第一节 构造环境

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一、地震构造分区

受郯庐断裂带、 聊考断裂带、渤海-蓬莱-威海断裂带以及其他一系列主干断裂
带分割,结合各地区地质活动特点,山东及近海地区被划分为7个地震构造单元。
鲁西南坳陷区。 鲁西南坳陷区西边界为聊考断裂,东边界为峄山断裂。自第四
纪以来以坳陷为特征,坳陷幅度由东向西加大,幅度达280米。区内断裂以近EW向(断
裂走向,倾向为东、西、南、北,分别以E、W、S、N表示,如EW向代表东西向) 和近
SN向两组为主。第四纪早期活动具有一定差异。晚更新世时期活动减弱,仅有部分断
裂活动,活动性质以正断为主。全新世时期,在坳陷区的西部边缘,有NW向和NE向两
组共轭断裂发育,以走滑运动为主,构成1937年菏泽M7级地震的发震构造。
鲁西北坳陷区。 鲁西北坳陷区南边界为广齐断裂,为济阳塌陷的主体地区,属
于渤海拉分盆地的一部分。 第四纪坳陷幅度达340米。坳陷区内部断裂以NE-NEE走向
为主。在第四纪早、中期部分断裂具有继承性活动,以正断性质为主。晚更新世以来
仅有个别断裂具有正断性质的活动。
鲁中南隆起区。 鲁中南隆起区周缘断裂分别为郯庐断裂带、广齐断裂、峄山断
裂和废黄河断裂。自第四纪以来以间歇性隆起抬升为主要特征。其内部以NW向断裂为
主,也有NE向和近EW向断裂。这些断裂在第四纪时期均有一定程度的活动。最新活动
时代集中于晚更新世时期,局部地段在全新世早期也有活动。断裂以正断活动为主。
鲁东隆起区。 鲁东隆起区位于郯庐断裂带以东,自第四纪以来地壳较为稳定。
该区北部由北向南掀斜抬升,中南部抬升微弱。其内以NE向的断裂分布为主,北部沿
海地区有NW向渤海-威海断裂带。 构造区内部大多数在第四纪中期逐渐停止活动,第
四纪晚期在海阳断裂、沧口断裂等局部段落活动。
渤海坳陷区。渤海坳陷区为渤海拉分盆地主体地区,也是郯庐断裂带与燕山-渤
海断裂带交汇的地区。以断陷为主,是华北地区坳陷幅度最大的地区。断裂活动明显
以正断为主,发育有切割、下地壳的走滑断裂,并控制1597年渤海M7级地震、1888年
渤海M71/2级地震以及1969年渤海MS7.4级地震的发生。
北黄海坳陷区。 北黄海坳陷区主体以坳陷为主,继承了第三纪以来坳陷活动,
但第四纪以来坳陷幅度较小,差异运动减弱。
南黄海坳陷区。 南黄海坳陷区的北部坳陷与山东毗邻。南黄海坳陷区继承了第
三纪以来的坳陷运动,第四纪以来持续活动,在坳陷边界断裂上及其内部发生过M5级
以上地震,如1910年和1931年分别发生M63/4级和M61/2级地震。

二、断裂构造
晚第四纪以来的活动断裂对地震活动具有主要控制作用。 山东及其邻近海域晚
第四纪以来的活动断裂, 主要包括郯庐断裂带、聊考断裂带、张家口-渤海断裂
带,以及其他规模不等的晚第四纪活动断裂。
(一)郯庐断裂带
郯庐断裂带是东亚大陆上一系列北东向巨型断裂系中的一条主干断裂带, 在中
国境内延伸2400多公里,切穿中国东部不同大地构造单元,规模宏伟,结构复杂。郯
庐断裂带在山东-苏北段称为沂沭断裂带, 是鲁西与鲁东构造区的边界断裂。断裂带
由走向北北东的五条近似平行断裂组成,自东向西称之为昌邑-大店断裂、安丘-莒县
断裂、 白芬子-浮来山断裂、沂水-汤头断裂和鄌郚-葛沟断裂。断裂带以逆冲右旋走
滑运动为主,局部为正断右旋走滑运动。该断裂带中生代活动最强,曾经历巨大的左
