郯庐断裂带山东段新构造活动特征与动力学机制

摘要

郯庐断裂带山东段也称为沂沭断裂带,是中国东部重要的活动构造带。遥感及DEM影像解译结果表明,沂沭断裂带由五条大型及穿插其间的小型活断层组成。详细的野外调查发现,沂沭断裂带的新构造活动集中在F1~F5五条主干断裂之上,整体呈北北东走向,分布在安丘至郯城一带。通过被切割岩层时代、地貌特征、水系和冲沟的错断等标志,结合剖面结构特征,认为沂沭断裂带内存在破碎型与断层泥型两类活断层。破碎型活断层在断面一侧依次发育断层泥带、断层角砾带和破碎带,总宽度几米至几百米。这类活断层主要分布在F1和F2断裂上的郯城地震断层、F5断裂全段、F3断裂中南段和F4断裂中段。断层泥型活断层仅发育断层泥带,无断层角砾带和破碎带,断层泥带一般几厘米宽。这类活断层分布在F1断裂北段、F2断裂中北段、F3断裂北段和F4断裂南北两侧。除此之外的沂沭断裂带主干断层均为不活动断层,仍保留早期的固结型断层岩。
　　通过擦痕等运动学标志的野外系统观测,表明沂沭断裂带第四纪以来的新构造活动为逆右行平移。活断层构造岩带的宽度变化反映了沂沭断裂带总体的断层活动性为南强北弱和东强西弱的特点。依据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,与现代应力测量、震源机制解、GPS信息所指示的现今应力状态相吻合,说明这些活断层是在新构造活动期同一应力状态作用下的活动产物。
　　在前人关于沂沭断裂带活断层活动时代的研究基础上,本次工作中进一步应用地质、地貌和近代地震信息开展了沂沭断裂带新构造活动时代分析。结果表明,沂沭断裂带的五条主干断裂均为第四纪以来的活断层,其东地堑活断层的活动诱发1668年郯城8.5级与公元前70年的安丘7.0级地震。
　　本次工作中根据沂沭断裂带浅部活断层与先存主干断裂的关系,将其形成机制划分为直接复活、隐伏断层扩展、反向断层复活与截切断层复活四种类型。前两类是沂沭断裂带浅部活断层的主要形成机制,反映这一活动断裂带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活断层。

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第一章 前言

1.1 课题来源及研究意义与目的

1.2 研究现状

1.3 研究思路及工作方法

第二章 区域地质概况

2.1 大地构造背景与沂沭断裂带演化历史

2.2 地层

2.3 岩浆岩

2.4 深部地质特征

第三章 活断层的分布特征及运动学

3.1 遥感及 DEM影像特征

3.2 野外工作方法

3.3 活断层特征与运动学

3.3 活动方式与强度的空间变化

第四章 新构造期应力场分析

4.1 活断层应力场反演

4.2 实测应力场与现代应力场的对比

第五章 断层活动时代的讨论

5.1 新近纪玄武岩内活断层证据

5.2 现代地貌与河流的证据

5.3 近代地震现象

5.4小结

第六章 浅部断层形成机制分析

6.1 直接复活类型

6.2 隐伏断层扩展类型

6.3 反向断层复活类型

6.4 截切断层复活类型

第七章 结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文