2021临沂地震危险_临沂地震带.doc

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1、2021临沂地震危险_临沂地震带临沂地震危险_临沂地震带安丘所处地震带形势第 卷第 期地 震 地 质 ， 年 月 ， 沂沭断裂带安丘 一 莒县断裂安丘一朱里段 几何结构与活动特征王志才 贾荣光 孙 昭民 石 荣会 晁洪太 ） 中国地震局地质研究所 ， 北京 ） 山东省地震工程研究院， 济南 摘要安丘 一莒县断裂是沂沭断裂带最主要 的活动断裂 ， 对强震 的发生具有 明显 的控制作用 。 该断裂的安丘一朱里段由南流段 、 双官一眉村段 和朱里段 条右阶斜列 的次级断裂所组成 ， 以右旋走 滑活动为主 ， 兼有正断或逆 冲活动分量 ； 其最新活动时代推断为晚更新世一全新世早期 。根据 断裂活 动性

2、的最新研究成果 ， 认为在莒县至昌邑之间安丘 一 莒县断裂仍是 占主导地位的活动断裂 ， 与公元前 年安丘 级地震 的发生具有密切关系。 关键词 断裂活动性 安丘 一莒县断裂 安丘一朱里段 安丘 级地震中图分类号 文献标识码 ： 文章编号 ： （ ） 引言郯庐断裂带 是 中国东部规模最 大的活动构造 带 ， 中生 代 曾经历过 巨大的左行平移 和大 陆裂谷发育阶段（ 高维明等 ， ） ， 第四纪以右旋走滑兼逆冲活动为主要特征 ， 对现代地震活动具有 明显 的控制作用 。该 断裂 带 在 山东 及 苏北 的段 落通 常 称为 沂沭 断裂 带 ， 由 昌邑 一大店 断裂（ 。 ） 、 白芬子 一

3、浮来山断裂（ ： ） 、 沂水 一 汤头断裂（ ） 、 郎邵 一葛沟断裂（ ） 、 安丘 一莒县断裂（ ） 等 条近 于平行的断裂所组 成 ， 晚更新 世 晚期 以来 的新 活 动主要 表 现在 安丘 一莒县 断裂 上 。它 由多个 独立 的破 裂段 组成 ， 年 郯城 级 地震就 发生 在该 断裂 的 中段 （ 方 仲景 等 ， ； 国家地 震局地质研究所 ， ； 高维 明等 ， ； 李 家灵等 ， ； 晁洪 太等 ， ， ） 。 经过 世纪 年代 的初 步研 究和 年 代开始 的活 断层地 质填 图工作 ， 对 安丘 一莒县断裂莒县以南段落的研究已相当深入 ， 但对莒县以北的安丘段的研究则

4、较薄弱（ 图 ） 。方仲景等（ 国家地震局地质研 究所 ， ） 认为公元 前 年安丘 级地 震与 安丘段 断裂 活 动有 密切 关系， 虽然此前 有一些调查工 作涉及该段 ， 但对于最新 活动断裂 的结构和活动性仍 不清楚 ， 也 未 发现与安 丘 级地震相关 的地震断层 ， 甚 至没有 见 到错 断晚更 新世 地层 的地 质剖 面 。因此 ， 对 该断裂段进 行详细 的断裂 活动性调查 十分必要 ， 这是正 确评 价这 一地 区发震 构造 的基 础 ， 对 于 地震预报 和地震安全性评 价工作具有 十分重要 的意 义。 收稿 日期 一 收稿 ， 一 改回。 基金项 目 山东省“ 十 五” 重