行平移和大陆裂谷发育阶段。自新生代后,由于深部作用减弱,裂谷构造消亡。人工
地震和大地电磁测深结果表明,该断裂带已切割到莫霍面。
沂沭断裂带第四纪时期的活动特征是:1. 具有“两堑夹一垒”的构造格架。但
第四纪以来沿地堑边界断裂活动的状态不复存在,新产生的断层形迹不再像老断裂那
样南北连续延伸,而呈现为在东、西地堑内雁列状分布。2.新活动至少在安丘至新沂
段存在明显的东、西分带特征,即东地堑内的第四纪断层不仅活动强度明显大于西地
堑, 而且活动的延续时间也明显长于西地堑。 东地堑内不仅有全新世断层,而且有
1668年郯城地震断层,在相应地段西地堑内至2005年未发现全新世断层,虽有早中更
新世和晚更新世断层,但其活动强度比东地堑内较为弱小。3.新活动的分段特征十分
明显。其中最主要的活动断裂安丘-莒县断裂大致可以分为安丘段、莒县-郯城段和新
沂-泗洪段,均为独立的地震破裂单元。4. 第四纪断层活动在时序上存在由西地堑向
东地堑迁移的特征。晚更新世全带都有活动,全新世断层活动只局限在东地堑内。
沂沭断裂带内规模较大的断裂活动特征包括:1.昌邑-大店断裂。该断裂在晚中
生代时期为沂沭断裂带东地堑的东边界,第四纪时期主要为早、中期活动,仅局部地
段如五莲县汪湖乡莫家崖头村和郯城县桃林村,可见白垩系王氏组紫红色砂页岩逆冲
到上更新统紫红色粉土夹砂层之上。该断裂为晚更新世活动断裂。2. 白芬子-浮来山
断裂。该断裂北起安丘白芬子附近,向南经莒县浮来山东侧至石莲子,在石莲子以南
断裂隐伏,构成东地堑的西边界断裂。根据地质资料及野外调查,该断裂在地形地貌
上无明显的反映,未发现第四纪活动迹象,综合分析认为该断裂为第四纪不活动断裂。
3. 安丘-莒县断裂。该断裂位于昌邑-大店断裂和白芬子-浮来山断裂之间,部分段落
追踪和沿袭两断裂发展。该断裂晚第四纪以来活动最为强烈,是全新世活动断裂,为
1668年郯城地震断层。 安丘-莒县断裂形成了马陵山、岭泉、晓店和窑湾等一系列隆
起和坳陷,地质调查表明,这一系列沿断裂分布的隆起和坳陷形成于晚更新世以后。
断裂性质为右旋逆走滑或正走滑运动。4. 沂水-汤头断裂。该断裂在汤头以北出露较
好,为汞丹山地垒的西边界,表现为太古界片麻岩、白垩系砂岩同第四系呈高角度正
断层接触。最新错断上更新统,地表出现陡坎,冲沟水系穿过断裂发生右旋扭错或出
现断头、 断尾现象。该断裂向南延伸展布在江苏的新沂-宿迁段和安徽的赤山段,其
晚更新世活动表现较强。5.鄌郚-葛沟断裂。在鄌郚镇东钟家南、寺山等地出露较好,
断裂带平面出露宽度大于400米,被卷入的地层有寒武-奥陶系、白垩系王氏组。断裂
带陡立,岩石被强烈挤压破碎,常呈直立片状,局部发育揉皱,次级裂面、断层泥、
断层角砾岩、 构造透镜体等十分发育。其最新活动时代,在马站大水场-高桥四旺庄
一段显示出第四纪晚期活动,野外可见错断晚更新世地层,但断距较小。
历史上有多次破坏性地震记载与郯庐断裂带有关。 山东省及邻区有公元前70年
安丘一带M7级地震、 1668年郯城M81/2级地震、1597年渤海M7级地震、1888年渤
海M71/2级地震、1969年渤海MS7.4级地震等,这些地震都发生在上述断裂带上
或附近;郯庐断裂带向北进入渤海后,在渤海中部与渤海-蓬莱-威海北西向构造带相
交切,历史上这一地区M7级地震频繁发生与处于上述两大构造带交切部位的特殊环境
有关。
(二)聊考断裂带
