华北块体、胶辽朝块体与郯庐断裂

中朝板块古地震带~

Ancient Seismic Belt in Sino-Korean Plate
乔秀夫　宋天锐　李海兵　高林志
依据作者等调查与已发表文献，中朝板块范围内中元古界至古近系的地震事件记录已有条件从时间与空间角度初步总结，以便讨论他们发生的长周期与诱发地震的构造背景，建立板块内部与边缘古地震带，将有可能对中朝板块的动力作用史得到深刻的认识。
1　资料的说明
图1是从时间顺序列出中朝板块目前已知的古地震记录层位、组名。构造解释一项中列举了一部分与地震相关的辉绿岩墙、岩床、火山岩等客观记录，而构造解释主要是作者对诱发地震事件背景的解释，带有强烈的作者观点。
图2是将不同时期古地震事件记录标于图中，同时给出了控制地震的相关断裂。出于版面负担考虑，与地震活动有关的火山记录仅选择了山东蒙阴奥陶纪金伯利岩筒附近震裂角砾岩、早侏罗世隐爆岩筒及辽北白垩纪玄武岩喷发诱发的地震。目前古地震的研究状况尚无法确定古地震的震中位置，图2所给出的不同时期地震记录是指这个地区（点）有地震记录并进行了研究。在一个地区或一个地点的剖面中多个层位都有地震记录，例如在一个剖面中，长城系、蓟县系的几个组中均被识别出地震事件，但在图上只能标出一个符号以代表中元古代（Pt2）地震记录；又如震旦系在一个地区的剖面中有四个地震层位（图1的4个活跃期），也只能以一个符号表示该地区震旦系的地震事件。因此，图2不是地震震中图，每一个地震符号仅仅代表一个地区在某个地质时期曾发生过地震、可能是多次地震，需要对照图1阅读。
图2中的控震断裂是依据发生地震时期的同沉积断裂，由沉积学研究确定，如燕山地区燕辽裂陷槽中元古代的轴部断裂（和政军，宋天锐等，2000）；古近纪山东济阳坳陷油田近NE向断裂（陈世悦等，2003）。有一些断裂是由构造地质学家确定的，如大陆北部、南部边缘断裂，苏鲁超高压造山带北部断裂，郯庐断裂等。将不同时期地震记录与这些断裂构造联系研究，很容易确立这些断裂是控制与诱发不同时期地震的构造。
图1,2材料，除本书作者等的研究资料外，收集了段吉业（2002）、梁定益（2002）等中元古代地震事件文献；陈世悦（2003），杨剑萍等（2004），袁静（2004）报导的山东济阳凹陷古近系沙河街组地震记录；殷秀兰等（2005）胶东半岛下白垩统莱阳群地震事件；田洪水等（2003,2005）鲁西寒武系、奥陶系地震事件材料；田洪水专门为本书提供了山东中部区域地质调查中确定的不同时期与岩浆活动有关的震裂—震碎角砾岩资料。

图1 中朝板块古地震事件及周期

图1,2虽然是一个很初步的、很不完整的总结，但已给我们提供了许多重要地质启示与需要思考的问题。
2　古地震周期（图1，图2）
周期指地震发生的间隔时间。为了解决中长期地震预报，地震与地震地质学家将地震划分为地震活跃期与活跃幕。一个地震活跃期中有若干个活跃地震幕，每个活跃幕的间隔约20年左右。两个地震活跃期内的地震活跃幕有可比性，可作为长期与中期预报的依据之一。
古地震同样有周期性，但时间间隔远远大于现代地震的周期长度。图1是整个中朝板块范围内古地震发生的时间间隔，是以百万年计的，可称为古地震长周期。古地震的活跃期长度也是数个百万年或十几个百万年。而在一个地震活跃期中则可有多次地震，相当于现代地震的活跃幕。图3表示在地层中如何去识别古地震活跃期与幕。例如在一个沉积岩组中，自下而上可识别出若干个地震记录相对密集的层，每个密集层可以理解为一个幕。若干个幕组成一个活跃期。每个相对密集的地震事件层（古地震幕）实际上是由地震事件层与正常沉积层的互层组成，或者是多个地震事件层被一侵蚀面截切，之上为正常沉积层，其底部往往有下伏地震事件层的碎屑。这些截切面在层序地层划分中常作为副层序界面。一个幕（相对密集地震事件层）中的地震事件代表一次地震活动。本书第5章所建立的碳酸盐岩地震液化序列即反映一次地震事件的过程。

图2 中朝板块古地震带

古地震周期，包括地震活跃期与地震幕（图1），他们的周期比现代地震周期时间间隔要长很多，其中一个重要原因是许多古地震记录未能被识别。古地震周期与现代地震周期时间长度是否近似，抑或古地震周期的确要比现代地震周期长，是一个尚待认真研究的课题。
图1中元古代的常州沟组、团山子组（蒸发相）在燕山地区分布局限，仅位于燕山中段及西段。常州沟组上段地震事件、串岭沟组地震事件与团山子组地震事件层相邻，三者的地震事件可作为一个活跃期。团山子组地震事件距高于庄组地震事件间隔约200～150 Ma；高于庄组地震事件距雾迷山组地震事件100 Ma；青白口系南芬组距震旦系地震事件时间隔也为200～150 Ma，这个时间间隔是与中、新元古代超大陆形成时间与裂解相关联的。震旦系—寒武系—奥陶系地震记录长周期＜100 Ma，约为60 Ma；中新生界地震记录长周期也＜100 Ma。

