煙臺(tái)地區(qū)主要活動(dòng)斷裂性質(zhì)及其與地震活動(dòng)性研究煙臺(tái)地震局

1、煙臺(tái)北部地區(qū)活動(dòng)斷裂概述張振晗（煙臺(tái)地震監(jiān)測中心臺(tái)）摘要： 煙臺(tái)北部地區(qū)發(fā)育 6 條活動(dòng)斷裂，通過分析研究，確定了其活動(dòng)性，研究了斷裂活動(dòng)與地震活動(dòng)性的關(guān)系。 加強(qiáng)斷裂研究及地震監(jiān)測對(duì)該地區(qū)未來地震活動(dòng)性分析、地震工程建筑震害防御具有重要意義。關(guān)鍵詞： 煙臺(tái)地區(qū)；斷裂活動(dòng)性；地震活動(dòng)性1、煙臺(tái)地區(qū)主要活動(dòng)斷裂活動(dòng)性質(zhì)煙臺(tái)地區(qū)位于華北斷塊區(qū)的東部（圖 1）。華北斷塊區(qū)邊界受深大斷裂控制，斷塊區(qū)內(nèi)部在構(gòu)造和地貌上總體格局是北北東向的隆起區(qū)與沉降區(qū)相間。 新構(gòu)造期以來， 繼渤海續(xù)保持著隆起區(qū)的上升和沉降 I1I3區(qū)的下沉，斷塊區(qū)內(nèi)構(gòu)造和地震煙臺(tái)活動(dòng)與這一區(qū)域隆起與沉降相濟(jì)南間分布格局具有密切關(guān)系。

2、煙臺(tái)青島I2地區(qū)發(fā)育許多活動(dòng)斷裂， 主要有以下幾條：1.1 蓬萊威海斷裂帶I4臨沂 黃II1海I1I2I3I4II1膠遼斷塊魯西斷塊冀東渤海斷塊徐淮斷塊蘇北膠南斷塊圖1 大地構(gòu)造分區(qū)圖該斷裂帶呈北西走向， 切過芝罘島北緣， 向西北直達(dá)長山島與蓬萊之間海底。 磁場反映為北西向正負(fù)磁異常帶，沿?cái)嗔褞Оl(fā)育串珠狀正磁異常。在蓬萊紅石山及銅井一帶的第四紀(jì)玄武巖和下伏黃土中可見到北西走向斷裂及斷裂崖 （圖2）。由圖所示的紅石山東北海邊陡崖玄武巖斷裂剖面表明了第四紀(jì)中晚期半島北部新構(gòu)造活動(dòng)的強(qiáng)烈程度，也表明了北西向斷N裂表現(xiàn)出張性特征，斷面北傾，m115北盤（上盤）下降。2根據(jù)在山東半島北部近海3Q310海

3、域進(jìn)行了多條剖面的聲波探測，初步查明了蓬萊威海斷裂4Q2Q35帶的基本活動(dòng)特征。 該斷裂帶由一系列北西走向的次級(jí)斷裂組PtQ250成。根據(jù)海域聲波探測結(jié)果， 蓬60 30N45 E/NW70萊威海斷裂帶內(nèi)多數(shù)斷裂以1 2 3爐渣狀玄武巖 烘烤層 第四系黃土正斷兼有走滑運(yùn)動(dòng)為主， 在第四4 第四系砂礫石層 5 云母片巖圖2 蓬萊紅石山蓬萊威海斷裂剖面紀(jì)活動(dòng)明顯， 對(duì)于渤海海峽的形成具有重要的構(gòu)造意義。 以北東向玉林店斷裂在海域的延伸段為界， 蓬萊威海斷裂帶可分為兩段： 長島牟平段和牟平威海段。西段長島牟平段為晚更新世活動(dòng)段， 明顯錯(cuò)斷了中更新世地層， 部分?jǐn)嗔衙黠@錯(cuò)斷了晚更新世早期地層， 有些可

