华北块体、胶辽朝块体与郯庐断裂

华北块体(NCB)与胶辽朝块体(JLKB)是中朝板块东部从震旦纪(680Ma)开始裂解的两个不同的构造单元。两个块体的界线称古郯庐断裂(PTLF)。古郯庐断裂位置与现今郯庐断裂(TLF)相吻合,即由合肥向北延伸,过渤海,经沈阳以东呈NE走向至吉林南部。古郯庐断裂带附近震旦纪碳酸盐岩中的强地震记录及相应的辉绿岩侵位,是中朝板块内部裂解的基本地质证据,古郯庐断裂带(板内地震带)与元古超大陆Rodinia的裂解时期是一致的。两个块体上,太古宙基底岩石不同;元古宙及古生代的发展历史有别,两个块体于晚石炭世的莫斯科期重新闭合。朝鲜半岛中部的临津江带曾被认为是大别—胶南造山带的东延部分,但临津江带只是一般性断裂,胶南超高压带在朝鲜半岛并未发现。朝鲜半岛南部主体与辽东半岛古生界相似,因此,将中朝板块的南界,也是胶辽朝块体的南界置于朝鲜半岛之南,它与胶南造山带以黄海转换断层(YSTF)联结。辽宁省瓦房店(旧称复县)与山东省蒙阴含金刚石的金伯利岩分布在郯庐断裂带的东、西两侧,南北方向距离约550km。两地金伯利岩年龄值在500～450Ma之间,即中奥陶世末侵位。鉴于两地金伯利岩在岩相学、矿物学与侵位年龄等某些方面的相似性,又紧邻郯庐断裂两侧,有些地质学家认为二者在侵位时可能相距颇近,属同一岩省。

新元古代沂沭海峡地震引发的软沉积物变形及其微量元素信息

新元古代沂沭海峡位于郯庐断裂带昌邑—大店断层西侧宽60~90km、长300km的区域内,其分布范围基本与郯庐断裂带中段一致。新元古代,该海峡盆地先后沉积了青白口系、南华系及震旦系的滨—浅海相陆源碎屑、泥质及碳酸盐沉积物,其岩石地层称之为土门群。本次研究从该海峡盆地土门群佟家庄组(由石英砂岩、泥灰岩和页岩组成,属南华系)、浮来山组(由细—粉砂岩夹页岩组成,属震旦系)及石旺庄组(主要由碳酸盐岩组成,下部夹页岩,属震旦系)中鉴别出了一系列地震触动软沉积物形成的变形构造,包括液化砂墙和砂脉、负载构造、火焰构造、球枕构造、软布丁构造、底辟构造、滑塌褶曲和同沉积断层等。它们是地震事件的记录——震积岩。新元古代中晚期(约800—600Ma)沂沭海峡盆地拉张裂陷是它们形成的动力机制。根据石旺庄组中的微亮晶方解石脉与地震成因的变形构造(如负载、火焰、软布丁及同沉积断层等)共(伴)生的事实,并结合模拟地震试验结果分析,认为微亮晶方解石脉很可能是地震引发的饱和灰泥(方解石微粒)液化脉。微量化学元素分析结果表明,这些震积岩中的w(La)/w(Sc)和w(La)/w(Th)值高于上地壳平均值和正常沉积层,而w(Th)/w(Sc)值则较低,深源微量元素Ni和Cr的含量也高于上地壳平均值及正常沉积层。这些微量元素特征是当时的盆地基底不稳定、快速沉积且伴有深部物质元素混入的反映,强地震很可能是快速沉积和促进深源物质混入的主要动力。土门群中发育的一系列地震引起的软沉积物变形(震积岩),再次证明了古郯庐断裂带的存在,由它们记录的地震事件也是晋宁运动乃至Rodinia超大陆的裂解的响应。

中朝板块元古宙板内地震带与盆地格局

地史中发生的强地震事件在地层中留下固定的记录 (图 1～ 3) ,这些记录在区域上呈带状分布 ,代表地史中的地震带。中朝板块元古宙目前可识别出两个板内地震带 (图 5 )。中元古代板内地震带 (170 0～ 12 0 0Ma)西起太行山北段 ,经燕山山脉、辽宁西部、穿越辽河平原至辽宁北部的泛河流域分布 ,即燕山—泛河地震带 ,现今呈NEE向延伸。新元古代震旦纪地震带沿吉林南部、辽东半岛、山东中部及苏皖北部现今呈NNE走向分布 ,即古郯庐地震带 (6 5 0～ 6 0 0Ma)。上述两个板内地震带是元古宙不同时期超大陆裂解的响应。中元古代与新元古代两个不同方向的地震断裂带分别控制着两个时期的盆地边界。燕山泛河地震断裂带构成中元古代海盆南界 (指现在的位置 ) ,形成向北开放的海域。古郯庐地震断裂带将中朝板块裂解为华北块体与胶辽朝块体。古郯庐地震断裂带构成震旦纪海域的边界 ,震旦纪海盆通过朝鲜半岛与当时的外海相连接 ,华北块体则为陆源剥蚀区。文内四幅古地理图 (图 6～ 9)是以地震灾变思想为指导 ,以新的地层研究、对比为基础编制的 ,侧重反映了盆地的格局及其变化。根据地震、同沉积断裂新的思路 ,可提供地质学家重新认识与解释某些沉积矿床的成因 ,它们的成矿元素均来自地球深部而非地表风化作用。

利用声发射研究郯庐断裂北段古应力事件

采用声发射实验方法,测试分析了郯庐断裂带北段古构造应力场,结果显示郯庐断裂北段西侧自晚奥陶世以来,经历了8次古构造事件,最大主应力有效值为153.6MPa;从早二叠世至早燕山期,测区构造运动很弱;早白垩世以来有4次古构造事件。由此推断依兰-伊通断裂和哈尔滨-长春断裂形成于古生代,燕山运动使其演化成大型走滑断裂。

济阳坳陷青东凹陷沙河街组四段上亚段沉积体系研究

青东凹陷是受走滑断裂影响、区域拉张作用控制而形成的新生代陆相断陷湖盆,是胜利油田勘探程度较低地区,同时也是近期勘探的热点和重点地区。利用测录井、取心和地震资料,对青东凹陷沙河街组四段上亚段(Esu4)沉积及演化特征进行了研究。结果表明,该区存在3大物源-沉积体系,即北部以垦东凸起为物源的近岸水下扇沉积体系、西部以青坨子凸起为物源的扇三角洲-湖相沉积体系及东南部以潍北凸起为物源的三角洲沉积体系。Esu4沉积体系发育主要受古地貌、断层活动的联合控制,"四周环凸、垒堑相间"的古地貌导致多物源体系、多沉积类型并存;NNE、近EW、NWW向3组断裂系统活动形成的断沟、断坡及沉积中心变化控制了沉积体系空间分布。凹陷主体呈现近东西向展布的沉积格局,东部受郯庐断裂控制主要呈北东向展布。

Earthquake events in Neoproterozoic and Early Paleozoic and its relationship with supercontinental Rodinia in North China

Carbonate liquefied veins in limestone and liquefied mud veins in mudstone are the result by earthquake, which is liquefied in sediments and a strong earthquake event remains clearly records in strata. 24 strata units with earthquake events (molar tooth), which are subdivided into 11 seismic periods, have been distinguished from Mid-Proterozoic to Early Paleozoic strata in the Sino-Korean platform. The distributions of them represent paleo-seismic tectonic zones in different periods, which is tallied with convergent continental block before Proterozoic supercontinental Rodinia and the evidence of the breakup or splitting developed in the inner Sino-Korean Platform in 700 Ma.