5、点项 目“ 潍 坊市 活断层探测与 地震危 险性 评价” 和山东省 地震局科 研基金 （ ） 联合资助。 中国地震局地质研究所论著 。 期王志才等 ： 沂沭断裂带安丘 一 莒县断裂安丘一朱里段几何结构与活动特征 断裂概况安丘 一 莒县 断裂在朱 里 以北 隐伏于第 四系 之下； 在朱 里 以南 至安 丘 间 （ 安 丘一朱 里 段 ） 断 续 出露于地表 ， 或 有厚 度 不 大 的全 新 世 晚期 松散土或腐殖土覆盖 ， 在地貌上有明显的表现（ 图 ） 。一般 而言 ， 西 高东低 ， 断裂西 侧是最 低 一级 的基岩夷平 面 ， 出露 白垩 纪火 山碎屑 岩 、 粉砂 岩或古生代灰岩等 ；

6、 断裂东侧为第 四纪平原 ， 堆积了黄色细粉砂 或粉 砂质黏 土 。在朱 里一 穆村 之 间沿断裂西侧展 布着 向的丘 陵 ， 由白垩 纪 基 岩构成 的 顶 面 平 坦 ， 海拔 高度一般 为 ， 局部覆盖 了第 四纪早 中期 的砾 石 、 砂 砾石 层， 顶部见 薄层 的风成砂质黄 土。 安 丘一朱 里 段 断 裂 几 何 结构 与 活动性该断裂段走 向 ， 倾向 或 ， 由 北 向南经朱 里 、 上游 、 眉村、 双官 埠 、 南流 镇及 刘 家洼等地 （ 图 ） ， 在刘 家洼 以南 、 朱 里 以北 隐 伏 图 沂沭断裂带北段平面图 于第 四系 之 下 ， 中部 出露 段 可 分 为

7、南 流段 、 双 官一 眉村段和 朱 里段 等 个 次级 段 ， 它 们呈 右 阶斜 列形式 。下 面 由北 向南 对 这 个 次级 段 的 剖 面特点 和活动性分别 进行介绍 。 安 丘 一菖县 断裂 ； 沂沭 带 主干断 裂 ； 推 测及 实测 断裂 ； 正 断裂 ； 逆断 裂 ； 走滑 断裂 朱里段 该段 长度约 ， 在赵家庄 以北 隐伏 于第 四系之 下 ； 在 方 家 屯至 上游 村 之 间 ， 断裂 形 迹 清 楚， 平面上呈直线状 ， 走向 。 ， 断面既有东倾 ， 也 有西倾 ， 倾角 。 。 ， 剖 面上表 现 出 明显 西升东降 的活动性质 。 在方家屯村南约 内， 沿断裂

8、存在明显的地形转折， 西高东低， 西侧局部 出露 白垩纪火山碎屑岩 ， 一般覆盖 了较薄的第 四系 ， 由下 至上分别 是 砾石 层 、 红色 粗砂 和黄 色粉 砂土 ， 东 侧是 黄色粉细砂及含 钙质结核 的粉质 黏土 。在朱 里村 西的地形转折 部位 ， 断裂 明显错断 了第 四系下 部 含红色粗砂 的砾石层 ， 以及 晚 更新 世 以来 的黄色 粉 土 （ 图 ） ， 断 层 面西倾 ， 倾向 。 ， 倾 角 。 ， 西侧见火 山碎屑岩 出露 ， 剖 面上 表现 出西 盘 向东 逆 冲的 活动 性 质 。断裂 带 内发 育 宽度 约 余米的断层泥和断层角砾带， 断层泥灰黑色 ， 含角砾。

9、 在朱 里村南至上游村 之间 ， 在 向展布 的丘 陵东坡 常见断裂 出露 ， 断裂西 盘往 往是 白垩 系王 氏组 ， 东盘为 白垩纪火 山碎 屑岩或第 四纪地 层 。明显 错 断 的第 四纪地层 是灰 白色 砾石 层 、 黄色砾石层 及红色粗砂细 砾层 ， 属 第 四纪早 中期 的沉积。 在上游村水库附近进行了探槽开挖 ， 见到了清楚的断层剖面（ 图 ） ， 王氏组与一套较厚的 地震地质早更新世石 英 砂 砾 石层 呈 断 层 接触 ， 剖 面上 为 正断层性质 ， 东盘 下降 ， 砾石 层 中还见 到反 向断层， 断距 达 。 在上游村南公路旁采石厂可见断裂带宽度达 以上 ， 由不 同

