鲁北地区地震构造的新认识

王东敏,曲同磊,肖兰喜， 董 翔

(山东省地震局，济南 250014)



鲁北地区地震构造的新认识

王东敏,曲同磊,肖兰喜， 董 翔

(山东省地震局，济南 250014)

以石油物探资料为依据，对鲁西北地区的地震构造和地震活动进行认真的研究和梳理。对鲁北地区的无棣—益都断裂是否延伸到东营凹陷，以及惠民诸城地震带的地震活动特征和控震构造的关系等问题都有了新的认识，这对认识和评价鲁北地区的地震危险性和地震预测预报研究至关重要。

无棣-益都断裂；延伸；石油物探资料

0 引言

山东省情资料地震库中有关于五棣—诸城地震构造带的描述如下：这条构造带在诸城西部切过沂沭带向西北延伸，经昌乐、青州进入济阳坳陷内，由广饶、博兴西部向西北过黄河到无棣县。根据卫星像片判读认为，该构造带经沧州市直达京、津南部地区，长度达300 km以上。广饶以南段落，基岩出露地表，断裂剖面可直接观察，1961年1∶20万的综合性地质区测和1970年地震地质概查中即被发现和认识。它是由大致平行错列分布的广饶—昌乐断裂、益都断裂、李家庄—双山断裂组成；广饶以北段落由卫星像片解译得出：广饶—昌乐断裂和益都断裂相距10 km左右，沿NW方向平行延伸，1976—1978年由山东省地震局、山东省地质局、国家地震局地质研究所等部门的遥感地质研究者解译了出来。目前虽缺乏充足的勘探资料证据，但这条断裂构造带的存在已无可怀疑，主要证据有：①在布格重力异常图上，无棣、滨县、博兴、青州、诸城一线存在重力异常值的变异现象，许多NE走向的重力异常带发生阻断，同时沿此方向有NW走向的重力异常断续分布；②石油勘探资料证实，无棣—滨县间、广饶—昌乐间存在着隐伏的NW向断裂，惠民凹陷与沾化凹陷、惠民凹陷与东营凹陷之间的连接带上均为NW向潜伏的“鞍部”，这些潜伏的鞍部与卫星像片显示的断裂位置吻合；③沉积环境分隔：新生代各地史阶段的沉积中心东西分立状态始终存在，断裂的分割始终在起作用；④次级构造单元的阻断和错位：凸起、凹陷在延长方向上分别向对立面过渡，如无棣凸起与车镇凹陷相对，惠民凹陷与滨县凸起相对，这些次级构造单元的相对立分布是由断裂切割扭错后引起的异地拼合错接而成的；⑤卫星影像的线性构造显示清晰；⑥中强地震活动明显沿此NW向条带分布，形成惠民—诸城中强地震带。历史上共记载破坏性地震9次，地震活动强度在分布上呈现自西北向东南逐渐增强的趋势，特别是与沂沭带相交切的部位附近，曾发生过7级地震(公元前70年，诸城、昌乐一带)。现代弱震亦沿该带频繁密集活动，近几年来，在青州、邹平、博兴一带有感地震时有发生。该构造带与NE、NNE向其它构造带相交汇的部位附近，都是破坏性地震多发地段，并且成为未来破坏性地震的潜在震源。该构造带的存在将在一定程度上左右着鲁北广大地区的地震形势，今后需要加强研究。

以上关于对该断裂的看法应该是山东省地震研究人员以前对鲁西北地区断裂构造的总体认识，但是这种看法与目前石油物探资料存在明显的矛盾。为此，我们引用物探资料来分析无棣—益都断裂北段(广齐断裂以北)是否存在？同时分析历史地震活动特点，寻求该区域地震活动的地球动力学背景和地震构造运动的关联性。

1 石油物探的最新成果

东营凹陷及邻区(主要包括东营凹陷、博兴凹陷和纯化—草桥凸起)的断裂系统主要可分为3级：边界断层、主干断层和次级断裂(图1～2)[1-6]。边界断层是控制凹陷边界的断层，是凹陷与凸起或隆起的边界，如陈南断层是东营凹陷与陈家庄凸起界线，滨南断层把东营凹陷与滨县凸起分开，而石村断层则是博兴凹陷和纯化—草桥凸起及东营凹陷的界线，高青—平南断层则是博兴凹陷与青城凸起、里则镇次凹和尚店—平方王构造的界线。主干断层是控制次凹边界的断裂，或者是次凹与其它构造单元的边界，其附近往往会发育有一系列次级断层，如中央断裂带、博兴断裂带，有的由几条雁列式断层组成，也有的只由一条断层组成。次级断层不控制次凹的边界，对沉积控制作用微弱，但对局部构造和圈闭起到控制和制约作用。东营凹陷及邻区的次级断层非常发育，特别是在中央断裂带，陈官庄断裂带和博兴断裂带，如中央断裂带发育了几百条次级断层。

图1 东营凹陷及邻区构造单元三维划分图(胜利油田资料)

东营凹陷和博兴凹陷是济阳坳陷的二级构造单元，两者之间是纯化-草桥凸起。总体上来说，东营凹陷和博兴凹陷的构造带展布和形态具有一定的相似性，东营凹陷从北至南主要的构造带依次是：①陈南断裂构造带、滨南断裂构造带；②利津-牛庄次凹；③陈官庄-王家岗断裂构造带；④广饶北坡单斜带。博兴凹陷从北至南依次是：①高青-平南断裂构造带、纯化草桥断裂构造带；②高青次凹；③博兴断裂构造带；④金家-柳桥单斜带。总体上两者都表现为典型的北断南超的箕状断陷。