4、能達(dá)晚更新世地層中部， 但根據(jù)海域聲波探測資料沒有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)動(dòng)全新世地層現(xiàn)象。東段牟平威海段為中更新世活動(dòng)段，沒有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)斷晚更新世地層現(xiàn)象。綜合分析表明，蓬萊威海斷裂帶是一條晚更新世活動(dòng)斷裂。1.2 東殿后斷裂斷裂西起瓦山附近， 向東經(jīng)桃園、 東殿后、 辛上莊、 旸里， 終止于米山斷裂，米山斷裂以東未見斷裂跡象，總體走向近 EW，全長約 20 公里。斷裂規(guī)模由東向西逐漸變小， 中東部斷裂帶寬達(dá)幾十米至上百米， 西部斷裂帶寬達(dá)幾米至十幾米。東殿后斷裂發(fā)育于元古代花崗巖中， 瓦山和旸里間地貌上表現(xiàn)為平直的斷層谷地，谷地由 3 段組成，西段為桃園西的沁水河上游，谷地長 8 公里左右，寬一般 200500

5、 米，東殿后一帶最寬 600 米左右，斷層也位于谷地的南緣；東段為旸里以東斷裂位于老母豬河谷地的北緣。 在辛上莊西見較為典型的斷裂剖面 （圖1N2TL(75.24+6.79)ka1355Q2-34TL(63.95+5.37)kaTL(84.36+7.71)ka5F2 F110 85 20 750 2m 1 現(xiàn)代人工角礫 2 含砂粘土 3 坡積角礫 4 砂礫石層 5 花崗巖破裂巖圖 3 辛上莊西東殿后斷裂剖面3）。斷裂破碎帶寬 100余米，斷裂帶北部的斷層錯(cuò)斷了第四紀(jì)坡積角礫層。 剖面出露的地層 黃褐色黃土礫層， 為現(xiàn)代人工堆積； 深褐色含粗砂、 細(xì)礫黏土層；坡洪積角礫層，角礫大小大小不一，粒徑

6、大者 1020厘米，靠近斷層附近多較粗、遠(yuǎn)離斷層變細(xì)，形態(tài)上為一崩積楔，最大厚度 180厘米，該層底部的熱釋光年齡為（84.36 7.17）ka，頂部的熱釋光年齡為（ 75.24 6.79）ka，為晚更新世早中期。層 和層 之間為斷層接觸且發(fā)育厚 1520 厘米的灰白色斷層泥，斷層泥顯微結(jié)構(gòu)鑒定結(jié)果表明，斷裂的最新活動(dòng)時(shí)代為早更新世晚期晚更新世早期，破裂方式以粘滑為主，兼有穩(wěn)滑運(yùn)動(dòng)。從東殿后斷裂破碎帶發(fā)育穩(wěn)定的煌斑巖脈看，該斷裂最早形成于燕山運(yùn)動(dòng)，早期動(dòng)為壓性， 后期轉(zhuǎn)變?yōu)樽竽鏀唷?從斷裂的結(jié)構(gòu)面關(guān)系分析， 東殿后斷裂經(jīng)歷了多期活動(dòng)； 從斷裂帶物質(zhì)固化膠結(jié)程度、 地形地貌特征、 斷裂與第四系的

7、關(guān)系和樣品測定年代分析， 東殿后斷裂是一條晚更新世活動(dòng)斷裂， 最新活動(dòng)時(shí)代是晚更新世早中期（ 7.58 萬年）。1.3 黃縣弧形斷裂黃縣弧形斷裂北端與黃縣斷裂相交， 向南經(jīng)黃山館鎮(zhèn)東、 辛莊鎮(zhèn)、金嶺鎮(zhèn)東、朱橋鎮(zhèn)和苗家鎮(zhèn)，斷裂走向 20-32o，傾向西，傾角 70-80o，空間上表現(xiàn)為微向西突出的弧形展布，全長約 45 公里，控制著花崗巖和金礦礦化帶以及第四系和第三系的分布。沿?cái)嗔言谛燎f鎮(zhèn)常家莊子村北見人工開挖基坑，基坑北壁斷裂產(chǎn)狀為 300o170o，東盤為破碎的花崗閃長巖 (圖 4)；西盤為 Q32淺棕紅色粘土和 Q3褐黃色亞粘土地層。 斷裂破碎帶由灰綠色、 褐黃色和灰黑色斷層破碎巖、 碎粉