10、时代 的碎 裂 岩带 、 断层 泥 带组成 ， 最新活动 面的倾 向为 。 ， 倾角 。 ， 西侧是碎裂岩带和断层泥带， 东侧是浅灰绿色的火 山碎屑岩 ， 同时 ， 断裂还 错 断了第 四纪 早 中期 的砾石层和 红 色砂 砾 石 层 （ 图 ） ， 砾 石 层 中可 见强 烈的高 岭 土化 现 象 ； 整 个 剖 面被 薄 层 的灰黑 色砂 土所覆盖 。 双官一眉村段该断裂段发育在 向丘陵与东侧平原的过 渡地 带 ， 长度 约 ， 经 眉村 、 院上 、 西 庄子西 、 双官埠东等地， 总体走 向 。 ， 向东倾 ， 剖面上表现为西升东 降的正断性质 ； 在平 面上 呈直线状 ， 表现出走滑

11、断裂特点。断裂西侧为基 岩 出露 的丘陵 ， 东侧 是 由黄色 亚黏 土或 粉砂 、 粉土组成 的低 地或平 原 ， 局部有 基岩 出露 ， 断 裂 明显错断 了第 四纪晚期 以来 的沉积物 。 在眉村 镇 西 庄 子 村 西 老 断 层 面 的 东 侧 约 处 ， 可见该断裂 错 断 了第 四纪 地层 （ 图 ） 。 该剖 面 中 由下 至 上 分 别 发 育 褐 红 色 的 砂 砾 黏 土、 灰 白色 的钙质结 核层 和黄 色粉 土 ； 发育 个 断层滑 动面 ， 其 产状 分 别 为倾 向 。 、 倾角 。 ， 倾向 。 、 倾角 。 ， 东盘 依次 下 降 ， 从 上 部 的黄 色粉土

12、 中取 了释光样 品 ， 光释 光 （ ） 年龄为距今 （ ） ， 表 明地层 时代 为晚更新 世 。 在双官埠 村 东 南 断层 剖 面 中 ， 断 裂 带 西 侧是灰紫色的青山组火山碎屑岩 ， 东侧是第 四纪地层 （ 图 ） ， 具有 正 断 层性 质 。断 裂 带 内碎 裂岩和断层角砾发育， 厚度约 ， 靠近断裂带的火 山碎 屑岩 破 碎 明显 ， 而 近断 裂 带 的褐 红 色 砾质黏 土也 发 生 了明显 变 形 ， 最 新 滑 动 面位 于 图 安丘一朱里段断裂分布图 褐红色砾质 黏土与黄色粉砂 、 粉土之 间 ， 倾向 。 、 倾角 。 ； 断裂带 之上覆盖 了厚 约 的全 新世

13、晚期灰黑 色砂 砾土 ， 无错 动 现象 。在黄 色 粉砂 土 中取 了 个释 光 样 一 和 一 ， 年龄分别为距今 （ ） 和（ ） 期王志才等 ： 沂沭断裂带安丘 一莒县断裂安丘一朱里段几何结构与活动特征 南流段经 丁 家 孟 村西 北 、 南 流镇 、 后 曹 村 西 及刘家洼等地， 在刘家洼以南断裂隐伏于第 四 系之下 。总体走 向为 ， 倾 向 ， 剖 面 上 表现 为逆 冲 的活 动性 质 。该 断 裂 段 地 势 西 高东低 ， 但 断 裂 通 过 处 无 明显 的 陡坎 地 形 。 在刘家洼 至南 流一 带 ， 断 裂带 一般 发 育在 青图 朱里西小水库东北安丘一莒县断裂剖