图3 地层中的古地震活跃期及地震幕

图1长周期只能是一个十分粗略的统计，从统计学的观点与构造角度。应当思考3个问题。
（1）从100～200 Ma地震长周期考虑，雾迷山组地震事件记录之后，间隔约200 Ma的铁岭组（1000 Ma）及其相当地层中应存在地震事件记录，这个地震事件应与Rodinia超大陆形成、会聚时的碰撞，中朝板块相应发生芹峪上升运动相联系。图1中，在铁岭组相应的时间坐标上用“Ⅳ？”标出，以示今后应在这个年代层位找寻地震事件。
（2）图2中，中生代及古近纪的地震记录仅分布于郯庐断裂两侧的山东省境内。其他地区没有记录绝不表示未曾发生过地震。如燕山山脉、辽西、板块北部等地区，依传统地质学观点中生代应是地台活化阶段；依现代地学观点是板内造山带。印支运动、燕山运动多期的火山爆发，断裂活动难道不伴生地震吗？辽西侏罗纪、白垩纪著名含鸟层，鸟因火山喷发的火山毒气死亡、被埋存于火山灰之中，多次火山喷发不引发地震吗？我们几乎未见任何有关中生代地震记录的报道。作者早年曾粗略考察北京西山侏罗纪、白垩纪剖面，其中有多个泥石流砾岩层及滑塌堆积，很可能是地震诱发的；中生界中许多层中具砂球枕或落砂球构造，过去均传统的解释为负载构造，其实他们极有可能是地震诱发沙层液化的结果。假若我们用灾变观点重新审视这些构造，很可能识别出许多与中生代构造岩浆活动伴生的地震记录。作者坚信：中朝板块中生界中的地震事件记录将会不断被识别，并极大丰富板内造山的动力作用解释。地质学不是占卜学，但应当有他的科学预见。
（3）地层缺失影响地震周期记录的准确性。震旦系仅沿郯庐断裂分布，郯庐断裂以西大部地区为当时的剥蚀区（本书第六章，图9），青白口系与寒武系之间有200 Ma的间断。中朝板块主体，中、上奥陶统，志留系，泥盆系，早石炭世地层均缺失，早奥陶世与中石炭世之间有150 Ma的间隔，是中朝板块第2个时期古大陆。这些时期的古大陆上发生了哪些构造活动？有无地震发生？我们无从谈及，记录全部缺失。那个时期的外动力作用，内动力作用是一个谜。地质记录的不完整性也影响到对古地震周期的认识。
因此，图1的地震长周期与活跃期是极不完整的，需要进一步补充与完善。
对于一个构造带或一个地区，研究他们古地震周期更有实际意义。图2古地震带图是进一步阐明一个古地震的形成时期与活动的时限，即周期。
3　古地震带（图2）
中朝板块可以识别出2个板内古地震带与3个大陆边缘古地震带。2个板内古地震带是：燕辽中元古代（Pt2）、中生代（M2）地震带（图2中Ⅰ）及古郯庐（Z—C1）—郯庐地震带（J—Q4）（图2中Ⅱ）。3个边缘地震带是：北部大陆白云鄂博边缘地震带（O）（图2中Ⅴ）；南部青白口纪大陆边缘地震带（图2中Ⅲ）及胶东早白垩世地震带（图2中Ⅳ）。
中元古代地震带位于板块北部，始自太行山北段，沿北京西山、军都山、燕山山脉、辽西至辽北泛河流域呈NE向展布，构成著名的燕辽裂陷槽。这一地震带的特征，对古地理格局的影响，本书第6章及第10章中已有详细描述。这个地震带始自常州沟组时期，（约1700 Ma左右）至雾迷山组时期最后形成。中元古代经历了三个地震长周期（图1）。1600 Ma地震事件可以解释为1800 Ma超大陆（Gradstein,2005）形成后的裂解在板内的反映。1450 Ma被认为是元古宙中的第2个超大陆形成时期（王鸿祯，1997）；Rogers(2002）认为中元古代哥伦比亚超大陆开始裂解时期为1500 Ma；高于庄组及雾迷山组地震事件可看作1450超大陆破裂时在中朝板块板内的反映。
中元古代燕辽地震带也正是中生代板内造山带的地区，也是中生代的构造—岩浆活跃地区，这个时期的地震灾变事件完全被忽视，图2中仅标出辽北白垩纪的地震记录，目前尚无法标出燕辽其它地区中生代地震事件的位置。可以肯定，这里是中生代的板内地震带。燕辽古地震带是一个长期活动的，有继承性的地震带。1976年毁灭性的唐山大地震（M≥7.8）即位于中元古代地震带的南缘，赤城－滦县NW向断裂南端。北京处于中元古地震带内并位于中元古代轴部断裂与赤城滦县断裂之西侧，是历史上地震多发区，1679年平谷—三河大地震（M≥8）的震中即位于北京以东的燕郊潘各庄（向宏发等，1988）。
古郯庐断裂于晚震旦世开始形成。上震旦统中有四个地震活跃期地震记录（图1），沿苏皖北部，鲁中、辽宁南部吉林南部呈NNE向分布，称古郯庐带。这个古地震带将中朝板块分割为华北块体（NCB）与胶辽朝块体（JLKB）（乔秀夫等，2002a）。古郯庐地震带有着重要构造意义。许多地质学家支持元古宙存在Rodinia超大陆的假说，但Rodinia的形成与裂解模式尚有不同观点。1000～850 Ma被认为是新元古代Rodinia形成时期（Mc Menarnis,1990），而850～500 Ma为超大陆裂解时期。1000 Ma的芹峪抬升（乔秀夫， 1976）可能反映中朝板块大陆边缘碰撞造山运动在板内的造陆表现（乔秀夫等2002b,2002c）。板块南缘青白口纪地震带（高林志，2005）时限约在900～850 Ma，是秦岭洋向中朝板块俯冲诱发的地震带，恰好与Rodinia形成时间吻合，是中朝板块拼合于Rodinia时的信息。胶辽徐淮地区震旦纪的地震事件标志板内裂解（乔秀夫等，1999），古郯庐断裂形成并诱发地震，形成古郯庐地震带（600 Ma开始）。古郯庐地震带给出了Rodinia形成之后，逐渐裂解，中朝板块与其他大陆离散时的信息。图1中700～600 Ma的辉绿岩侵位年龄不是锆石SHRIMP年龄，只作参考，但从区域地质填图，它们从不穿越震旦系，这些基性岩与超大陆裂解时期大体一致。古郯庐地震带在中朝板块内是十分重要的构造单元，是研究中朝板块构造发展中应重视的地质单元。图2寒武系地震记录沿章丘—莱芜断裂分布，很可能是古郯庐断裂的派生断裂；临朐—沂水一线奥陶系地震记录（马家沟组东黄山段）紧临郯庐断裂（田洪水，2006）。山东蒙阴、辽东半岛瓦房店奥陶纪金伯利岩筒群沿现今郯庐断裂分布。他们都是古郯庐地震断裂带活动的证据。本书作者将震旦纪至早石炭世阶段的郯庐断裂称为古郯庐带（乔秀夫、宋天锐等，1994,1996,2001,2002a），但是古郯庐带始终未裂解成洋。
构造地质学家所称的郯庐断裂指中生代开始的断裂，也有人称之谓郯庐裂谷。古郯庐带的范围与中、新生代郯庐断裂范围大体一致。郯庐断裂西侧古近系济阳盆地沙河街组及郯庐断裂带中安丘市古近系的地震记录均代表郯庐断裂在中、新生代的活动。
构造地质学家对中生代郯庐断裂开始形成的时间有三种意见：晚三叠世，侏罗纪，早白垩世。巨型断裂活动、火成岩侵位、火山爆发均可伴生地震发生，为什么不在三叠系、侏罗系地层中寻找地震记录，它将从另一个角度提供解决中生代郯庐断裂形成的具体时间。中生代的不同时期均有与断裂伴生的隐爆岩筒，形成震裂岩。图1,2中仅标出早侏罗世隐爆岩体，目的是说明郯庐断裂始于早侏罗世。
古郯庐断裂是一个目前仍有活动的继承性的地震活动带。1975年海城大地震（M≥7.3）、1668郯城大地震（M≥8.5）均位于震旦纪形成的古郯庐地震带上（图2）。
古地震研究无法解决当前地震的中、长期预报，更不可能解决近期预报，但可以提供背景材料。燕辽古地震带、古郯庐地震带是两个长期活动的古地震带，位于这两个带的大城市及重要经济区应有长期防震的思想准备与房屋建筑防强地震的实际措施。
两个板内古地震－构造带也是控制古盆地的构造带。中元古代盆地仅限于华北块体，海盆的南界与地震带南界相吻合。震旦纪海盆主要分布于胶辽期块体，受古郯庐断裂控制，是一个向东（现在地理方位）开放的海（乔秀夫，2002b）。两个地震带所处位置是不重叠的，走向也不同。图2中，中元古代燕辽地震带明显的截切了现今郯庐断裂的北支伊兰—伊通断裂，而不是中、新生代的郯庐断裂错移中元古带地震带，从而也提供了郯庐断裂在中生代并未大规模走滑的证据。
辽东半岛沈阳以东太子河流域青白口系南芬组中的地震记录是目前为止板块内部青白口系中唯一被识别出的，它的构造背景尚不清楚。
中朝板块南部的边缘地震带包括两个时期，即青白口纪与白垩纪。青白口纪地震带的构造意义前已述及。胶东半岛早白垩世地震事件位于莱阳盆地中，莱阳盆地位于胶南超高压造山带之北与郯庐断裂之东，被两个断裂限制呈NE向分布。这个盆地中的地震事件与南部苏鲁造山带于早白垩世的隆升及郯庐带活动有关，造成胶东半岛北部伸展—裂解构造环境，形成莱阳盆地，同时盆地南缘诱发频繁地震。
板块北部边缘白云鄂博地震带是一个EW 向大陆边缘地震带，奥陶系白云鄂博群与腮林忽洞群中的地震记录于1997年被首次识别（乔秀夫等，1997），这个地震带是Rodinia超大陆完全裂解后的构造事件，代表古亚洲洋向中朝板块俯冲时形成的地震事件。
4　古地震带与矿产
4.1　古地震带与金属矿产
古地震带与金属矿产的关系实质是构造—岩浆活动与矿产的关系。因为古地震与矿产同样是构造—岩浆活动的产物。如中元古代燕辽地震带，它是中元古代高板河铅锌矿、关门山铅锌矿分布区；燕山地区长城式金矿，赋存于高于庄组角砾岩中，很可能他们是高于庄组地震角砾岩中赋存的含金溶液，同样来源于深部，成矿时代很可能为中元古代而非中生代。同样，燕山串岭沟组中叠层石、核形石吸附赤铁矿（宣龙式铁矿），矿源也来自地幔与串岭沟时期地震事件相关联。
古郯庐地震带边缘是奥陶纪金伯利岩岩筒与金刚石分布区；它们的矿源来自深部，与地震活动时间一致。
关于白云鄂博超大型，稀土及铁质的来源有两种观点。一是来自地幔，与加里东期洋壳活动及地震伴生；另一种观点认为华北元古宙富钾、富稀土沉积岩可能是白云鄂博大型稀土矿床的矿源层（宋天锐等，2005），伴随多期地震而成矿。
详细识别不同时期地层中地震记录对于相关内生金属矿床及某些层控矿床的寻找，成因探索应该能有所帮助。可以简单地讲：古地震带往往就是一个同地震期的成矿带。遗憾的是矿床地质学家从不关心这方面问题，而将成矿时代多与中新生代相联系。
4.2　古地震带与油气
近年来古地震事件与油气盆地的关系受到石油地质学家关注，据陈世悦（2003）、袁静（2004）等的研究，山东古近纪济阳盆地边界由断层控制，古地震事件频繁时期代表盆地边界断裂强烈活动，据此可以确定湖盆地强烈扩张断陷时期。地震形成的各种角砾岩是一种良好的油气储集岩体。
油气系流体矿产，流体活动与断裂有着密切联系，断裂则诱发地震，因此地震与油气有着密切关联，具体来说就是与裂隙的透水性（渗透率）有着直接关系。根据断裂带的断裂核心区、断裂破坏区和母岩三个组成部分的相互关系，断裂带边界的液体流动性质有着不同的基本类型。在断裂带发展过程中，随着颗粒的逐渐减少、分解、反应和沉淀，就会引起断裂核心区透水性的减弱。断裂破坏区和母岩的透水性也可能发生变化。
制约断裂带透水性的因素有：岩性、断裂规模、断裂类型、变形状况、变形历史、液体化学性质、压力－温度历史、组分百分比及其各向异性。例如，受断裂带影响而变形的花岗岩中常常含有长石，这是液体－矿物相互作用的结果，这导致断裂核心区的岩石富含粘土断层泥物质，从而大大减弱了断裂核心区的透水性。受分布方式及变形区影响而变形的富含石英的砂岩，由于粒径的减小和变形带的形成，断裂核心区的透水性也很差。具有沉积覆盖层的砂岩、页岩系列或花岗岩，在断裂作用下，由于机械的和化学的过程，形成了低透水性的断层核心区。但是断裂带的角砾岩区具有较强的透水性，同时也是地球化学变化区，因此，断裂带的角砾岩区通常是金属矿产富集区，以及较好的油气迁移通道和储集区。

