依兰-伊通断裂全新世活动的新发现及其意义

郯庐断裂带东北段依兰-伊通断裂历史上没有发生过6级以上地震,一般认为是第四纪早期活动断裂,为中强地震发震构造。通过高分辨率卫星影像解译和野外调查,在该断裂多个段落发现断错河流Ⅰ级阶地等全新世地貌面、高1～2m的地表陡坎。其中,在通河县附近的最新地表陡坎长约70km,舒兰附近的最新地表陡坎长约10km。分别对黑龙江通河县和吉林舒兰县的陡坎进行了探槽开挖,发现通河段断层断错至近地表,被断错的最新地层年龄为距今(1730±40)a,舒兰段断层断错晚更新世地层,被距今(2360±40)a的黑色炭质黏土覆盖。这些资料表明依兰-伊通断裂至少部分段落为全新世以来的活动断裂,并且发生过7级以上强震。因此,有必要对依兰-伊通断裂晚第四纪以来的活动特征开展详细研究,以查明该断裂的空间分布、最新活动时代、分段特征、大震重复间隔等,为评价未来地震危险性及地震区划等提供依据,对东北地区的防震减灾具有重要意义。

基于遥感技术研究依兰-伊通断裂带

郯庐断裂带是中国东部的大型走滑断裂,在沈阳以北由一支分为两支:依兰—伊通断裂带和敦化-密山断裂带。利用遥感数据并结合DEM(数字高程模型)数据对郯庐断裂带北段的依兰-伊通断裂带进行了分析研究。根据该断裂带的形态特征将其划分成三段(沈阳—开原段、开原—依兰段、依兰—萝北段)。沈阳—开原段为单条断裂,它分隔了下辽河平原和辽东山地;开原—依兰段为双边不对称断裂,两支断裂相向内倾形成地堑,隔大黑山分隔了松辽盆地和那丹哈达岭;依兰-萝北段断裂较为隐伏,该段是小兴安岭和三江盆地的分界。通过分析依兰—伊通断裂带对河流和其他断裂的错动情况,进一步揭示了郯庐断裂带曾经历了早期左旋走滑和后期右旋走滑的历史。另外还对伊通地堑进行了较为详细的描述及说明,通过对其DEM作横向和纵向的剖面分析证实了其西北边界为主要控盆断裂。

依兰-伊通断裂带尚志段晚全新世以来的强震复发间隔：来自古地震与历史文献的约束

尽管依兰-伊通断裂中生代—早新生代以来的运动学和动力学研究在过去几十年中取得了显著进展和丰富成果,但受研究条件和手段所限,该断裂晚第四纪以来的强震复发间隔长期以来缺乏可靠的研究结果,致使无法科学认识其活动习性和地震危险性。基于高精度卫星影像解译和野外地质调查,发现该断裂尚志段存在至少长约25km的线性断层槽谷和陡坎。探槽开挖揭露出该断裂在全新世晚期发生EⅠ和EⅡ两期古地震事件,运动方式为走滑兼逆冲挤压,伴随明显的地层褶皱与缩短变形,累计垂直同震位移量约为(3.2±0.1)m。^(14)C测试年代结果约束古地震事件EⅠ发生于(440±30)^(180±30)a BP,事件EⅡ发生于(4 090±30)^(3 880±30)a BP。晚全新世以来的强震复发间隔约为(3 675±235)a。进一步的史料挖掘研究表明,EⅠ事件可能对应于朝鲜《日省录》记录的于公元1810年(清朝)发生在该地区的宁古塔历史地震,震级约7.0级。

