任 杰

（合肥工業(yè)大學(xué)，安徽 合肥 230000）

郯廬斷裂帶是中國(guó)東部規(guī)模最大的斷裂帶，也是一條巨大的強(qiáng)震活動(dòng)帶，沿郯廬斷裂帶城市與重大工程分布較多、人口密集，隨著城市的發(fā)展以及工程建設(shè)的不斷增多和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)郯廬斷裂帶的穩(wěn)定性研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值[1]。

1 郯廬斷裂帶基本概況

郯廬斷裂帶是中國(guó)東部大陸邊緣上發(fā)育的一系列北東-北北東走向左行平移斷層中規(guī)模最大、構(gòu)造位置最特殊、演化最為復(fù)雜的一條巨型斷裂帶。它南起湖北武穴，經(jīng)安徽太湖、桐城、廬江、嘉山，江蘇泗洪、宿遷、新沂，山東郯城、沂水、濰坊，跨過(guò)渤海，自遼寧營(yíng)口向北貫穿東北三省，并且繼續(xù)向北延伸進(jìn)入俄羅斯境內(nèi)[2-5]。

在中國(guó)境內(nèi)習(xí)慣上將郯廬斷裂帶分為南段（安徽段和江蘇段）、中段（山東段和渤海段）和北段（東北段）三個(gè)部分。其中，山東段又稱為沂沭斷裂帶，渤海段又稱為營(yíng)濰斷裂帶。東北段自沈陽(yáng)以北包括了兩條斷裂，分別稱為依蘭-伊通斷裂帶和敦化-密山斷裂帶。郯廬斷裂帶走向變化范圍大致在10°～45°之間（江蘇段和山東段走向北北東，安徽段和東北段走向近北東），平面展布形態(tài)呈緩“S”型（圖1），中國(guó)境內(nèi)延伸總長(zhǎng)約2400km。

2 郯廬斷裂帶的活動(dòng)規(guī)律

目前，郯廬斷裂帶的活動(dòng)規(guī)律研究主要集中在蘇皖段和山東段。

其中在蘇皖段，郯廬斷裂帶活斷層廣泛出現(xiàn)，多呈現(xiàn)為斷層泥帶、斷層角礫帶和碎裂帶的分帶現(xiàn)象。安徽段活斷層除北端嘉山盆地段與南端由兩條主干活斷層構(gòu)成外，區(qū)內(nèi)郯廬活斷層主體上為一條主干活斷層帶。這些活斷層在結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)出破碎型與斷層泥型沿走向上相間出現(xiàn)，但以前者為主。在斷層類別方面，江蘇段活斷層主要以逆沖活動(dòng)和右行平移活動(dòng)為主，安徽段活斷層主要呈現(xiàn)為逆右行平移活動(dòng)，但逆沖分量隨著斷層傾角變小而増大。應(yīng)力狀態(tài)方面，依據(jù)區(qū)內(nèi)活斷層擦痕所反演的應(yīng)力場(chǎng)，顯示它們活動(dòng)時(shí)的區(qū)域上應(yīng)力狀態(tài)為北東東－南西西向擠壓，與現(xiàn)今的應(yīng)為狀態(tài)一致。活動(dòng)時(shí)代方面，綜合各類現(xiàn)象及研究工作，認(rèn)為郯廬斷裂帶蘇皖段的最新活動(dòng)時(shí)代主要集中在中更新世至全新世。詳細(xì)的野外工作發(fā)現(xiàn)，郯廬斷裂帶江蘇段內(nèi)活斷層多為早期正斷層直接復(fù)活成因，復(fù)活的早期正斷層包括地塹邊界正斷層及旁側(cè)伴生正斷層。山東段東地塹內(nèi)部存在的活斷層也延入了江蘇段，具有較強(qiáng)的活動(dòng)性，在成因上也是早期斷層的復(fù)活。安徽段活斷層主體上是早期盆緣正斷層直接復(fù)活成因，局部出現(xiàn)在旁側(cè)反向斷層上。這些安徽段活斷層的活動(dòng)并沒(méi)有改變?cè)缙谂璧匕l(fā)育階段的地貌格局，顯示其累計(jì)垂直位移量有限，并與其右行平移為主相吻合。而以逆沖活動(dòng)為主的江蘇段活斷層則多處顯示對(duì)現(xiàn)今地貌的明顯影響[6]。