图4 地震周期与流体演化活动关系图

（据Knipe,1993）
透水性与有效应力之间有着很大的关系。裂隙的透水性，取决于总应力和液体压力两方面。在特定的应力条件下，裂隙会突然塌陷。裂隙的透水性随着有效应力的变化而变化。地震是裂隙和断裂产生有效应力的根本。断裂的地震活动不但为来源于地幔或下地壳的流体和气体（Kennedy et al.,1997），而且为油气提供有利的迁移空间和动力。在一个地震周期内，断裂或裂隙的渗透性或者说流体的活动性有着三个基本阶段（图4)（Knipe,1993）：①地震的主震和余震阶段，它是应变突然释放时期，有效应力突变的阶段，断裂或裂隙的渗透性或者说流体的活动性强烈，这一时期通常约2～3个月，而且也是流体持续强烈活动时期，流体或油气的运移主要发生在这一时期；②后滑动阶段，从地震发生开始过后的约两年时期，流体活动明显逐渐减弱；③蠕动和垮塌阶段，这一阶段是地震发生约两年以后的时期，这一时期断裂或裂隙的透水性较低，流体活动较弱，或者说流体或油气在这一阶段基本不发生迁移。
因此，地震是油气迁移的动力。这也就是为什么具有丰富油气资源的地区往往是地震及古地震的强烈活动区。如美国西部的圣安德烈斯断裂带和新西兰的Alpine断裂带、土耳其的North Anatolian断裂带以及伊朗的Zagros断裂带附近地区不仅是地震较为活动的区域，而且也是油气富集的区域。美国南加州的陆上及海岸地带分布着一系列构造相似、富含油气的沉积盆地，这些盆地都具有丰富的陆上和近海油气藏，都和圣安德烈斯断裂带的运动——频繁的地震活动紧密相关。中国东部由松辽盆地、渤海湾盆地（包括辽河油田，渤海海洋油田，胜利油田，苏北油田）、河淮盆地及苏北盆地组成的巨型坳陷带是中朝板块主要的油气资源的聚集区域，它的形成和演化受具有强烈地震活动的古郯庐带及郯庐断裂带（图2）的制约和控制；中国西部的油气田的分布同样与具有频繁地震活动的断裂带具有紧密的联系。显然，频繁的地震对油气的运移以及再次富集具有极其重要意义。
地震与石油成因也受到人们关注，有些学者持石油无机成因的观点，认为从岩层断裂处释放的地热能促使岩石中的部分无机物、有机物和元素发生复杂的化学反映而生成石油。在无机理论背景下，地震与石油关系被人们关注。王大锐在中国教育报，2003年1月10日第7版《关于石油成因的另一种说法》中列举出许多大型油气田都分布在地壳大型线状断裂带上，如我国克拉玛依油田在“克—乌大断裂带”附近找到十余个油气田，离开这条断裂带就很难发现油气田；美国洛杉矶的逆掩断裂带上发现了195个油气；辽河油田在1975年辽宁省大地震后，石油勘探形势突然好转。他认为世界上有些油田似乎正在源源不断得到补充，一些油气可能来自地壳深处，石油的生成运移、聚集可能与地震有关，而地震恰恰是地壳运动的表征。本书对石油成因不持任何观点，但是在油田勘探中要研究地震及古地震记录，注意那些曾经频繁出现地震及地震的地区是值得重视的建议。
古地震事件及震积岩的研究具有重要的石油地质意义，应予以高度重视。
5　古地震图
我国不同构造学派编制了许多不同观点与表现形式不同的大地构造图。虽然观点有异，但却有一个共同特点：在构造图上从来不表示与构造—岩浆活动相关的地震事件。这种状况不是构造学家研究中的缺陷，而是地质学研究中的遗憾与不足。本书期待：随着地质调查研究的深入和对古地震事件的认识，在我国的大地构造图上及说明书中将能标出不同时期的古地震带，那将是一幅更完整的、更深刻的对地球动力作用解释的构造图。
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Intraplate Seismic Belt and Basin Framework of Sino-Korean Plate in Proterozoic
乔秀夫
原文刊于《地学前缘》，2002年第9卷第3期，对1994年所提出的地震液化序列的B单元底部增加了液化角砾岩单元；图2，图3改换为彩色图。
地史中发生的强地震事件在地层中留下固定的记录（图1～图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（1700～1200 Ma）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（650～600 Ma）。上述两个板内地震带是元古宙不同时期超大陆裂解在板内的响应。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。文中编制的古地理图将为这种解释提供盆地与事件背景。
1　软沉积物中的地震液化记录
地史中发生的强地震事件在固结或未固结的沉积物中留下不同的记录。在未固结的软沉积物中主要表现为沉积物内部的液化作用及由此而引起的一系列变形构造。众多地质学家，地震学家及土建学家对沉积物中液化作用及形成的记录进行了系统的研究[1～11]。图1碳酸盐岩地震液化序列系依据笔者1994年所提出的序列[5]，在B单元底部增添了液化角砾岩单元，它是液化作用形成的液化脉切穿、扰动软沉积物使之原地破碎形成角砾岩，这种碳酸盐角砾具有可拼合性。图1液化序列概括了一次强地震瞬时过程中，在碳酸盐软沉积物中的灾变事件记录，它提供了在碳酸盐岩以及其他沉积岩中识别地震事件的基本标志。在野外实际工作中，我们可在一个剖面中识别出图1中所有的单元，但更多的情况则是某几个单元的组合。

