郯庐断裂带研究现状及发展态势分析

曾秋楠 ,张交东,娄长增 ,刘旭锋

(1中国地质调查局油气资源调查中心非常规油气地质实验室， 北京 100083；2中国地质大学（北京）， 北京 100083；3安徽省地质矿产勘查局325地质队， 安徽淮北 235037

关键字：郯庐断裂；发展现状；发展态势；研究热点；文献计量分析

0 引言

郯庐断裂带是我国东部大陆上的一条巨型断裂带，其形成、演化及构造特征对我国东部的地质构造有着深刻的影响，同时也是重要的成矿带和油气勘探带。自1956年发现以来，针对郯庐断裂各方面的研究至今已有近50年的历史，产生了大量的研究成果认识，有待开展全面的、统计性的梳理。文献计量学方法以数学、统计学为基础，对文献体系和文献计量特征进行研究分析，从而对文献情报的分布结构、数量关系和变化规律达到定量管理，对描述、评价和预测学科技术的现状与发展趋势有重要意义[1]。目前该方法已常见于各类对我国地球科学发展趋势的分析中[2-3]，但针对具体领域的应用仍较为少见。本文对我国学者近30年来在国内期刊发表的郯庐断裂相关研究论文进行计量统计分析，以期全面展示郯庐断裂研究的时空格局、主要手段及重点领域，从侧面对我国当前郯庐断裂的研究态势进行判读，并为未来的研究方向和工作部署提供一定的科学依据。

1 文献来源与处理方法

1.1 文献来源

本文以中国知网和维普中文期刊服务平台为中文文献来源，在高级检索中以题目中含有“郯庐断裂”为条件，检索两个平台所有关于郯庐断裂的文献（包括文献综述、学术论文和论文集等）；以中国知网、维普中文期刊服务平台和Elsevier电子期刊库为英文文献来源，在高级检索中以题目中含有“Tanlu fault”为条件检索。中国知网使用的数据库为《中国学术期刊（网络版）》，检索出符合条件的中文文献107篇，英文文献15篇，时间跨度为1981年-2016年。维普中文期刊服务平台使用的数据库为《中文科技期刊篇名数据库》，共检索出符合条件的中文文献397篇，英文文献13篇，时间跨度为1983年-2016年。Elsevier SDOS 电子期刊全文数据库检索出符合条件的英文文献32篇，时间跨度为1983-2016年。三个平台的检索结果存在部分重叠，合并筛选后符合条件的中文文献共计425篇，英文文献49篇，合计474篇。

2 科研产出及影响力分析

（1） 针对郯庐断裂带的研究整体呈波动上涨趋势，研究热度不受国家支持力度影响。

1981年以来，郯庐断裂相关研究成果的论文发表趋势整体呈波动上涨的特征，可分为低速、中速和波动上涨三个阶段（图1）。本文研究时段（1981-2016年）检索出郯庐断裂研究中文文献总量474篇，1981-1989年为初始期，文献数量较少，期间共发文44篇，年均发文3篇。1990-2000年为稳定发展期，年均发文量大幅上升，达9篇，期间共发文110篇，其中发表在核心期刊上得论文为43篇，占39.1%。2001-2016年为再次发展期，整体呈波动上涨趋势，成果水平显著提高，最低年发文量为9篇，最高达40篇，年均发文17篇，期间共发文320篇，其中核心期刊论文达221篇，占69.1%。

图1 1981-2016年郯庐断裂研究文献数量及质量分布Fig.1 Quantity and quality distribution of the Tan-Lu fault research literature from 1981 to 2016

在本次统计的474篇论文中，受基金或项目资助的论文有379篇，占总文献量的78.9%。资助项目类别主要为国家自然科学基金项目、各省市科技厅资助项目、各石油煤矿企业项目和其他国家级项目（如国家科技重大专项、攀登计划、“九五”、“十五”攻关项目、国家“973”项目等）。2003年以前，对于郯庐断裂的研究成果多受各类项目或基金资助；2003-2009年发文量较大，但受资助论文数急剧减少；2010年以来发文量稳定上升，受资助比例也大幅提升。发文量与受资助比例的趋势展示了郯庐断裂研究领域受重视程度的变化及短暂低潮期，表明我国从事郯庐断裂相关研究的科研力量不断加强，成果质量水平大幅提升，国家有关部门的支持力度持续加强。