山東段內(nèi)，野外工作發(fā)現(xiàn)，沂沭斷裂帶內(nèi)活斷層廣泛出現(xiàn)，主要是利用早期地塹邊界上的四條主干斷裂而復(fù)活，部分出現(xiàn)在旁側(cè)反向斷層上。四條主干斷裂上皆出現(xiàn)了破碎型與斷層泥型活斷層，也仍保留有局部不活動(dòng)段。斷層類型方面，通過(guò)系統(tǒng)野外觀察，顯示沂沭斷裂帶內(nèi)的活斷層普遍呈現(xiàn)為逆右行平移，但逆沖分量在不同部位有所變化?；顒?dòng)強(qiáng)度方面，活斷層結(jié)構(gòu)與近代地震活動(dòng)等信息指示，沂沭斷裂帶在新構(gòu)造活動(dòng)期的活動(dòng)強(qiáng)度呈現(xiàn)為自北向南及自西向東增加的變化規(guī)律。應(yīng)力狀態(tài)方面，通過(guò)應(yīng)用一系列活斷層擦痕反演應(yīng)力場(chǎng)，表明沂沭斷裂帶活斷層在新構(gòu)造期是在北東東-南西西向擠壓應(yīng)力作用下活動(dòng)的，與現(xiàn)今的應(yīng)力場(chǎng)狀態(tài)一致?；顒?dòng)時(shí)代方面，綜合各類現(xiàn)象可得出結(jié)論，郯廬斷裂帶山東段的最新活動(dòng)時(shí)代主要為晚更新世至全新世。

3 郯廬斷裂帶的活動(dòng)性與地震危險(xiǎn)性分析

郯廬斷裂帶同樣也是一條重要的地震活動(dòng)帶（圖2）。其中山東段與渤海段曾發(fā)生過(guò)強(qiáng)烈地震，包括郯城1668年8.5級(jí)地震、公元前70年諸城7.0級(jí)地震及渤海1969年7.4級(jí)地震。

關(guān)于郯廬斷裂帶晚更新世以來(lái)的活動(dòng)構(gòu)造與地震活動(dòng)性方面，地震部門在上世紀(jì)70～80年代進(jìn)行過(guò)較為系統(tǒng)的研究，其成果主要被總結(jié)在《郯廬帶地震活動(dòng)性研究》（魏光興等，1993，地震出版社）專著中。研究認(rèn)為，郯廬斷裂帶的活動(dòng)構(gòu)造與地震活動(dòng)具有明顯的分段性，總體上表現(xiàn)為中段活動(dòng)性最強(qiáng)，歷史上有多次強(qiáng)震發(fā)生，屬于強(qiáng)震活動(dòng)段；而南、北段活動(dòng)性相對(duì)較弱，為中等地震活動(dòng)段。

在郯廬斷裂帶的地震活動(dòng)性方面，上世紀(jì)70～80年代地震部門開展過(guò)研究與分析。已有的成果認(rèn)為，郯廬斷裂帶上6級(jí)以上強(qiáng)震沿?cái)嗔褞Ь哂?°（緯度）的等間距性，震源深度沿?cái)嗔褞ё呦蛞簿哂幸欢ǖ淖兓?guī)律，以渤海段震源深度最深（15km～35km）。斷裂帶內(nèi)已發(fā)生過(guò)的中、強(qiáng)震周期分別約為300、90、50、30年。斷裂帶內(nèi)的弱震時(shí)間分布屬隨機(jī)態(tài)。斷裂帶內(nèi)誘發(fā)地震的斷層除北東、北北東走向者外，旁則北西向斷層也會(huì)誘發(fā)地震，特別是兩者相交處往往是大地震發(fā)生之處。

關(guān)于郯廬斷裂帶的活動(dòng)與地震趨勢(shì)方面，其地震活動(dòng)具有周期性，當(dāng)前處于地震活動(dòng)期。并依據(jù)地震空白區(qū)的分析，發(fā)現(xiàn)渤海大震后小震具有向東北方向遷移的趨勢(shì)，推斷遼東地區(qū)是未來(lái)可能發(fā)生強(qiáng)震的地區(qū)之一。高維民和李家靈（1988）通過(guò)對(duì)郯城特大地震的分析，指出沂沭帶8級(jí)大震原地重復(fù)周期為3000年左右，而不是原先人們認(rèn)為的300年左右[7]。

圖2 郯廬斷裂帶安徽段周邊近代（黃色）及歷史（桔紅色）地震分布圖

郯廬地震帶是中東部規(guī)模最大的地震帶，沿郯廬深大斷裂展布，包括郯廬斷裂帶兩側(cè)及其鄰近地區(qū)與之平行或斜交的次級(jí)斷裂。該帶呈北北東走向，貫穿整個(gè)中朝斷塊區(qū)和華北地臺(tái)區(qū)的東部。該地震帶上曾發(fā)生多次強(qiáng)震，據(jù)統(tǒng)計(jì)研究，自公元1400年以來(lái)，以郯廬斷裂為中心200km范圍內(nèi)共發(fā)生M8.5級(jí)地震1次，M7.0～7.9級(jí)地震5次，M6～6.9級(jí)地震11次。該地震帶上的地震活動(dòng)具有分段性：中段強(qiáng)度較大，頻度較低；南段強(qiáng)度較小，頻度較高。