图1 碳酸盐岩地层中的地震液化序列

（据乔秀夫等，1994补充）
图2，图3给出了遭受地震时，地层中在原地形成的事件单元以及共生单元组合（图1中的A,B,C单元），它们均选自中朝板块元古宙地层。
2　地震时间分布与板内地震带
图4列出了1700～600 Ma中朝板块板内具强地震灾变记录的27个岩组，这些地震记录是笔者及其研究集体近10年来调查并进行了不同程度的研究而确认的。某些文献最近大量报道的地震事件岩组尚未列入图4中。
中元古代（1800～1000 Ma）的1700～1200 Ma期间是一个近500 Ma的地震长周期，在这个长周期中有5个地震活跃期（图4中①～⑤）。约1200～850 Ma为无地震或少地震的长周期。约630～540 Ma为第二个长周期，近80 Ma的时期内有4个地震活跃期。从中元古代到新元古代每个地震长周期的时限缩短，而每个地震长周期中地震活跃期则更加密集，活跃期之间平静期更加缩短。

图2 碳酸盐岩中的地震液化记录

a—液化泥晶脉（盲脉）与层内微断层，图1中A单元与C单元（辽宁大连市金石滩海岸，震旦系兴民村组）；b—地震液化泥晶脉在层面及垂直于层面的表现，它呈现板状体，图1中A单元（辽宁省瓦房店市小岛山震旦系营城子组）；c—地裂缝及粒序断层，图1中C单元（辽宁省大连市金石滩海岸），图的中部呈Y字形断裂为地裂缝，铅笔处为当时的古地面，可清楚看到古地面上新的碳酸盐沉积物向下贯入地裂缝，地裂缝的下方为两行密集的微断层（粒序断层）；d—液化碳酸盐角砾岩，图1中B单元（辽宁省旅顺龙头尾）

图3 地层中的地震液化记录

a—北京昌平区十三陵，长城系串岭沟组页岩中弯曲的液化砂岩脉（据宋天锐）；b—北京十三陵串岭沟组中地震引起的液化卷曲变形；c—液化泥晶脉，脉向上层面及下层面两个方向流动穿刺纹层，迫使纹层围绕脉的两端弯曲，黑色比例棒1cm，图1中A单元（河南省嵩山青白口系何窑组，标本由高林志采集）；d—深色液化泥晶脉（箭头所指），与深色泥晶薄层相连通，由深色薄层液化形成直立的泥晶脉，泥晶脉又为层内断层（粒序断层）错碎，表明为液化作用后期岩层缩水，体积收缩的结果，图1中A单元及C单元（江苏徐州铜山县震旦系九顶山组）；e—层内正断层（图1中C单元），箭头所指为上盘移动方向，直立弯曲的液化泥晶脉（图1中A单元）为上升盘，这张照片表明：地震引起的泄水作用形成直立的液化泥晶脉（盲脉），液化作用停止后，沉积物由于失水体积收缩，迫使泥晶脉弯曲，随之发生层内错断（安徽宿县金山寨村震旦系望山组）；f—液化泥晶脉（盲脉）在岩层两个断面的表现，呈板状体（金山寨望山组）

图4 中朝板块元古宙板内强地震事件岩组

第二个地震长周期中，特别是晚震旦世4个地震活跃期（图4中⑦～⑩），可能是Rodinia超大陆从800 Ma开始裂解（breaking up），至震旦纪达到裂解高潮时在中朝板块板内的响应[12]。王鸿祯提出地史中曾5次出现联合古陆，P-1950 Ma,P-1450 Ma为中元古代中的两个联合大陆[13]，图4中串岭沟组时期及高于庄组时期的地震事件，很可能是中元古代不同时期联合古陆裂解在板内的响应。
中元古代与新元古代的强地震分布于中朝板块内部的不同地区，中元古代地震事件位于燕山—辽宁北部泛河流域（图5），构成中元古代燕山—泛河板内地震带。现今呈NNE走向的新元古代地震带大体沿现今郯庐断裂带分布，即震旦纪古郯庐带[5,6,14]。这两个板内地震带分别控制了中、新元古代海域边界与古盆地格局。
3　中朝板块中、新元古代盆地格局
同沉积断裂构造、火成岩活动及伴随的强地震带构成了中元古代的盆地边界，新元古代随着地震带的位置变化，海域及盆地边界也相应变化。
3.1　中元古代早期（相当于早长城世）盆地格局（图6）
长城纪早期海域位于板块的北部。南部及东、西部广大地域为侵蚀区。古地理最明显特征是高山耸立，高山之间为由断层控制的裂陷谷地，即燕山裂陷槽（aulacogen）。

图5 中朝板块元古宙板内地震带

（据乔秀夫等，1999修正）
NCB—华北块体；JLKB—胶辽朝块体；YSTF—黄海转换断层（中生代）
密云—平泉—凌源与滦县—抚宁—建昌两条同沉积断裂控制的狭长谷地构成裂陷槽的轴部，沿着谷地（靠密云—兴隆—平泉—凌源断裂一侧）为河流沉积（常州沟组下部砾岩、砂岩），谷地两侧为冲积扇、洪积扇[15]。燕山裂陷谷地被与之斜交的多条平行的同沉积断裂（具转换断裂性质）截切。沿谷地边界断裂及斜切转换断层是强地震分布区[15]。早长城世地震分布除与断裂伴生外，并与火成岩活动密切相关[16]。常州沟组上部砂岩及串岭沟组为代表的晚期海侵越过密云—兴隆—平泉—凌源断裂超覆于裂陷槽的肩部，至赤城—北票以北（内蒙地轴）与外海相连接。滦县—建昌地震断裂则构成海域的南部边界（指现在地理位置）。新的研究表明： “内蒙地轴”由古元古界及中元古界变质地层组成[17]，并未构成盆地的北部隆起区，解决了长期困扰地质学家的关于中元古代海盆地与外海连通的问题。
串岭沟组沿燕山裂陷槽轴部为障壁深水黑色泥质沉积，而在肩部则为典型浅海沉积。盆地西北部著名的串岭沟组中鲕状，肾状赤铁矿（宣龙式铁矿），实际是由藻颗粒及叠层石吸附铁质形成。有关铁质来源过去均解释为陆源搬运至浅海海岸带形成。如图6所示，串岭沟组海域向北与外海相连，北部无陆源物供应；其西部（山西，河北东部）基底岩石（太古宇，古元古界）风化壳并不十分发育，铁质来源并不充分，作为稳定的铁元素实际很难向海域迁移。在宣龙式铁矿的顶、底板层位中有多个由砂岩脉及泥质脉组成的震积岩，宣龙铁矿盆地侧边为赤城—密云—滦县同沉积断裂。断裂及伴生的地震均表明这里是地球深部物质十分活跃的地区，铁元素来源于深部，至地表被藻类吸附形成富铁沉积。为什么在串沟组沉积的广阔海岸带，只有宣化龙关地区形成有经济价值铁矿层，用铁元素来源于深部可能合理地解释了目前的地质记录。

