庐江断裂带)北段在中—新生代发生多期不同性质活动,形成各具特色的构造样式.各种构造样式和地层间切割或覆盖关系的匹配研究,为限定断裂带活动期次及时代,建立郯庐断裂带北段变形序列提供了第一手资料.不同构造样式反映了断裂带由老至新经历了以下5个重要的变形事件:①密山县知—镇韧性剪切带黑云母40 Ar/39 Ar等时线年龄为161±3Ma,是郯庐断裂带再次发生大规模左旋走滑活动并扩展到东北地区的产物;②四平市叶赫镇负花状断层系以及早白垩世早期东北断陷盆地群的形成,是郯庐断裂带北段在早白垩世早期发生强烈的走滑—伸展作用的重要依据;③四平市石岭子镇佳木斯—伊通断裂大型逆冲断层系和断层相关褶皱、桦甸县敦化—密山断裂"逆地堑"、沈阳—哈尔滨逆冲断裂是郯庐断裂带北段特征最明显、分布最广泛的构造样式,它们形成于晚白垩世嫩江运动—晚白垩世末期,反映了这一时期郯庐断裂带北段遭受到广泛而又强烈的右旋走滑—逆冲作用;④佳伊、敦密古近纪地堑是右旋走滑、伸展双重机制控制的产物;⑤在渐新世末期古近纪地堑的构造反转结束了地堑的演化;中新世郯庐断裂带北段上地幔剪切控制了新生代含幔源包体火山口沿断裂有规律的分布.上述5个重要的变形事件由老至新组成了郯庐断裂带北段较为完整的构造演化序列,它们是不同地球动力学机制的产物.     

龙门山地区关口断裂形成与演化分析

根据大量野外露头剖面资料与钻井数据,系统分析了关口断裂形成过程与演化特征。认为关口断裂在印支早、中期为张性大力构造背景下形成的同沉积正断层,在晚三叠世卡尼克期为生长性正断层;印支晚期构造事件中该断裂改变为逆冲断层。关口断裂活动性较强,其中在燕山晚期活动性最强。关口断裂在喜马拉雅期有多期次的、长时期的强烈活动;并且目前仍是一条活动性的断层。     

Fault-Growth Pattern of the South Margin Normal Fault of the Yuguang Basin in Northwest Beijing and its Influencing Factors

Based on high-resolution remote sensing image interpretation, digital elevation model 3-D analysis, field geologic field investigation, trenching engineering, and ground-penetrating radar, synthetic research on the evolution of the Yuguang Basin South Margin Fault (YBSMF) in northwest Beijing was carried out. We found that the propagation and growth of faults most often occurred often at two locations: the fault overlapping zone and the uneven or rough fault segment. Through detailed observation and analysis of all cropouts of faults along the YBSMF from zone a to zone i, we identified three major factors that dominate or affect fault propagation and growth. First, the irregularity of fault geometry determine the propagation and growth of the fault, and therefore, the faults always propagate and grow at such irregular fault segments. The fault finally cuts off and eliminates its irregularity, making the fault geometry and fault plane smoother than before, which contributes to the slipping movement of the half-graben block in the basin. Second, the scale of the irregularity of the fault geometry affects the result of fault propagation and growth, that is, the degree of the cutting off of fault irregularity. The degree of cutting off decreases as irregularity scale increases. Third, the maximum possible slip displacement of the fault segment influences the duration of fault propagation and growth. The duration at the central segments with a large slip displacement is longer than that at the end segments with a smaller slippage value.     

丽江-小金河断裂盐源段断裂带规模、断裂带结构及其历史活动性

2008年汶川地震促使人们思考青藏高原东南缘走向和规模与龙门山断裂带相近的丽江- 小金河断裂的活动历史,但受限于地质条件制约断裂尤其是其北段相关研究极其薄弱。基岩断裂带的物质组成与结构特征是断层长期活动的产物,蕴含丰富的历史活动信息。本文以丽江- 小金河断裂盐源段多个天然剖面为研究对象,通过详细的断裂带宏观结构调查、断层岩显微构造及XRD分析发现：① 断层破碎带以一套厚度>20 m的破裂面密集带为特征,优势破裂面走向为NE20°~30°,推测为丽江- 小金河断裂长期活动形成的张剪性破裂;② 断层带核部以断层角砾岩和断层泥为主,灰岩角砾岩黏土矿物含量~2%,以伊利石和伊蒙混层为主,粉砂岩断层泥黏土矿物含量~52%,以坡缕石和绿泥石为主,石英含量36%,缺失长石类矿物。断裂带宏观结构和断层岩微观结构特征均表现为角砾呈棱角状,砾径差异极大且呈零散状分布,符合快速滑动特征,指示断层滑移方式为黏滑。此外,核部断层岩带统计厚5~8 m,这一规模相对于龙门山映秀- 北川断裂带核部180~280 m和安县- 灌县断裂带核部40~50 m显著偏小,表明前者自形成以来的活动性远低于后者,两者的地震行为并不能简单类比。结合断裂在宏观结构特征、断层岩成分与种类以及所反映的滑动方式与隆升剥蚀量的差异,认为丽江- 小金河断裂更可能是鲜水河断裂切断锦屏山- 龙门山构造带之后形成的,晚新生代与龙门山断裂带具有不同的活动历史。     