依兰-伊通断裂依兰段的新活动特征及其构造演化

本文综合DEM数据、地形地貌剖面、钻孔及地层划分、浅层地震勘探、野外地质调查和典型地质剖面等资料,对依兰-伊通断裂依兰段的新构造活动进行了研究。结果表明,依兰-伊通断裂西支F1-1对小兴安岭东缘控制明显,地表陡坎微地貌相对比较发育,最新活动时代为晚更新世中晚期;东支F1-2控制了张广才岭的西缘,卫星影像线性异常不明显,地表陡坎微地貌不发育,浅层地震反射剖面所揭示的上断点埋深为45—50m,其最新活动时代为早更新世早期;中支断裂F1-3控制了低一级的地貌面,卫星影像比较清楚,地表发育高约1—2m左右的陡坎微地貌,最新活动时代为全新世。该断裂最新的活动性质表现为以右旋走滑运动为主,同时伴随有比较明显的逆冲运动分量。同时,综合前人研究结果和本次研究结果,可将依兰-伊通断裂依兰段新生代以来的构造演化划分为五个不同的阶段,即:古新世初期—古新世末期的左旋走滑挤压阶段、古新世末期—始新世中期的右旋走滑伸展阶段、始新世末期—上新世末期的右旋走滑挤压阶段、上新世末期—早第四纪的右旋走滑伸展阶段、晚第四纪的右旋走滑逆冲阶段。这一演化过程在东北地区可能具有较好的代表性。

反射地震勘探在隐伏地区盲断层活动性调查中的应用研究——以依兰-伊通断裂东支为例

随着依兰—依通断裂中支全新世活动性证据的发现,引起了越来越多学者对该断层的关注,但对与之相距仅几十公里的东支断层却研究甚少。通过依兰煤矿的深部地震资料,初步确定了该东支断层的地表投影位置;而后,布设了两条浅层人工地震反射勘探测线,以识别东支断裂的近地表构造,为对该地区的进一步研究提供基本资料。

依兰-伊通断裂新构造活动规律分析

作为郯庐断裂带北段主干的依兰一伊通断裂，其新构造活动性与活动规律仍然存在不同的认识。本次工作通过详细的野外调查，发现该断裂内活断层广泛存在，由东、西两支北东走向的主干活断层构成，沿着古近纪地堑边界断层发育。这些活断层主要呈破碎型结构，多为逆右行平移活动。通过对这些活断层一系列实测擦痕反演应力场，显示它们多是在东西向挤压中活动的，而现今应力场转变为北东东-南西西向区域性挤压。依据本次野外观察与14C定年，并结合前人定年结果与近代地震分布，表明依兰-伊通西支活断层的最新活动时代为全新世与晚更新世相间，而东支活断层的最新活动时代主要为早一中更新世。依兰-伊通断裂内活断层显示了明显的差异性活动，表现为西支的活动强度明显大于东支，西支的最新活动时代皆晚于东支，沿走向上活动性强、弱相间与最新活动时代不断变化，以及近代地震活动不均一分布。它们沿走向上的分段性、差异性活动主要是因为被一系列北西向断层切断所致。

基于精密水准的依兰-伊通断裂带北部地区垂直形变分析

利用依兰-伊通断裂带北部地区1977年、1991年和2015年3期精密水准数据,采取伪逆基准下的线性动态运动模型进行平差,并归算到选取的基准点,分别获取该区域2期相对速率场(1977~1991年和1991~2015年)。前一期速率场表明,大致以依兰-伊通断裂带为界,该区域长白山北部相对于小兴安岭南段隆升,最大相对速率为7.51mm/a;后一期速率场表明,整个依兰-伊通断裂带北部地区相对速率较小,最大相对速率仅为3.4mm/a,该区域趋向于整体性的继承性运动,断裂带两侧相对运动明显减弱。