聊考断裂带是华北平原断陷带南部一条重要的北北东向断裂带, 也是鲁西南坳
陷区与东濮(东明-濮阳)坳陷区的边界断裂。断裂带南起新乡-商丘断裂,向北经过东
明、 范县、莘县、聊城、博平到琉璃寺附近尖灭,全长360公里。断裂性质为西倾的
铲形正断层,在中部被磁县-大名断裂切错,分为南北两段,北段控制莘县-聊城坳陷
的发育,南段控制东濮坳陷的形成和发育。断裂带对第四系的沉积厚度有控制作用。
浅层人工地震探测结果表明,该断裂带南段错断了全新世地层。
聊考断裂带具有明显的地球物理场特征。 在航磁图上表现为长条状密集带,断
裂带两侧截然不同,东侧以正异常为主,异常值较高;西侧以负异常为主,等值线比
较稀,异常值较低。在范县以南还存在一些面积很小、埋藏很浅,呈线性或雁状排列
的局部强磁性体。据油井揭露,这些强磁性体是早第三纪玄武岩,说明聊考断裂带是
新生代有过强烈活动的超壳断裂。
聊考断裂带自中生代后, 在区域构造应力场和深部构造条件作用下经历了强烈
的运动过程,形成复杂的内部结构。新构造期后仍有强烈的活动,成为华北平原地震
带中一个地震活动亚带。1502年濮城M61/2级地震、1654年朝城M51/2级地震、
1937年菏泽M7级地震和M63/4级地震、1948年菏泽M51/2级地震、1983年
菏泽MS5.9级地震均发生在这条断裂带的南段及其两侧。
(三)张家口-渤海断裂带
张家口-渤海断裂带西起张家口以西,往东南经华北平原北部怀来、南口、顺义、
三河和天津等地,穿过渤海向东南一直延伸到蓬莱和烟台以北近海海域。总体呈北西
向展布, 全长700余公里。该断裂带是中国华北断块区内部一条规模巨大的活动断裂
带,其西段分割燕山断块隆起与太行断块隆起和华北平原断块坳陷,向东南切过渤海
湾盆地,然后分割胶辽断块隆起,构成北黄海盆地与山东半岛隆起的分界断裂。
该断裂带是一条左旋走滑活动构造带, 由庙东营-大营滩、张家口、怀安-化稍
营、 新保安-沙城、施庄、南口-孙河、夏垫、蓟运河、海河、沙南、埕北、沙东北1
号、石臼坨5号、渤中2号和长岛-芝罘岛、长岛北-威海等多条北西或近东西向断裂断
续斜列组合而成, 其组成断裂一般长40公里—60公里,倾角较大,多具有正断-平
移性质。 由于有多条北东、北北东向断裂与之交汇,自西向东断裂带可分为张北-怀
来、 南口-三河、天津-塘沽、渤海中部和蓬莱-威海五个构造段,以其中中部三段的
活动性最强,组成断裂往往为晚更新世至全新世活动;东部蓬莱—威海段的活动变弱,
多数组成断裂的最新活动时代为中、晚更新世。
该断裂带与郯庐断裂带在渤海中部相交汇, 构成渤海地震发震构造的主体,
1597年渤海M7级地震、1888年渤海M71/2级地震和1969年渤海MS7.4级地震与此
有关。 该断裂带穿过渤海向东南方向延伸,构成渤海-威海断裂带,控制山东半岛北
部沿海构造活动。据海域声波探测资料,该断裂带由多条平行的北西向断裂组成,在
长岛与烟台之间,断裂带错断第四纪晚期沉积层,在烟台与威海之间,断裂带错断第
四纪早期的沉积层。该断裂带与陆地上北东向断裂交汇的地方易发生强震,如与北沟
-玲珑断裂交汇处在蓬莱近海发生1548年M7级地震,与牟平-即墨断裂带交汇处在威海
西北海域发生1948年M6级地震。在威海市区出露的神道口断裂、城南河断裂是该断裂
带在陆地上的组成部分。该断裂带以正断活动为主,兼有左旋走滑分量。
(四)山东省境内其他主要活动断裂
在山东省境内,除鲁西南坳陷区西部边缘有新生的北东向和北西向共轭断裂外,