8、巖和斷層1泥組成，具有分帶性。斷層破碎巖、碎粉巖和斷層泥未膠結(jié)。斷裂將 Q3淺棕紅色粘土和 Q32 褐黃色亞粘土地層正向斷錯(cuò) 4.2 米。斷裂之上覆蓋有厚 1 米左右的Q4 土黃色亞砂土地層沒有被斷錯(cuò)。在 斷裂 斷錯(cuò)Q3 2 褐黃色亞2 褐黃色亞T11(97.14+8.26)*10 a 3T12(57.59+4.89)*10 a3 T13(51.69+19.8)*10 a3E1粘土地層、 Q3Q4褐黃色粘土地層和坡積亞粘土地層分別取Q23Art釋光樣品 TL1、Q13TL2 和 TL3 。300 700 1.5mTL1 、 TL2 和雜填土 坡積亞粘土 亞粘土 粘土 碎裂碎粉巖 破碎帶 斷層泥

9、 斷層及運(yùn)動(dòng)方向TL3 釋光樣 年圖 4 辛莊鎮(zhèn)常家莊子村北人工開挖基坑北壁黃縣弧形斷裂剖面齡分別為距今(97.56 8.26)ka、(57.59 4.89)ka和(19.85 1.69)ka。從斷層帶物質(zhì)固化膠結(jié)程度、 地形地貌特征、 斷層與第四系的關(guān)系和樣品測定年代分析，認(rèn)為黃縣弧形斷裂最新活動(dòng)時(shí)代為晚更新世。1.4 黃縣斷裂黃縣斷裂由兩條近東西向的平行斷裂組成。 北側(cè)一條斷裂被第四系覆蓋， 南側(cè)一條斷裂構(gòu)成了黃縣盆地的南部邊界。 斷裂西起黃山館， 向東經(jīng)大陳家、 員外劉家、沙溝、延伸至大于家。斷裂在 6 波段圖象和 234 波段合成的 TM 圖象上有清晰的顯示， 斷裂控制現(xiàn)代地貌發(fā)育，斷

10、裂兩側(cè)色調(diào)在 15 級(jí)灰度表中達(dá) 3 個(gè)級(jí)差，表明斷裂兩側(cè)地貌、巖性有明顯差異。斷裂南側(cè)主要為燕山期郭家?guī)X混合崗巖和玲瓏花崗巖組成的200 米左右的低山地貌；斷裂北測為海拔 3050 米左右的第四紀(jì)殘坡積層和晚更新統(tǒng)洪沖積亞粘土、亞砂土組成的沖積平原，為南升北降的正斷裂， 地勢(shì)緩緩向北西傾斜。 流經(jīng)斷裂帶上的一系列溝谷發(fā)生同步扭曲， 斷裂顯示右旋平移的性質(zhì)，可見斷裂具有正右旋走滑性質(zhì)。在大陳家村南大路邊Q4N（圖5），玲瓏花崗巖地層中見到一組走向近東西向的斷裂。斷裂有明顯的擠壓特征，顯示逆斷裂性質(zhì)。其中主要一條走向 78，傾向北西，傾角 65。斷0 1m45 NW 50 60 NW 5578