14、面 山组和王 氏组或古生代灰岩与 白垩纪地层之间， 往往 发 育 的断 裂破 碎 带 和断层 泥带 。 含红色粗砂砾石层； 黄色粉砂土； 灰黑色断层泥夹断层角砾 ； 推测为黄色粉土或黏土； 近代松 散砂土； 白垩纪火山碎屑岩在丁家孟 庄 村 西 小 水 库 周 围见 到 套 第 四纪地层 ， 下部 是 中更新 世褐 红 色含砂 黏 土或 亚黏土 ， 上部 是晚 更新 世黄 色 粉土夹 钙质结核层， 两者呈平行接触关系。在剖面中 可见褐 红 色 含砂 泥 岩 逆 冲 到 黄 色粉 土 夹 钙 质结核层 之 上 （ 图 ） ， 断层面倾 向 。 、 倾角 。 ， 表 明断裂 在晚更新世 活动 。

15、综上所述 ， 安丘 一莒 县 断裂 安 丘一 朱里段 由南流段 、 双官一眉村 段 和朱里 段等 条右阶斜列 的次级 断裂 所 组成 ， 与安丘 一莒县断裂莒县 以南 段 次级 活动 断 裂 的排 列方 式一图 朱里上游村水库安丘一莒县断裂剖面 致（ 晁洪太等， ） 。这些 断裂 在 地 貌上 常构成 线性 的丘 陵与平 原之 间的分 界线 ， 或处 于 丘 陵 的东 坡 。双 官一 眉 村 段 和 朱 里 段断裂 沿走 向平 直 ， 断裂 通 过处 位于 地形 的全新世灰黄、 棕色黏土， 含黄皮石英砾石；早更 新世黄褐色、 灰绿色砂层， 含黄棕色黏土 团块；早 更新世黄褐色、 灰白色砂砾石层

16、 ； 王氏组紫红色砂 页岩破碎带 ； 杂色断层泥带转折部位； 从遥感影像上分析 ， 断裂线性地貌 明显 ， 在西庄 子和 院上 村之 间 有一定 的右旋错动现象， 这两段可能以右旋走滑为主要活动形式 ； 而南 流段则 具 有 明显 的逆 冲活 动性质 。 这 条次级断裂错 断的最新地层 是黄 色 细粉砂 、 粉土和粉质黏土 ， 属于晚更新世层位 ； 个样 品的 年代分别 为距今 （ ） 、 （ ） 和（ ） ， 图 上游村公路旁采石厂安丘 一 莒县断裂剖面 属于晚更新世早期 。根据有关的文献资料 ， 在晚更新世末期的末次冰盛期， 潍坊及北侧的渤海区域 曾广泛发育风成堆积 （ 张祖陆 ， ； 夏

17、含砾灰色 一褐灰色粉土； 高岭土化砾石层 ； 红 色砂质黏土 ； 红色砂砾层 ； 底砾、 卵石层 ； 灰 绿色火山碎屑岩 ； 碎裂岩；紫红 一灰绿色断层 泥； 紫色断层泥 ， 断层角砾 ； 老断层泥带东兴等， ） ； 这一地区常见的黄色细砂、 粉 地震地质图 眉村镇西庄子西安丘 一莒县断裂剖面 ， 松散砂砾土； 黄色粉土； 灰白钙质结核层 ； 褐红色砂砾黏土砂和粉土可能是 晚更新世 末至全新 世初期形 成的风成物 ； 根据野 外观察 ， 在 朱里 以北 方家 一 。 屯和赵家庄等处， 断裂已将这一套风成砂质黄土错断。 目前断裂 带之上覆盖 的只是厚 度不大的灰黑色砂砾土， 估计为全新世晚期的产

18、物。因此 ， 推 测 安 丘一朱 里 段 的断 裂最 新 活 动时代可能为晚更新世一全新世早期。 讨论图 双官埠村南安丘 一 莒县断裂剖面 安丘 一莒县 断裂 安丘 段 的活 动性 与公元前 年安丘 级地震 发震构造一 般认 为在 莒 县 以北 沂 沭带 东 地 堑 内灰白色近代砂砾土； 黄色粉土； 黄色细粉砂 ； 褐色含砾石黏土； 碎裂岩 ； 青山组火山岩最新活 动的断裂有 支 ， 东 支经 陵 阳、 峤山、 招贤土 岭 、 川里水库等地； 有 研 究 者 认 为东 支在晚更新 世 晚期 （ 距 今 约 万 年 前 ） 由黏 滑运动转 化 为 蠕 滑运 动 （ 杨一冲等， ） ， 也有 人认