图6 中朝板块早长城世（1800～1600Ma）古地理格局

1—侵蚀区；2—同沉积断裂；3—与同沉积断裂伴生的地震事件（震积岩分布区）；4—河流（砂岩、长石石英砂岩）；5—河流流向；6—滨海含铁沉积区（宣龙式叠层石赤铁矿）；7—海侵超覆区（含砂页岩与极薄层砂岩互层）；8—开阔海较深水沉积；①燕山裂隙槽；YSTF—黄海转换断层（中生代后期）
山西吕梁山地区汉高山砂岩、小两岭安山岩及晋南、豫西的西阳河群、熊耳群历来作为中元古代早期的岩组。最近在熊耳群中获得单颗粒锆石U-Pb年龄1.95 Ga，认为熊耳群为古元古界[18]。因此，吕梁—陕豫三叉裂陷槽[19]有可能为古元古代裂陷槽，则中元古代盆地只限于中朝板块北部。
3.2　晚长城世—蓟县纪（1600～1000Ma）盆地格局（图7）
图7主要反映1600～1200 Ma，即大红峪组至雾迷山组沉积时期古地理，海域仍位于中朝板块北部。长城纪早期的断裂仍控制盆地格局，深水碳酸盐岩位于由断裂控制的裂陷槽轴部。燕山裂陷槽向东延伸至辽北泛河流域。有地震记录的最高层位为雾迷山组（燕山）及辽北泛河群虎头岭组，1200 Ma之后伸展作用结束，裂陷槽停止发展。中元古代中期（1600～1200 Ma）是一个充满火山爆发、频繁发生地震及断裂活动的海盆地[12,20,21]。沿裂陷槽轴部密云—兴隆—平泉断裂分布的黄铁矿—铅锌硫化物矿带（高板河铅矿）及铁岭泛河流域的关门山铅锌矿，其成因均与沿海底断裂来自深部喷出的富金属的热水或喷气相关联[22]。1600～1200 Ma强地震活跃时期也是一个造矿期。

图7 中朝板块晚长城世—蓟县纪（1600～1000Ma）古地理格局

1—侵蚀区；2—同沉积断裂及与其伴生的地震事件（大红峪组，高于庄组，雾迷山组及泛河群震积岩分布区）；3—火山喷发（大红峪组富钾粗面岩）；4—火山喷气孔（铁岭组灰岩中）；5—铅锌硫化物矿带（燕山高于庄组高板河铅锌矿与辽北泛河流域关门山组铅锌矿）；6—潮坪带（叠层石、藻席灰岩、白云岩）；7—较深水沉积区（高于庄组灰岩）；8一开阔广海沉积；①燕山—泛河裂陷槽；YSTF—黄海转换断层（中生代后期）
3.3　青白口纪（1000～800Ma）盆地格局（图8)
1000Ma很可能是全球超大陆（Rodinia）形成时期。中朝板块主体经过芹峪上升（1000～900Ma）长期剥蚀[23～25]，已完全准平原化，海水淹没了大部分地区，整个青白口纪盆地为极浅水海盆。除辽北铁岭泛河流域会试屯群于北沟组，太子河流域南芬组及豫西有地震记录外（图4），整个盆地很少地震及构造活动，也无火山爆发痕迹。板块南部（豫西）青白口纪盆地从1000Ma开始发展，为典型潮坪沉积；板块北部盆地则从900Ma开始，与北部开阔海有陆地障壁，形成内陆海。内陆海通过辽东半岛、朝鲜半岛北部与当时的外海连通，其地形很类似于今天的渤海。这种障壁环境可能是青白口统下马岭组黑色层形成的古地理背景。

图8 中朝板块青白口纪（1000～800Ma）古地理格局（Rodinia古大陆上沉积）

1—侵蚀区；2—同沉积断裂及其伴生的地震事件（泛河会试屯群下部，太子河南芬组及豫西何窑组震积岩）；3—青白口纪潮坪为主沉积区（砂岩、页岩、叠层石灰岩）；4～6：晚青白口世滨海浅海沉积区；4—晚青白口世早期相对障壁海（下马岭组黑色页岩），后期浅海（龙山组石英砂岩，景儿峪组泥晶灰岩）；5—晚青白口世中后期海侵超覆区（龙山组，景儿峪组及相当层位）；6—晚青白口世早期陆相盆地（山区河流为主）：①永宁盆地，②步云山盆地，③旅大盆地，④苇沙河盆地；7—开阔海沉积区；YSTF—黄海转换断层（中生代后期）
3.4　震旦纪（630～540Ma）盆地格局（图9）
中朝板块从800 Ma开始，整体上升，缺失南华纪（800～680 Ma）与早震旦世沉积（图4），震旦纪盆地格局发生根本性变化，即古郯庐断裂地震带产生，古郯庐断裂将中朝板块分隔为华北块体（NCB）与胶辽朝块体（JLKB）。晚震旦世海域主要位于古郯庐断裂之东（指现今位置），而华北块体的主体部分则作为其陆源区。古郯庐断裂控制了胶辽朝海盆地界线，华北块体的晚震旦世沉积仅分布于其南部边缘。
统一的中朝板块从630 Ma开始裂解为两个块体，沿裂解带强地震频繁发生及基性岩墙（床）侵位[12,26,27]，这种盆地格局可解释为Rodinia超大陆裂解在中朝板块的板内响应。
扬子板块南华纪南沱期冰川消融后，导致震旦纪海平面上升才淹没了中朝板块的胶辽朝块体与华北块体的南部边缘。
中朝板块在Rodinia古大陆再造图中模式2（张世红，2000），胶辽朝块体紧邻大洋裂开的一侧（图10），震且纪海盆通过朝鲜半岛与当时的外海相连，而华北块体则为其陆源区。图9震旦纪古地理盆地格局与古地磁研究的结果相一致[28]。

图9 中朝板块震旦纪（630～540Ma）古地理格局（Rodinia裂解期格局）

1—侵蚀区；2—同沉积断裂；3—与断裂伴生的地震事件（震积岩）；4—浅海（下部为碎屑岩垫板，上部为海侵碳酸盐岩上超）；5—山岳冰川－冰海沉积（上震旦统顶部罗圈组）；6—开阔海沉积区；PTLF—古郯庐断裂；NCB—华北块体；JLKB—胶辽朝块体；YSTF—黄海转换断层（中生代）
4　结语
中朝板块元古宙盆地边界由地震断裂带控制（图6～9），是本文对盆地形成的动力作用解释。盆地格局有两个重要转换期：一为青白口纪，由中元古代板块北部向北开放的海域，广大南部地区为侵蚀区转变为板块北部、东部及南部均有沉积。震旦纪为第二个转折时期，海域主要在板块东部（胶辽朝块体）及华北块体南部边缘，是一个向东开放（指现今方位）的海域，而华北块体为陆源区。古郯庐地震断裂带构成震旦纪盆地的边界，它的全球构造意义是Rodinia裂解在板内的响应。

图10 630Ma（震旦纪）中朝板块在Rodinia古大陆再造中的位置

（据张世红，2000)[28]
中朝板块1800 Ma固结，经历3次内部裂解：1700 Ma,1400 Ma,630 Ma。始自震旦纪结束于晚石炭世早期的裂解期[12,14]，中朝板块实际被分割为两个块体，块体之间的界线为古郯庐带。晚中生代沿古郯庐断裂重新裂开形成晚中生代以来的板内裂谷盆地。因此，郯庐断裂带两侧地质体的不连续是两个不同块体上不同地质作用演化的结果，不必用郯庐断裂巨大平移来解释。
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North China block,Jiao-Liao-Koreablock and Tanlu fault