11、N 65裂面寬6 厘米，斷裂面上充 填 的 白 色 斷層泥 未 膠結(jié)。斷裂上覆 20-30 厘米斷層泥 破裂巖 花崗巖 第四紀(jì)殘坡積層 采樣點(diǎn)圖5 大陳家村南黃縣斷裂剖面第四紀(jì)殘坡積層，未見構(gòu)造變動(dòng)形跡。 可見斷裂早期有過逆斷裂活動(dòng)。 根據(jù)斷層泥熱釋光測定， 斷裂最后一次活動(dòng)的時(shí)間在 Q3 早期，距今為（ 9.78+0.71 ）萬年，斷裂晚更新世中晚期以來沒有發(fā)生斷錯(cuò)地表的活動(dòng)。表1 近場區(qū)各主要斷裂基本特征一覽表走向傾向傾角 最新活序號(hào) 斷裂名稱測年方法( ) ( ) ( )動(dòng)時(shí)代1 大竹島威海北斷層280 300 N 50 80 Q3綜合分析2長島芝罘島斷層280 300 N 50 80

12、Q3綜合分析3東殿后斷裂 260 270 N 70 80 Q3 TL 、SEM、地層對(duì)比4 黃縣弧形斷裂 20 32 W 70 80 Q3綜合分析3 TL、 SEM、地層對(duì)比 5 黃縣斷裂 EW N 65 80 Q2、主要活動(dòng)斷裂的地震活動(dòng)性參考中國地震局震害防御司 1995 年出版的中國歷史強(qiáng)震目錄(公元前 23世紀(jì)公元 1911年)、1999年出版的中國近代地震目錄(公元 1912公元 1990年， MS 4.7)、中國地震臺(tái)網(wǎng)中心匯編的中國地震目錄數(shù)據(jù)庫1970.012010.12，ML 2.0)，以四條斷裂為主要控震斷裂，共發(fā)生破壞性地震 7 次， 7次破壞性地震全部發(fā)生在蓬萊 威海斷

13、裂帶之上及其附件（表 2、圖6）。表2 破壞性地震（公元前 70年 2010年12月）序號(hào)時(shí)間 震中坐標(biāo)（度） 參考地點(diǎn) 精度 震級(jí)1 1548.09.22 38.0 ； 121.0 渤海海峽 5 72 1597.12.09 37.7 ； 121.6 福山東北海濱4 5?3 1621.11.22 37.9 ； 121.2 蓬萊東海域 4 5?4 1686.01.18 37.7 ； 121.8 黃海 4 4?5 1687.11.20 37.6 ； 121.5 蓬萊東海域 4 4?6 1736.12.25 37.8 ： 121.6 黃海 4 57 1948.05.23 37.7 ； 121.8 威

14、海西北海中 4 6圖6 破壞性地震分布圖1970年 1月至 2010年 12 月，區(qū)域范圍內(nèi)共發(fā)生 ML 2.0級(jí)地震 1259 次。從現(xiàn)代地震震中分布圖(圖7)可以看出現(xiàn)代小震活動(dòng)頻繁，集群分布、條帶分布特征更加明顯， 地震活動(dòng)主要沿蓬萊威海斷裂帶分布。 其余 3 條活動(dòng)斷裂附件有零星小震分布。圖7現(xiàn)代地震震中分布圖3、結(jié)論及建議由斷裂活動(dòng)性質(zhì)及其地震活動(dòng)性分析可知， 蓬萊威海斷裂帶對(duì)歷史地震和現(xiàn)代小震活動(dòng)具有明顯控制作用，是主要的控震斷裂。其中 1548年7級(jí)地震發(fā)生于斷裂帶西段，該地震是對(duì)煙臺(tái)地區(qū)造成影響最嚴(yán)重的地震， 1948年6級(jí)地震發(fā)生于斷裂帶西段； 蓬萊威海斷裂帶與北東向斷裂交匯區(qū)域是中強(qiáng)地震發(fā)生的有利部位。加強(qiáng)對(duì)該斷裂的研究及其地震活動(dòng)的監(jiān)測，對(duì)于煙臺(tái)地區(qū)地震未來活動(dòng)性分析、工程建筑震害防御等方面具有重要意義。參考文獻(xiàn)（1）王華林等 ,2008, 黃縣弧形斷裂探測、 活動(dòng)性鑒定及其地震地質(zhì)意義, 震災(zāi)防御技術(shù), 3(4) ：436- 450.（2）晁洪太等 . 山東半島地區(qū)活斷層研究 J.東北地震研究 ,2001,