Late Quaternary Tectonic Deformation of the Eastern End of the Altyn Tagh Fault

The Quaternary activity of the faults at the eastern end of the Altyn Tagh fault, including the Dengdengshan–Chijiaciwo, Kuantanshan and Heishan faults, was studied on the basis of interpretation of satellite images, trenching, geomorphologic offset measurements and dating. The Altyn Tagh fault has extended eastwards to Kuantanshan Mountain. The left–slip rates of the Altyn Tagh fault decreased through the Qilianshan fault and were transformed into thrust and folds deformation of many NW–trending faults within the Jiuxi basin. Meanwhile, under NE–directed compression of the Tibetan plateau, thrust dominated the Dengdengshan–Chijiaciwo fault northeast of the Kuantanshan uplift with a rate lower than that of every fault in the Jiuxi basin south of the uplift, implying that tectonic deformation is mainly confined to the plateau interior and the Hexi Corridor area. From continual northeastward enlargement of the Altyn Tagh fault, the Kuantanshan uplift became a triangular wedge intruding to the east, while the Kuantanshan area at the end of this wedge rose up strongly. In future, the Altyn Tagh fault will continue to spread eastward along the Heishan and Jintananshan faults. The results have implications for understanding the propagation of crustal deformation and the mechanism of the India–Eurasian collision.     

Slip Rate of Yema River–Daxue Mountain Fault since the Late Pleistocene and Its Implications on the Deformation of the Northeastern Margin of the Tibetan Plateau

The slip rate of Yema River–Daxue Mountain fault in the western segment of Qilian Mountains was determined by the dated offset of river risers or gullies. Results indicate that the left-lateral fault slip rate is 2.82 ± 0.20 mm/a at Dazangdele site,2.00 ± 0.24 mm/a at Shibandun site,and 0.50 ± 0.36 and 2.80 ± 0.33 mm/a at two sites in Zhazihu. The ideal average slip rate of the whole fault is 2.81 ± 0.32 mm/a. The lower slip rate confirms part of the displacement of Altyn Tagh fault was transformed into an uplifting of the strap mountains in the western segment of Qilian Mountains,whereas another part transformed into sinistral displacement of Haiyuan fault. This study illustrates that the slip of large strike-slip faults in the northeastern margin of the plateau transforms into crust thickening at the tip of the fault without large-scale propagation to the outer parts of the plateau.     

同沉积断裂构造对沉积相展布的控制——以黄河口凹陷沙三中亚段沉积相研究为例

研究表明,黄河口凹陷沙河街组三段中亚段发育的沉积相类型有辫状河三角洲相、扇三角洲相、湖底扇相和湖泊相。同沉积断裂特征对沉积具有控制作用,陡坡带活动盆缘断裂控制扇三角洲的分布,缓坡带活动盆缘断裂控制辫状河三角洲分布;二级断裂对湖底扇和深水沉积区有明显的控制作用,东部断阶带中部发育的F20东西向同沉积断裂,控制了物源的主要注入通道——沟谷,对东部物源的注入具有长期影响。     

华熊地块马超营断裂走滑特征及演化

对华熊地块南部的马超营断裂带的几何样式、组成特征及其变形特点等研究结果表明,马超营断裂带经历了韧性变形和脆性变形期。韧性变形分布于该断裂带的南侧,并发生了绿片岩相的动力变质作用,其中的S-C组构特征所指示的运动方向在其南北两侧,分别为向南和向北逆冲,呈现正花状特点,反映了该断裂带具有走滑逆冲性质的断裂。韧性变形主要发生于前印支期。燕山期,全面陆-陆碰撞期间其主要表现为脆性变形特征。脆性变形主要发育于其北侧,北东向的康山-七里坪断裂、红庄-陶村断裂是其次一级的派生断裂。通过对北东向断裂运动方向和前人的成果分析,以及这些构造的平面分布样式对比认为该断裂为一条左行走滑特征的断裂带。在此基础上,结合区域动力学背景,进而讨论了它的演化特征。     

梨树断陷控陷断层的动态活动特征

桑树台断层是梨树断陷唯一一条控制断陷结构的一级断层,其动态活动特征、位移量以及对梨树断陷的控制作用等问题制约着层序地层格架和沉积体系的建立。根据该断层的生长模式,用位移—长度关系法分析其在火石岭、沙河子、营城、登娄库等地在坳陷期位移量的变化特征,定量计算不同时期断层最大位移量,分析了桑树台断层的复合式动态生长模式后认为,桑树台断层早期分南、中、北三段独立活动,控制了桑树台主洼、苏家屯次洼、金山次洼的沉积,到沙河子组后期拼合成一条断层。     

Relationship between the Pre-existing Active Kunlun Fault and Co-seismic Surface Ruptures Produced by the 2001 Mw 7．8 Central Kunlun Earthquake，China

Field investigations allow to constrain the co-seismic surface rupture zone of ～400km with a strike-slip up to 16．3 m associated with the 2001Mw 7．8 Central Kunlun earthquake that occurred along the western segment of the Kunlun fault,northern Tibet．The co-seismic rupture structures are almost duplicated on the pre-existing fault traces of the Kunlun fault．The deformational characteristics of the co-seismic surface ruptures reveal that the earthquake had a nearly pure strike-slip mechanism．Theg eologic and topographice vidence clearly shows that spatial distributions of the co-seismic surface ruptures are re-stricted by the pre-existing geological structures of the Kunlun fault．     

岷山隆起边界断裂构造活动初步研究

岷山隆起西以岷江断裂为界,东为虎牙断裂。该地区构造活动强烈,地震活动频繁,是重要活动区。岷山隆起是岷江断裂和虎牙断裂由西向东的推覆逆掩运动差异运动导致的。GPS及地质研究表明岷江断裂、虎牙断裂现今仍在活动。岷江断裂为左右旋走滑断裂,运动速度大于2mm／a;虎牙断裂整体速度2．55mm／a,断裂性质为右旋走滑断裂,而震源机制解为左旋走滑断裂。这一结果,可能与GPS观测时段、位置及断裂面结构、几何特征有关。