19、为 年 郯 城 地 震 的地表 破裂达到了招贤土岭（ 李家灵等， ； 晁洪太 等， ， ） ； 但 向北活动性减弱 ， 仅在汪湖莫 家崖 头见到 了错 断晚 更新 世地 层 的剖 面 。 图 南流镇丁家孟庄村西安丘 一莒县断裂剖面 西支经莒县以北的茅埠、 高 固崖 、 恨虎山、 石埠盆地 向北 经安丘 田家 官 庄 、 冯 家坊 子等地一 ， 褐红色含砂黏土； 黄色粉土夹钙质结核层直到潍坊 昌邑一 带 ； 该 段 活断层 在 遥感 图像 上线性特征清 晰 （ 郭芳 等 ， ） 。 曾有报 道 在莒县 以北断裂错 断 了中更新 世晚期 的褐 红色 含砾黏 土 （ 江娃利 等 ， ） ， 最 近宋

20、 方敏 等人 在莒县 以北茅埠一石埠 段发现最新 活动断裂错 断了晚更新世 晚期至全新世早期地层 ， 探槽开 挖期王志才等 ： 沂沭断裂带安丘 一 莒县断裂安丘一朱里段几何结构与活动特征 揭露 的最 近一 次古地震事件距今 约 万年左右。因此 ， 安 丘 一莒县断 裂莒县 以北 安丘段 总体 上具有 晚更新 世晚期至全新世 早期的活动特征 。 前人根据有 关的地震史料 、 沿沂沭带东 地堑 分布 的 山崩 滑坡 、 倒 石 堆等 现象 和少量 断裂 活动资料 ， 将公元前 年安 丘 级地震 与沂沭带 活动断裂相联 系（ 李 善邦， ； 方仲景等 ， ） ， 但对活动断裂的研究不够深入。在 昌邑

21、以北沂沭断裂带进入渤海后 ， 向构造受到 了强烈伸展构造的叠加改造， 徐杰等 （ ） 认为郯庐断裂莱州湾段是被黄北等横 向断裂强烈 分割 、 改造而废弃的一段。在莒县一 昌邑之间发育一系列与沂沭断裂带相交的 向断裂， 如， 双山 一 李 家庄断裂 、 无棣 一 益都断裂 、 安丘 断裂和 昌乐断裂 等 ， 其 中后 条断裂在 晚更新 世 以来 不活动 ， 而双 山 一 李 家庄 断裂是该地 区晚更新世 以来 活动性最强 的一条 断裂 。有研 究者根 据黄 土 中有机炭 的“ 测年结果推测 ， 该断裂 的最新 活动年代 为全新 世 晚期 （ 王华林 等 ， ） ， 认 为 公 元前 年安丘 级

22、地震与此断裂有 关（ 王华林 ， ） ； 但最 近 的研究成果 认为双 山 一李家庄 断裂错断 的最新 地层年代为距今 （ ） ； 没有 发现 错断全 新世 地层 的剖 面 。该 断裂 在 靠 近临朐县一带新 活动较强 ， 控制 了临朐盆地 东北 边 界的第 四纪 活动 ； 向东南 方 向进入 沂沭 断 裂带后 断裂形迹不太清楚 ， 活动 较弱 。结合前 面对 安丘 一莒 县断 裂安 丘段 断裂 活动 性 的分 析 ， 我们认为 这一地 区 向的断裂构造仍 占主导地位 ， 没有被 向的断裂活 动所 代替 。因此 ， 从断裂活 动性资料分析 ， 公元前 年安丘 级地震 很 可能是 发生 在安 丘