图2 东营凹陷及邻区构造单元平面划分图(石油物探资料)

随着研究和勘探工作的深入，对博兴凹陷的构造属性有了不同的认识，认为东营凹陷及邻区的深层由2个独立的构造单元(东营、博兴)组成。高青-平南断层和石村断层规模较大，是相对独立的断裂系统，不受更北面的陈南断层或滨南断层影响。从中生代开始，它们就一起控制了博兴凹陷的沉积演化活动。

从东营凹陷及邻区重力布格异常图(图3)可以看出，前人所指的东营凹陷区域内由2个低异常区组成。东北部低异常对应于真正的东营凹陷，西南部的低异常相对应于博兴凹陷。凹陷周围为高异常区所环绕，高异常区相对应于各个凸起。2个低异常区之间的鞍部代表了淳化-草桥-石村一线。

从剖面上看(图4)，东营凹陷的控凹断层——陈南断层，并没有对博兴凹陷起到控制作用，对博兴凹陷起到控制作用的是石村断层和高青断层。东营凹陷和博兴凹陷有各自的沉降中心， 在两个凹陷之间的是淳化草桥凸起。该凸起的东南段隆起较高，晚第三纪地层直接覆盖在太古界之上，其西北段由于受其北侧高青平南断层新生代活动的影响，隆起幅度向北变小，凸起之上沉积了早第三纪地层，根本没有发现无棣—益都断裂通过博兴凹陷的迹象。

图3 东营凹陷及邻区重力布格异常图

图4 博兴凹陷内部断裂EW向剖面(石油物探资料)

通过以上资料，我们可以看出，推测无棣—益都断裂存在的主要依据：东营凹陷及邻区重力布格异常、东营凹陷和博兴凹陷之间的鞍部和卫星影像的线性分布、沉积环境分隔等特征，是济阳坳陷内部东营凹陷和博兴凹陷二级构造单元(两者之间是纯化-草桥凸起)控制的产物，并不是益都断裂向西北穿过广齐断裂，向无棣方向延伸作用的结果。控制纯化草桥凸起的断裂构造与南部的益都断裂(图5，局部1∶50万地质构造图，该资料也不支持益都断裂穿过博兴凹陷)在空间展布、断裂规模和活动时代上不应该联系在一起视为一条断裂，再向北延伸就更没有依据了。无棣—益都断裂横穿东营凹陷、及邻区的推断与目前石油物探资料和地质构造资料存在很大的矛盾。

2 鲁北地区历史地震特征

如果该断裂带没有以前认识的那么长，那么惠民—诸城中强地震带有可能只是一个地震活动空间分布的统计图像，其地震活动可能受2个构造单元的影响。一个是鲁西断块内的NW向益都断裂和双山李家庄断裂等；一个是冀东渤海断块区内控制济阳坳陷构造运动的NE向断裂构造带，如惠民凹陷、博兴凹陷、东营凹陷、莱州湾凹陷(图1)。

图5 益都断裂在鲁西断块内的展布(引用1∶50万地质图)

通过以上分析，虽然惠民至诸城地震成带状分布，但其构造可能不是受五棣—诸城地震构造带控制，五棣—诸城断裂带或许根本不存在。该地震带的东南部地震活动受鲁西断块内的NE向断裂——益都断裂和双山李家庄断裂控制[7-8]，而西北段的地震活动受冀东渤海断块区内济阳坳陷构造运动的控制。这对认识和评价鲁北地区的地震危险性和地震预测预报研究至关重要。

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[2] 孔凡仙.埕岛油田地质与勘探实践[M].北京：油工业出版社,2000.

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[7] 王华林，陈锦太，耿杰，等．胜利油田及邻近地区断裂活动性研究[J].西北地震学报，1991，13(1)，78-85.

[8] 姜早峰．高密度电法CT成像技术在活断层探测中的应用[J]．东北地震研究，2004，20(2):40-43.

The new Perception of Seismotectonic Structure in Northern Area of Shandong

WANG Dong-min,QU Tong-lei,XIAO Lan-xi,DONG Xiang

(Earthquake Administration of Shandong Province,Jinan 250014,China)

Based on petroleum geophysical prospecting data,this paper studies the seismic tectonics and its activity in northern area of Shangdong province.We get new results on whether the Wudi-Yidu fault extended to Dongying depression and the relationship between the seismic activity characteristics and earthquake controlling tectonics in Huimin-Zhucheng seismic belt.This is important for understanding the evaluation of seismic risks and research of earthquake prediction in northern area of Shandong.

Wudi-Yidu fault; extension; petroleum geophysical prospecting data

王东敏,曲同磊,肖兰喜，等．鲁北地区地震构造的新认识[J]．华北地震科学，2016，34(4):16-19.

2016-0-0

“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAK15B06-04)

王东敏(1966—)，女，河北冀州人，高级工程师，现主要从事地震应急保障工作.E-mail：8701@sina.com

P315.22

A

1003-1375(2016)04-0016-04

10.3969/j.issn.1003-1375.2016.04.003