郯廬地震帶中段為呈北北東向穿切由太古代結(jié)晶基底組成的華北斷塊區(qū)，主要由四條大致平行的主斷裂組成，這四條主斷裂在魯中沂、沭河谷地構(gòu)成了20km～40km的“兩塹夾一壘”的構(gòu)造，稱為沂沐深斷裂帶。該段是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、新活動(dòng)強(qiáng)、基底介質(zhì)剛度較高。據(jù)史料記載，6級(jí)以上強(qiáng)震主要集中在郯廬斷裂帶中段，如1668年7月25日8.5級(jí)郯城地震。已有研究表明，郯廬斷裂帶處在強(qiáng)烈擠壓并兼有右旋扭動(dòng)的斷裂段。由于它遭受的正應(yīng)力大，剪切應(yīng)力也大，易于積累大地震的能量，而難于以中、小地震的形式來(lái)釋放，故該段地震強(qiáng)度大，頻度低。

郯廬地震帶南段發(fā)育在揚(yáng)子斷塊與華北淮陽(yáng)斷褶的交界處，其介質(zhì)相對(duì)較軟，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，構(gòu)造應(yīng)力量級(jí)不高，地震活動(dòng)強(qiáng)度不大，其地震活動(dòng)水平較北段略高。

4 郯廬斷裂帶控礦的一般規(guī)律

礦體的形成與斷裂活動(dòng)有著密不可分的關(guān)系，郯廬斷裂帶的分支斷裂及其次級(jí)斷裂控制著范圍內(nèi)的礦體分布、礦體規(guī)模、礦體類型以及礦化的富集程度。

4.1 不同級(jí)別構(gòu)造對(duì)應(yīng)控制不同級(jí)別成礦單元

不同規(guī)模的礦床對(duì)應(yīng)不同級(jí)別的斷裂構(gòu)造，多級(jí)構(gòu)造控礦是研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造控礦的一個(gè)突出特點(diǎn)。礦田主要受NNE向主斷裂帶控制；礦床不僅受主斷裂帶控制，還受裂隙帶的影響；而礦體則受局部分支斷裂構(gòu)造的控制。

4.2 構(gòu)造對(duì)礦化的多級(jí)控制

研究區(qū)內(nèi)的招平斷裂、三山島斷裂、焦家斷裂均屬一級(jí)斷裂，他們既是成礦的導(dǎo)礦構(gòu)造，又是容礦構(gòu)造，在此斷裂帶上產(chǎn)出的礦床一般規(guī)模較大。玲瓏斷裂、大尹各莊斷裂屬于二級(jí)斷裂，只是容礦斷裂。其他的三級(jí)構(gòu)造斷裂則控制著中小型礦點(diǎn)的分布和形成。

4.3 斷裂破碎帶控制礦化類型

不同的構(gòu)造變形、巖石孔隙度，控制不同的礦化類型。通常情況下，規(guī)模較大的斷裂構(gòu)造，巖石的孔隙度較大，強(qiáng)度高。反之，由于較小的斷裂一般多為脆性破裂，孔隙度小，構(gòu)造巖強(qiáng)度低。

4.4 局部富集程度由構(gòu)造斷裂控制

斷裂帶上的構(gòu)造引張部位、主次斷裂帶的交匯部位、斷裂帶彎曲走向的部位等，由于這些部位的應(yīng)力集中釋放，巖石破碎，所以更有利于成礦，礦液的聚集和流動(dòng)。所以說(shuō)，斷裂構(gòu)造控制著礦體的富集[8-10]。

4.5 礦體常呈等距分布

由于構(gòu)造變形的不均一和交叉復(fù)合，礦體僅在局部發(fā)育，使得構(gòu)造控礦常常呈現(xiàn)等距離分布的特點(diǎn)。

5 成礦預(yù)測(cè)

（1）在斷裂帶的下盤部位，破碎巖帶種類越多，巖石破碎越強(qiáng)烈，成礦越有利。

（2）斷裂規(guī)模越大，切割越深，延伸越遠(yuǎn)，越有利于導(dǎo)礦；力學(xué)特性呈張扭性，張性的斷裂越有利于容礦；在同一斷裂上，力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化的地方越有利于成礦。

（3）找金礦時(shí)，可以找與其共生的礦物，比如：黃鐵礦、黃銅礦、鋅礦、以及硫化物礦。所以硫化物礦成分越復(fù)雜，共生礦越多，越有利于找金礦。