乔秀夫　张安棣

原文刊于2002年中国地质，第29卷第4期。本文强调现今郯庐断裂带是从震旦纪开始的一个构造—地震带，而不是中生代平移的构造带。本文是将地表地质记录、地震记录与深部地质联系讨论郯庐断裂的平移问题。本文刊出后立即被广泛引用。

华北块体（NCB）与胶辽朝块体（JLKB）是中朝板块东部从震旦纪（630 Ma）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）与元古宙超大陆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500～450 Ma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，因而将瓦房店与蒙阴两个金伯利岩岩省之间的距离总是用郯庐断裂的巨大平移来解释。

郯庐断裂为切过岩石圈的深断裂，对比瓦房店与蒙阴两地岩石圈剖面的异同，应是判断郯庐断裂有无巨大平移的重要依据。通过对金伯利岩中地幔样品的研究，揭示出了两地岩体侵位时所穿越的古岩石圈剖面是很不一致的，表明二者当时并非连接一起或相距甚近。笔者结合区域地质构造研究得到的新认识，发现它们实际是分别侵位于中朝板块的两个不同的构造单元上，两地距离与平移无关，不支持郯庐断裂左行走滑巨大平移的观点。本文期望这种交叉学科研究所提供的材料能有助于讨论中国东部这一巨型断裂系统的性质。

中朝板块东部以郯庐断裂为边界分为两个地史经历不同的块体，即华北块体（NCB）与胶辽朝块体（JLKB）。

1　块体的基底岩石组成与边界

中朝板块东部两个块体基底的太古宙岩石分布见图1。据伍家善等研究结果^[1]，山东半岛、辽东半岛、吉林南部及朝鲜半岛的大部分地区（JLKB）保存有从3800 Ma至2500 Ma，即从始太古代至新太古代的岩石，包括TTG岩系、超镁铁质、镁铁质层状杂岩等（图1中①）；在其以西地区（NCB）以新太古代岩石为主（图1中②③④），包括大陆岛弧火山岩及岩浆杂岩与表壳岩（图1中④）。北起河北省东部青龙县，南至山东济宁县，南北近300km为古元古代的前陆盆地，由变质砾岩，变粒岩、片岩互层（原岩为浊积岩）组成（图1中⑤）。大体以郯庐断裂为界，太古宙盆地向西俯冲，依次出现新太古代岛弧与古元古代前陆盆地，郯庐断裂大体即这一俯冲带位置。南起合肥，向北经鲁中，过渤海由沈阳向北东方向（密山—敦化）的郯庐断裂构成两个块体之间的边界（图1）。

对胶辽朝块体的南界，也是中朝板块的南界位置有着不同的意见。

图1 中朝板块太古宙基底及构造简图

（右侧为含金刚石金伯利岩侵位的元古宇和下古生界剖面）

SKP—中朝板块；TLF(PTLF）—郯庐断裂K₁（古郯庐断裂Z—C₁）；NCB—华北块体；JLKB—胶辽朝块体；YZP—扬子板块；YSTF—黄海转换断层

1—太古宙地块（始太古界，古太古界，中太古界，新太古界）；2—新太古界地块，包有中太古界及始太古界岩块；3—新太古代地块；4—新太古代岛弧；5—早元古代前陆盆地；6—块体边界；7—板块大陆边缘；8—含金刚石金伯利岩岩省位置；9—下寒武统萨布哈沉积；10—震旦系—下寒武统中地震灾变记录；11—青白口系砾岩（造山后沉积）；12—古元古界辽河群浅变质岩

朝鲜半岛中部临津江带曾被认为（包括本文作者）是大别胶南造山带的东延部分^[2～5]，但临津江带只是一般性断裂，我国胶南超高压带在朝鲜半岛并未被发现^[6～8]；与胶东、辽东相同的太古宙基底岩石分布于半岛北部及临津江带之南；华北型奥陶系分布于朝鲜半岛的沃川带（OGCHEON）及其以北地区，沃川带是一个早古生代坳陷带。安太庠等^[9]将沃川带南界的河南剪切带（Honam）作为中朝板块的南界（图1中HSZ）。考虑到朝鲜半岛南部主体与辽东半岛古生界的相似性，而沃川带之南出露白垩系及同时期岩体，并无确切的扬子板块标志性地质记录，本文采取韩国地质学家^[7]及万天丰的意见，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的济州岛附近（图1），它与胶南造山带以推测的黄海转换断层（YSTF）联接^[7～8]。该转换断层解释了胶南造山带东段向北的推移。胶南造山带的超高压岩石向南西方向于第四系之下断续与大别造山带相连。

2　华北块体与胶辽朝块体的地质对比

华北块体与胶辽朝块体太古宙基底岩石的组成及时代不同（图1）。元古宙与早古生代也有显著区别（表1），简要介绍如下：

（1）古元古界在两个块体上均有分布，但岩性及岩相方面有很大差别。胶辽朝块体呈近EW 向分布的辽河群，其上部的巨厚白云岩及菱镁矿层在华北块体上近SN方向分布的古元古界中从未发现。

（2）中元古界仅分布于华北块体，在胶辽朝块体完全缺失。

（3）青白口系（1000～800 Ma）在两个块体上均有分布，华北块体南部有完整的青白口系，华北块体北部燕山地区的青白口系为上统^[10]。胶辽朝块体上的青白口系与华北块体北部类似，仅有上统，并且岩性一致，均为稳定沉积类型的砂岩及泥晶灰岩。青白口系是Rodinia超大陆上的沉积或称Rodinia上的盖层。在两个块体上，青白口系仅在个别地点发现有地震灾变事件记录，但未构成区域性的带状分布。

（4）震旦系分布于华北块体的南部边缘，主体部分缺失。胶辽朝块体是中朝板块震旦系最发育的地区，广布于山东、辽东、吉林南部及朝鲜半岛北部。华北块体南东边缘、胶辽朝块体西部及北部边缘震旦系碳酸盐岩中的强地震记录是最重要的特征（图2），这些地震记录表明郯庐断裂于震旦纪开始活动与形成^[5,10]。与地震事件相伴生的是辉绿岩的侵位^[10～13]。

（5）下奥陶统在两个块体上区别不大，但在胶辽朝块体上尚未发现下奥陶统底部的巨型泥晶丘（mud mound)^[14]。金伯利岩侵位于华北块体东缘及胶辽朝块体西缘，是奥陶纪最重要的地质事件。

（6）上奥陶统、志留系、泥盆系在朝鲜半岛均有发现^[9,15]，陆相下石炭统分布于辽宁太子河流域，上述层位在华北块体完全缺失。晚石炭世早期含Profusulinella的巴什基尔期海相沉积仅分布于胶辽朝块体的西缘^[16]及块体东部朝鲜半岛^[15]。

晚石炭世后期海陆交互相含煤沉积遍布两个块体；二叠纪、三叠纪中朝板块东部也未再显示出沉积分异。

1000 Ma是元古宙超大陆Rodinia形成时期^[11]（表1）。青白口纪典型的稳定类型沉积岩（石英砂岩、海绿石石英砂岩、页岩、泥晶灰岩）覆盖了整个中朝板块东部地区。震旦纪沿现今郯庐断裂位置发生的强地震记录与辉绿岩侵位标志着中朝板块东部裂解为华北块体与胶辽朝块体，这种裂解可以看作是Rodinia裂解在中朝板块内部的反映^[11]。震旦纪至早石炭世两个块体沉积分异明显，晚石炭世晚期两个块体上的沉积分异已不复存在。因此，胶辽朝块体与华北块体是中朝板块东部震旦纪—晚石炭世早期的两个不同的地史单兀。

