郯庐断裂带渤海段新构造活动方式与深部背景

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郯庐断裂带渤海段也称为营潍断裂带。以往关于营潍断裂带第四纪活断层的综合研究有限,诸多方面仍存在着认识上的分歧。本文利用一系列地震剖面,对该断裂带新构造活动规律进行了综合分析。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。渤海地震的震源机制解、周边现代应力测量与GPS资料,皆显示新构造活动期的区域应力状态为北东东-南西西向挤压。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NEE-SWW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。总体上,该断裂带第四纪以来活动时代中部最新,南、北两段相对较早。郯庐断裂带中段包括了渤海段与山东段。该段地震活动强度大、频率高,是中国东部一条重要的地震活动带。地震分布表明,沂沭断裂带东地堑的地震活动明显强于西地堑,而营潍断裂带地震活动性自南向北呈现弱-强-弱的特点。强震沿该断裂带中段局部发生,弱震不均匀分布,一些部位为无震区。本文利用5条大地电磁测深剖面,对该断裂带中段地震孕育的深部背景进行了对比分析。结果表明,该断裂带切穿整个地壳,地壳电性结构显著不均一,但普遍出现陡立的低阻带与高阻带相间排列的现象,从而成为强烈的新构造活动带。该断裂带上3处≥Ms7级强震的地壳电性结构实例显示,带内上地壳中、下部出现刚性高阻层连接旁侧或两侧刚性高阻体时才会出现大的应力积累,从而成为强震发生必要的深部结构条件。而该断裂带弱震区显示全地壳尺度陡立软弱低阻带与刚性高阻带相间排列现象,其中的高阻带内只能积累有限应力而诱发弱震。该断裂带无震区上地壳出现了巨厚的异常软弱低阻层,成为极易蠕滑带,旁侧的刚性高阻体完全无法积累应力而诱发地震。上述实际对比分析表明,大型活动断裂带内上地壳的电性结构和流变学与地震活动性密切关联。
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