依兰-伊通断裂方正段晚第四纪以来的构造活动及其地貌表现

方正断陷是位于依兰-伊通断裂中北部的一级负向构造单元,依兰-伊通断裂构成盆地边界的控堑断裂,在盆地中部发育走滑断裂(伊汉通断裂),与边界断裂一起构成统一的断裂系统。该中部断裂的最新活动在地貌上具有明显的表现,在卫星影像上显示出清晰的线性。笔者在高分辨率卫星影像解译的基础上,通过野外地质地貌观察测量等手段,分析认为此断裂为一长期活动断裂,普遍错断河流一级阶地,并有连续的断层陡坎展布,最新的活动时代为全新世,应该曾发生过7级以上地表破裂型地震。现今以右旋走滑运动为主,兼具垂向滑动分量,并且垂向上表现为枢纽断层的运动特征。这些结果与前人认为的依兰-伊通断裂晚第四纪以来活动性极弱,东北地区是我国构造最稳定的地区的结论似乎不甚相符。笔者认为还需要更深入的工作,以分析该断裂与盆地边界断裂的关系,并以科学的态度认识依兰-伊通断裂活动特征,充分认识其地震危险性。

依兰-伊通断裂方正-萝北段氢气特征研究

为研究断裂与断层氢气间的关系,围绕依兰-伊通断裂方正-萝北段开展断层氢气浓度流动观测工作,得到该段断裂氢气浓度变化特征。结果表明:在时间尺度上,氢气浓度存在年变规律特征,主要受温度、湿度和微生物活动的影响,一年中夏季氢气浓度最高,春秋季最低;在空间尺度上,依兰-伊通断裂北段呈南低北高的分段性特征,氢气浓度高值地区对应地震活动较强的地区,低值地区对应地震活动较弱的地区,这与当前地震活动特征相符,说明断层氢气浓度与当前地震构造活动具有较好的耦合关系。

应用震源机制解分析依兰-伊通地堑北段现代构造应力场

应用震源机制解分析了依兰-伊通地堑断裂北段的汤原-萝北段的构造活动和现代构造应力场,结果表明:区域构造活动受地堑构造控制,NW向断裂是区内主要的发震构造,震源机制主压应力轴优势分布方向为NE50°～70°,仰角40°～60°.

依兰-伊通断裂北段地震活动性研究

依据地质构造背景,应用测震学的基本方法,讨论依兰-伊通断裂北段的地震活动特征,由地震活动在时空强显示的一些规律性,认为近期该区域中强地震活动可能处于较弱势状态。

浅谈依兰-伊通断裂带构造特征及演化

通过对郯庐断裂北段的依兰-伊通断裂的展布特征,地层学,动力学演化背景,现今地震活动性等资料的分析,对依兰-伊通断裂构造特征和演化进行研究。得出依兰-伊通断裂是仍在活动的断层,并且受太平洋板块的控制。

依兰-伊通地堑断裂北段地震活动的某些特征探讨

依据地质构造背景和某些地震学方法,讨论了依兰-伊通地堑断裂北段的地震活动特征,认为该区域的地震活跃期通常在东北地震区活跃期的“尾声”或平静期开始,具有“首尾相接”的特点。

依兰-伊通断裂带中生代走滑构造特征与起源时代

北东走向、长达900km的依兰-伊通断裂带是东北地区重要的大型断裂构造,然而其起源问题却长期存在着较大的认识上分歧.通过系统的野外观察与室内综合分析,表明该断裂带在白垩-古近纪地堑外侧仍保存着走滑断层或韧性剪切带,代表了其起源期构造.这些走滑构造多为脆性平移断层,仅在南部威远堡-叶赫段和中部舒兰段出露为韧性剪切带.这两段剪切带走向北东-南西,具有陡倾的糜棱面理和缓倾的矿物拉伸线理.露头与显微构造及石英C轴组构均指示剪切带为左行走滑运动,并具有小幅度的逆冲分量.显微构造指示威远堡-叶赫段剪切带的变形温度为400~450℃,而舒兰段剪切带为350~400℃.一系列剪切带内变形与未变形岩体或岩脉的锆石U-Pb定年,限定了其走滑活动时限为160~126Ma.再依据研究区主要地质事件的对比,推断该断裂带起源时间为早白垩世初.由此表明,起源于中三叠世的郯庐断裂带中-南段,在早白垩世初区域挤压作用下（相当于燕山运动B幕）沿着依兰-伊通断裂带以左行平移断层的形式向北扩展进入东北地区.依兰-伊通断裂带在早白垩世初的出现应是东部太平洋区伊泽纳崎板块的高速斜向俯冲与西北部蒙古-鄂霍茨克洋最终关闭联合动力作用下的结果,但前者的动力贡献占主导.