表1 华北块体与胶辽朝块体地质对比

3　郯庐断裂

郯庐断裂是中国东部一个重要的经向断裂，对其研究的历史很长，精度很高，但对一些重要问题的认识尚有分歧。

3.1　郯庐断裂发生的时间及性质

几乎所有地质学家认为郯庐断裂发生于中生代，但具体年代有分歧：三叠纪^[17]，侏罗纪^[18,19]，早白垩世^[20～22]。笔者认为：郯庐断裂是一个发展历史很长的断裂，如表1所示，它始于震旦纪，晚石炭世暂时停止活动。在这一阶段，华北块体为郯庐断裂的上升盘，胶辽朝块体为下降盘，导致在胶辽朝块体上有着相对完整的古生界。作者将这一时期（Z—C）的郯庐断裂称为古郯庐带^[5,10,11,12]。

古郯庐断裂于中生代重新活动，其基本特征是由地垒及地堑组成的裂谷^[18,24]（表1），裂谷活动一直延伸至现代。

对郯庐断裂在中生代期间的历史演化，近年来万天丰、王小凤等均有详细的研究，但很少注意到古生代及新元古代期间的郯庐断裂。郯庐断裂是一条太古宙以来长期发展的地壳破裂带，至今仍在活动的地震带^[24]。从震旦纪地震带分布及古生代沉积史比较，郯庐断裂始于震旦纪，更符合已有的客观地质记录。

3.2　郯庐断裂发生过巨大平移吗？

郯庐断裂左行走滑巨大平移的概念由徐嘉炜提出，之后他与其研究集体对郯庐断裂带巨大走滑进行了系统研究，认为平移距离740～700km，最大错移在鲁西与辽北之间，走滑年代为早白垩世^{[20～22,25～26]}。巨大平移的观点得到相当多地质学家的认可，影响着一代地质学家的思维，也有力地促进了对中国东部基础地质的研究。

作者依据多年对郯庐断裂带两侧新元古界及下古生界精细地层研究，一直对郯庐断裂的巨大平移持怀疑态度^[10,27～28]。

在过去讨论郯庐断裂有无大平移距离时，无论是支持平移或者质疑大平移观点的地质学家，主要是根据断层两侧晚侏罗世或早白垩世之前的地表出露的地质体或地质界线，如地层、岩相带、早期构造线等的错位而确定的。由于对同一地表地质体的认识与对比不同，影响到对问题的共识。郯庐断裂是切过岩石圈的深断裂，对比断裂两侧岩石圈剖面是否存在巨大错位，应是解决郯庐断裂有无巨大平移的有力依据。

3.2.1　地幔捕虏晶（粗晶）：金伯利岩与其他陆上幔源火山岩总含有多种地幔源岩的捕虏体，从而提供了直接研究大陆下岩石圈地幔的样品。它们包括橄榄岩—辉石岩套，榴辉岩和榴辉蓝晶岩、含钾镁碱闪石和金云母的交代橄榄岩以及金云母岩等，其中橄榄岩（亏损度不同的二辉橄榄岩和方辉橄榄岩）占最主导地位。然而，这种幔源岩石的捕虏体在金伯利岩中颇为稀少，而由幔源岩石离解、被金伯利岩捕获并带到地表的地幔捕虏晶（又称为粗晶）却要常见得多。最常见的是橄榄岩（主要是石榴子石和尖晶石二辉橄榄岩及少量的石榴子石方辉橄榄岩）离解后被金伯利岩捕获并携带到地表的镁铝榴石和铬尖晶石粗晶。有的金伯利岩含有较多的由榴辉岩源岩离解后被捕获的镁铝—铁铝榴石等榴辉岩型粗晶。

图2 古郯庐断裂带震旦系灰岩中的地震记录

a—纹层灰岩中地震形成的泥晶脉，由某些纹层液化形成的盲脉与层内断层（箭头所示），兴民村组，大连市金州区金石滩海岸；b—潮道中的液化碳酸盐岩脉，黑色直立和斜列的脉与水平薄层碳酸盐岩层连通，脉源自可液化薄层灰岩，赵圩组，江苏省铜山县赵圩镇；c—液化泥晶脉（盲脉）在层面与垂直层面的表现，呈板状体，张渠组，安徽省灵璧县张渠村；d—纹层灰岩中地震液化泥晶脉（盲脉）及代表间震时的硅结壳层（铅笔所示），望山组，安徽宿县金山寨村；e—液化卷曲变形，九顶山组，江苏省铜山县马村；f—地震津浪丘状层，又被液化泥晶脉所切穿，兴民村组，金石滩海岸

不同

钟凤竹，刘希光，张广诚，等。我国金伯利岩岩石矿物特征及其与相似岩石的区别，1980。

庄德厚.辽宁复县金刚石原生矿床地质研究报告，辽宁省地质矿产局，1982。^[29～33]。通过地幔捕虏晶的研究，可以获得岩石圈组成的重要信息。

辽宁省瓦房店（旧称复县）与山东省蒙阴含金刚石金伯利岩分布于郯庐断裂带的东、西两侧，南北方向距离550km（图1）。采用金云母Rb-Sr法与钙铁矿U-Pb法获得蒙阴与瓦房店金伯利岩年龄分别为475 Ma与461.7±4.8 Ma，近20个年龄测定值在450～500 Ma之间，岩体应是在中奥陶世末期，中朝板块总体隆升的构造背景下侵位的^[29]。

不少研究者有鉴于蒙阴、瓦房店金伯利岩的岩相学、矿物学特征和侵位年龄等方面的相似性，地理位置又紧邻郯庐断裂带两侧，对于这一断裂带系中生代左行巨大平移走滑的观点总是易予接受。虽然他们也发现两地金伯利岩中粗晶组合有所不同，两者的基底亦有着不同的发展史，但仍认为两个金伯利岩岩省的产出与“左行平移走滑”有这样或那样的关系，认为它们在侵位时至少是相距颇近的^[29,34]。

图3 蒙阴、瓦房店奥陶纪古岩石圈剖面^[37]

1—低钙方辉橄榄岩；2—钙方辉橄榄岩；3—二辉橄榄岩；4—低Cr;5—异剥橄榄岩

3.2.2　粗晶组合：蒙阴与瓦房店金伯利岩中的粗晶包括含铬镁铝榴石、铬尖晶石、铬透辉石、镁钛铁矿、金红石、锆石、碳硅石、金刚石等矿物。但蒙阴金伯利岩岩省中的红旗27号岩墙、胜利1号岩管和红旗1号岩墙中含有沂蒙矿（lindsleyite）和蒙山矿（mathia-site），称为LIMA组矿物的端元矿物，在红旗27号岩墙中高可达9000 g/m³(－2+0.5mm）（任喜荣，私人通信，1996）。Haggerty等^[35]认为LIMA矿物是金伯利岩熔体上升至100km深处与那里存在的含大阳离子亲石元素（LIL)Ba-K-Ca-Sr-Na的轻稀土难熔钛酸盐的交代体发生交代作用形成的。因而把LIMA这种十分罕见的矿物当作是地幔交代作用的矿物标志。Dobbs等^[29]认为蒙阴金伯利岩所含LIMA矿物是它的下面存在交代橄榄岩幔源岩的证据。然而，这种LIMA矿物在瓦房店金伯利岩中从未被发现，表明瓦房店金伯利岩所穿切的岩石圈剖面与蒙阴的不同。