全省基本继承第三纪以后的断裂构造格架。至2005年,已查明陆地分布有全新世活动
断裂,如安丘-莒县断裂、聊考断裂、小宋-解元集断裂等,晚更新世时期活动断裂主
要分布在沂沭断裂带及其两侧北东或北西向断裂,第四纪早、中期活动断裂在全省普
遍发育。鲁西南和鲁西北坳陷区以正断活动为主,鲁中南隆起区为正断兼有左旋走滑
运动,鲁东隆起区为正断兼有右旋走滑运动,沂沭断裂带为逆冲右旋走滑运动。

三、盆地构造
山东及近海地区发育的第四纪盆地的发育时代、 类型、受断裂控制程度有明显
差异。
沂沭断裂带内发育一系列拉分盆地, 为明显受断裂活动控制的构造盆地,形成
于晚更新世-全新世, 面积较小,盆地内沉积厚度差异较大,一般为20米—30米,
最厚可达140米—170米。这些盆地往往对7级以上强震具有明显的控制作用。
鲁中南隆起区内发育的盆地主要是在新生代盆地基础上发展起来的, 是拉张应
力环境下的伸展构造。许多盆地为箕状铲式断陷盆地,受弧形断裂控制,如肥城盆地、
莱芜盆地、沂源盆地等。此类盆地一般为继承性盆地,第四纪时期的活动趋于减弱。
第四纪沉积厚度一般为20米—30米,厚者达90米。白彦盆地受苍山-尼山断裂控制,
为单断盆地,盆地内沉积物厚度小于20米。这些盆地对中等强度地震具有一定控制作
用。
鲁东隆起区内发育的断陷盆地受两组断裂控制, 主要有黄县盆地,其分界断裂
分别是近东西向的黄县断裂和北东向的北沟-玲珑断裂。 该盆地的沉积厚度一般为20
米左右。该盆地对中等强度地震具有一定控制作用。
鲁西南坳陷区和鲁西北坳陷区也发育了断陷盆地和坳陷盆地, 两种盆地在新生
代断陷盆地基础上发展而来,前者受活动断裂控制,面积较大,沉积厚度400米左右,
后者不受活动断裂控制,沉积厚度200米左右。这些盆地对中强-强震具有一定控制作
用。
渤中盆地是中国东部最大的一个断陷盆地, 为北北东向郯庐断裂带和北西西向
张家口-渤海断裂带的交汇区域, 其结构及构造演化受到这两条构造带的影响,断陷
盆地由一系列次级坳陷和凸起组成,内部差异运动强烈。渤中盆地及其邻区发育有三
个不同方向的次级伸展断层。一是走向北北东向、倾向北西西向的伸展断层系,是新
生代构造的主体部分,该伸展断层系控制了渤南及渤中等坳陷盆地的发育。二是走向
北东、倾向南东的伸展断层,多分布于盆地东部边缘,如渤东坳陷和庙西坳陷等受该
组伸展断层控制。三是走向北西西向和近东西向、倾向南的伸展阶梯状断层,主要分
布于盆地南部,如渤南坳陷等。这些伸展断层在深部受到区域走滑深断裂的控制和改
造,因而构造样式十分复杂。北北东向断层具有右旋张扭运动性质,而北西西向断层
则具有左旋张扭运动性质。不同方向断层的交汇部分构成渤海地区中强地震的发震构
造。
北黄海坳陷盆地是胶辽断块内部在中生代以来发育的断陷盆地, 由一系列次级
坳陷和凸起组成,内部差异运动强烈。新生代以来有较厚沉积,其中上第三系和第四
系厚达2500米。该坳陷盆地边缘及内部断裂规模一般在几千米至几十千米,以铲状正
断裂为主。第四纪以来盆地以整体坳陷为主,断裂活动较弱,反映在地震活动上以小
震活动为主。
南黄海北部坳陷盆地是南黄海盆地的次级构造单元, 区内断裂构造发育相对完
整,其内部构造相对简单,区内构造主要受北东向断裂控制。地质资料研究表明,北
东向断裂总体活动水平相对较弱,并以张性断裂为主。晚第三纪以来坳陷区内部的进
一步分化作用不明显,属南黄海海域地震活动频度和强度相对较低的区域。