依兰—伊通地堑方正断陷孢粉组合及其地层层序

根据大量钻井岩心中的孢粉资料 ,建立了方正断陷内白垩系至新近系 5个孢粉组合 ,讨论了其地质时代。并结合岩性资料 ,首次将乌云组和富锦组引入方正断陷 ,提出了方正断陷不仅发育有古近纪新安村组和达连河组 ,而且还发育有晚白垩世方正组、古近纪乌云组、宝泉岭组以及新近纪富锦组 。

依兰—伊通地堑北部早白垩世孢粉组合新发现

近年来 ,在汤原断陷钻井地层中发现了较丰富的早白垩世孢粉化石。本文依据汤原断陷汤 D7井 45 8.0—110 0 .0 m井段新发现的孢粉化石 ,建立了 3个孢粉化石组合 ,即 :Cyathidites-Pilosisporites-Cardioangulina组合、Taxodiaceaepollenites-Pinuspollenites-Cyathidites组合和 Cyathidites-Cicatricosisporites-Triporoletes-Pilosisporites组合。孢粉组合完全可以与松辽盆地登娄库组对比 。

依兰－伊通地堑第三系孢粉再沉积研究

本文对依兰－伊通地堑第三系再沉积孢粉化石的分布及其形成条件进行了深入的分析，提出了再沉积的孢粉化石来自晚白垩世地层及其主要的鉴别方法。

依兰—伊通断裂带以东白垩系沉积盆地构造特征及油气潜力

依兰—伊通断裂带以东白垩系沉积盆地已开展了一定的勘探工作,部分盆地尚未勘探。为了预测研究区的油气勘探潜力,应用区内地震、地球化学、试油数据等资料,从构造演化和成因类型等方面分析沉积盆地构造特征,在岩样分析的基础上对比烃源岩评价指标并分析资源潜力。研究结果表明:以佳木斯隆起为主的北强南弱的拼合地块活动强度与同期活动的断裂共同控制沉积盆地的形成与展布,北部沉积盆地规模大,向南部过渡为小型沉积盆地,以残留单断式为主,北部沉积盆地后期改造强度比南部大得多。各断陷盆地油气形成条件迥异:北部烃源岩有机碳含量较高,但氯仿沥青“A”含量极低,热演化程度极高,Ro最高达3.7%,所以北部沉积盆地的烃源岩可能以生气为主;南部沉积盆地有机质丰度较高,有机质类型好,高成熟—过成熟烃源岩适于生油,未熟—低熟烃源岩可能形成油页岩。研究成果为依兰—伊通断裂带以东白垩系沉积盆地的油气勘探提供了理论依据。

依兰－伊通裂谷火山活动与地震活动

依兰－伊通裂谷火山活动与地震活动陈洪洲，任锦章，徐亚勤（黑龙江省地震局哈尔滨１５０００８）摘要沿着依兰－伊通裂谷发育有新生代的火山喷发带和现代的地震活动带。本文论述了该裂谷及其火山与地震活动特征，并讨论了地震与火山的关系，认为该裂谷的某些地震发生可能...

基于水位的依兰伊通断裂带构造应力场初步研究

郯庐断裂带在沈阳以北由一支分为两支NE向的依兰-伊通断裂带和NEE向的敦化-密山断裂带,这两条断裂带构成了郯庐断裂带北延的主体部分,贯穿东北三省的依兰-伊通断裂是东北地区规模最大的断裂,沿断裂分布有吉林市、长春市、佳木斯市等许多人口密集、经济发达的市县.