3.2.3　石榴子石粗晶形成温度与岩石圈地层剖面：Griffin和Ryan采用痕量元素和主元素微区分析技术，建立和发展了单矿物地质温度计^[36]石榴子石地温曲线、岩石圈地层等多种方法，用于“岩石圈填图”^[37]。

图4 蒙阴、瓦房店金刚石包体和粗晶石榴子石与尖晶石包体的形成温度分布^[30]

张安棣曾与Griffin等^[38]合作，获得蒙阴与瓦房店两地金伯利岩中石榴子石粗晶地温曲线。依据石榴子石古地温曲线为基础，可建立起上地幔岩石圈柱状图。在图3中给出了蒙阴和瓦房店的岩石圈剖面图^[37]，图中两地地幔源岩石类型相同，虽然都是以二辉橄榄岩居多，然而随着深度加深，方辉橄榄岩的含量两地却很不相同，瓦房店较亏损的方辉橄榄岩明显地变的多起来，蒙阴的方辉橄榄岩集中分布在130～190km深处，占剖面的50%，向更深处则反而减少了。而瓦房店金伯利岩以下的古岩石圈剖面，方辉橄榄岩在170km深处，数量仅20%，直到190～200km岩石圈底部的深处则激增到60%以上。另外，异剥橄榄岩在瓦房店剖面上占重要位置，蒙阴剖面则仅分布在浅处，且数量稀少。

3.2.4　金刚石及金刚石包体特征：金刚石也是金伯利岩中的一种地幔粗晶，在金伯利岩中有两种产状，即粗晶和微晶，微晶有可能是在金伯利岩岩浆中晶出的，而粗晶则是捕虏晶。

金刚石含有同生矿物包体，主要的有橄榄石、石榴子石、辉石、尖晶石和硫化物。通过痕量元素与主元素分析途径，首次获得了蒙阴与瓦房店金伯利岩中金刚石包体石榴子石形成温度分布（图4)^[38]。图4所示两地金刚石同生包体石榴子石形成温度很不相同，蒙阴高于瓦房店，前者最高达1500℃，瓦房店不高于1200℃。图4直方图所示两地包体石榴子石的形成温度分布迥然不同，表明金伯利岩源区早在金伯利岩形成前，两地太古宙的地质环境就不一致，证明两地金伯利岩是独立的岩省，它们不曾相聚也非同源岩浆产物。

4　结论

山东蒙阴与辽宁瓦房店金伯利岩中地幔样品研究，揭示了两地岩石圈剖面地幔岩的组成比例不同（图3）；包体与粗晶石榴子石形成的温度不一致，表明两地金伯利岩在早古生代爆发侵位时，并不在相近位置。如图1所示，郯庐断裂两侧为两个不同块体：华北块体（NCB）与胶辽朝块体（JLKB），蒙阴与瓦房店金伯利岩分别侵位于上述不同块体边缘，穿过不同组分比例的地幔岩（图3）及时代与厚度不同的盖层（图1右图）。瓦房店与蒙阴金伯利岩岩筒两地相距550km与平移无关。深部地幔地质学记录与表层地质记录^[10,28]结论是一致的，均不支持郯庐断裂巨大平移740km的观点。地幔地质学提供的资料，解释了岩石圈古地幔、前白垩纪地质体在郯庐断裂两侧的不相连接是两个不同块体（图1中NCB及JLKB）基底岩石组成、构造性质及板块盖层发展差异造成的，而非平移的结果。

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抄匡他扎： 郯庐断裂带是东亚大陆上的一系列北北东向巨型断裂系中的一条主干断裂带,泛指北起黑龙江,南止长江边,总体上呈北东走向,纵贯中国大陆东部的巨型渠断裂. 北段(肇兴—沈阳):它发育于吉黑断拗,由两条走向30-40.东的主断袭组成...

齐河县13040787395： 江苏淮安市金湖县属于哪个地震带 - ？
抄匡他扎： 淮安市地处华北断块与扬子断块两大地质块体交接地带,在地震区、带划分上属于华北地震区长江下游—黄海地震带及郯庐断裂带.除了洪泽—沟墩断裂、无锡—宿迁断裂、海泗断裂等区域性断裂通过我市境内,中心城区有淮阴—响水口断裂、钦工镇断裂、余庄—老西庄断裂、杨庄—万集断裂等四条断裂通过,不过,这些断裂基本都是稳定的.

齐河县13040787395： 历史上曲阜发生过地震吗 - ？
抄匡他扎： 您好,发生过: 曲阜市地处地震活动强烈的郯庐地震带和聊考地震带之间, 临沂--济宁中强地震带中部, 苍山-尼山断裂和郓城断裂两条第四纪晚更新世活动断裂在境内穿过, 并与市区西北部交汇. 历史上曲阜曾发生过多次有感地震, ...

齐河县13040787395： 东西向剖面Vp速度结构特征 - ？
抄匡他扎： 东西向剖面横切了兴蒙-吉黑岩石圈块体以北北东向和近南北向为主展布的诸构造单元,基本上反映了各单元内部及其边界构造的深部速度结构特点.为便于了解华北岩石圈块体与兴蒙-吉黑岩石圈块体的关系,选择了与该区相邻横穿华北板块北...

齐河县13040787395： 安徽地震带上的城市有哪些? - ？
抄匡他扎： 安徽地震带包含的城市有六安、合肥、阜阳、宿县、淮南、淮北、蚌埠等.地震带为扬州—铜陵地震带;麻城—常德地震带;郯城—营口地震带;许昌—淮南地震带.安徽的地震带:合肥-明港断裂带以南隶属华南地震区中的长江中下游地震亚...

齐河县13040787395： 北京在地震带上吗? - ？
抄匡他扎： 北京市地处燕山地震带与华北平原中部地震带的交汇处,又紧邻汾渭地震带和郯庐深大断裂地震带,是个多震区,历史上曾遭受过多次强烈地震的破坏和影响,其中以1679年马坊地震和1730年西郊地震的影响最大. 山西河北这块儿,北京本来就在河北里边儿.所以震不震的谁也把握不了,最好的方法就是,在你窗前放一瓶矿泉水,万一地震,拿起来躲在安全的地方等待救援,有水就能活下去.最后说一句,与其成天担心,不如开开心心的,活在当下!

齐河县13040787395： 2013年安徽会地震么《蚌埠市》处于震中心么?? - ？
抄匡他扎： 从安徽省境内的地震带/区分布来看,2013年安徽还是有可能地震的,几率肯定是特别小,毕竟世界上的地震带/区是太多了.至于蚌埠……从史料看,蚌埠还真没发生过高于4.75级的地震,如果真的发生了蚌埠处于震中的强震,那可就是“二千...

齐河县13040787395： 山东临沂的地震是真是假？
抄匡他扎： 郯城 莒州 安丘 菏泽 诸城 尤其是安丘—昌邑 莒县—郯城 郯城—新沂 新沂—宿迁 是郯庐地震带中山东境内的主要活动段 应当说明 虽然临沂处在郯庐大断裂的活跃地带但其大震的复发周期在千年以上 而且就整个华北地区的地震活动趋势来看 目前整个华北地区处于第四活动期的末期,地震活动相对较弱,活动期之后就是平静期(地震能量在这一时期积累,约持续一百年左右),更是少有地震中强发生 因此未来百年内整个华北地区还是相对安全的

齐河县13040787395： 江苏淮安市处在地震带上吗? - ？
抄匡他扎： 不在``

齐河县13040787395： 安徽哪几个城市位于地震带上? - ？
抄匡他扎： 安徽的地震带:合肥-明港断裂带以南隶属华南地震区中的长江中下游地震亚区,进一步划分又分属麻城-常德地震带和扬州-铜陵地震带;合肥-明港断裂以北,隶属华北平原地震亚区,进一步划分又分属许昌-淮南地震带和营口-郯城地震带. 安...