23、 一莒县 断裂 莒县 以北的安丘段 。 地 震危险性分析公元前 年安丘 级地震是一次灾难性地震， 波及范 围大， 死亡 余人 （ 李善邦 ， ； 朱书俊等 ， ） 。由于上次地震 的发生时 间距今 已有 ， 因此 ， 这一 地区未来所 面临 的地震危险性不 容忽视 。据研 究 ， 沂 沭 断裂带 中段 的 级左 右大 震 的发生 具 有特 征 地震 性 质 （ 晁洪太等 ， ） ， 其 复发 问隔大约是 左右 （ 林伟凡 等 ， ） 。如 果公元 前 年安 丘 级地震 确实发生在 安丘 一 莒县断裂 安丘段 上 ， 若假设 该断裂段 上强 震活 动也具 有类似 的特 征 地震行 为 ， 我们

24、利用下面 的公 式 （ ）（ ， ） ， 计 算 出地 震复 发 间隔 为 ， 自公元前 年 以来 的累积 发震 概率见图 。 （ ） 瓣 肇 嘏 ： 式（ ） 中， 为最后 一 次 事 件 的 离逝 时 间 ， 。 为平均复发 间隔 ， 取 。 显 然， 累 积 发 震 概 率 受 复 发 问 隔 的控制 。当复发 间隔等 于 和 时， 累图 不 同复发间隔条件下的累积发震概率 积发震 概 率分 别 为 ： 和 ； 而 、 、 和 的累积发震 概 率分别 对应 着 、 、 和 的地震 复 发 宋方敏等 ， ， 潍坊市活断层探测与地震危险性评价项 目断层活动性鉴定工作报告。 地震地质 卷间隔（

25、 图 ） 。由于地震的发生具有很大的不确定性 ， 该地区未来的地震危险性需引起足够的重视。 本文释光样品由中国地震局地质研究所新年代学实验室陈杰研究员等测定 ， 在论文写作过程 中得 到了郑文俊 、 张广 良博士 和宋方敏研究 员的大力帮 助 ， 在此深 表谢意 。 参 考 文 献晁洪太 第 四纪地层 中活断层的显微构造标志、 隐性 活断层及其应用研究 ： 学位论文 北京 ： 中国 地震局地质研究所 ： ， ， （ ） 晁洪太 ， 李家灵 ， 崔昭文 ， 等 郯庐断裂带中段全新世活断层的几何结构 与分段 见：国家地震局地质研究所编 活动断裂研究（ ） 北京 ： 地震出版社 。 ， ， ： ，

26、（ ） （ ） ， （ ） 晁洪太 ， 李家灵 ， 崔昭文 ， 等 郯庐断裂带 中段全新世活断层 的特征滑动行为与特征地震 内陆地震 ， （ ） ： ， ， ， ， （ ） ： （ ） 方仲景 ， 计凤桔 ， 向宏发 ， 等 郯庐带中段第四纪断裂活动特征与地震地质条件述评 地质科学 ，（ ） ： ， ， ， ， （ ） ： （ ） 高维明 ， 李家灵 ， 孙竹友 沂沐大陆裂谷的生成与演化 地震地质， （ ） ： ， ， ， （ ） ： （ ） 高维明 ， 郑郎荪 ， 李家灵 ， 等 年山东郯城 级地震的发震构造 中国地震 ， （ ） ： ， ， ， ， （ ） ： （ ） 郭芳 ， 杨主恩 沂沐活断层地表形迹的分形特征及 其意义 见 ： 中国地震局地质研究所 编活动断裂 研究（ ） 北京 ： 地震出版社 ， ： ， （ ） （ ） ， （ ） 国家地震局地质研究所 郯庐断裂带 北京 ： 地震出版社 ， ， （ ） 江娃利 ， 刘仲温 ， 李成业 ， 等 山东沂沭断裂带全新世断层展布及运动特征 见： 中国地震学会地震地期王志才等： 沂沭断裂带安丘 一 莒县断裂安丘一朱里段几何结构与活动特征 质专业委员会编 中国活动断层研究 北京 ： 地震 出版社 ， ， ， ： （ ）