（2） 研究成果科研水平较高，发文机构表现出显著的地理优势；高校是第一研究主力，成果产出连续度较差。

第一作者发文量可以反映该作者在郯庐断裂这一研究领域上得连续性，结合文章引用量可以在一定程度上反映其对该领域的学术贡献。共有220位作者在该领域进行过研究，大部分第一作者的发文量少于3篇，占92.73%；发文量为3～5篇的作者占4.09%；5～9篇的作者占2.27%；发文量大于10篇的有2人，占0.91%。分析结果表明，对于郯庐断裂的研究较为分散，连贯性较差；文章贡献者以学生为主，除个别专门从事郯庐断裂构造特征研究的科研工作者外，大部分作者的工作没有直接的延续性。

第一作者所在机构覆盖面较为广泛，包括高校、地调单位、油田企业、地震局、石油企业以及测绘局、海外机构及其他机构等126家。有18家机构发文量大于5篇，包括8所高校，4所地震局机构，3所地调系统机构，2所中科院系统机构，以及1家石油企业（图2）。合肥工业大学的发文量最高，共发文85篇（其中发表于核心期刊上的文章70篇），占21%；其次是中国科学技术大学，发文25篇，占6%。

根据机构性质粗略分类，可将在郯庐断裂研究领域有贡献的机构分为六大类，分别为高校、地调系统单位、地震局系统单位、中科院系统单位、石油企业，以及海洋局、环境局、外国科研单位等其他机构。高校在该领域发表文章最多，质量较高，共发文226篇，占47.68%；核心文章（含SCI，下同）比重大，共计186篇，占发表文章总数的82.3%。地震局系统单位其次，发表文章115篇，核心文章占比51.3%。地调系统单位共发表文章57篇，但核心文章比重在六类机构中最低，仅有35.1%。石油企业和中科院系统单位相对较少，核心文章比重均在52%左右（图3）。

图2 主要研究机构及其发文概况Fig.2 Overview of publications by major research institutions

部分发表文章较多的机构表现出强烈的地理优势，如发文最多的前四家机构以及山东省地震局、吉林大学等均位于郯庐断裂带周边，易于获取第一手资料。

（3） 研究成果的发表相对集中在较有影响力的期刊上，研究水平较高。

图3 六类研究机构发文质量概况Fig.3 Overview of the quality of publications by six types of research institutions

1981-2016年期间，共有112种中文期刊、18种英文期刊发表过关于郯庐断裂研究的文献。载文量达5篇及以上的期刊有《岩石学报》、《地质科学》、《安徽地质》等27种，其中23种期刊为核心期刊或入选过核心期刊，2种为SCI期刊（表1）。

根据中国学术期刊网络出版总库期刊导航查询结果， 425篇中文文献中发表于北京大学图书馆“中文核心期刊”的文献为268篇，非核心期刊150篇（含发表于1992年以前，即该核心期刊遴选体系建立前的文献），期刊级别不详7篇。49篇英文文献中发表于SCI刊物的文献为39篇。统计结果表明，对于郯庐断裂的研究相对集中在较有影响力的期刊上，研究水平较高。

3 研究内容变化及发展趋势

（1）针对郯庐断裂带的研究呈现出明显的分带性，其中以南段为研究对象的成果相对较多，北段次之，中段最末根据断裂所处的不同大地构造单元及其本身在结构构造与地震活动性等方面的明显差异，一般默认郯庐断裂可划分为三段。北段从黑龙江到昌图，即辽河裂谷；中段从昌图往南至淮河南岸，长达1160km，是郯庐断裂带的主体，由四条主干断裂构成宽达20～40km的堑垒断裂带，即沂沐裂谷；南段从淮河南岸至长江北岸的广济附近，即苏皖裂谷[4]。

本次检索的474篇论文中，以南段为研究主体的论文最多，有174篇；研究中段的有79篇，另有30篇论文以中-南段为研究主题；研究北段的论文有96篇；以郯庐断裂整体为研究对象或论述对象的有95篇。

郯庐断裂南段（又称苏皖段）：以安徽段为研究区的文献最多，包括肥东段、滁州盆地、赤山段、蚌埠隆起等有56篇；其次是南段整体有32篇；以江苏段和大别山构造带为研究区的论文分各有20余篇；此外主要的研究地区还有合肥盆地、庐江段、张八岭隆起段和苏皖交界段（表2）。

北段为沈阳—渤海段（又称营潍断裂带）：论文研究地区主要集中在渤海段（包括辽东湾、莱州湾、青东凹陷、渤中凹陷等），有49篇；其次是北段整体，为24篇；研究辽河段（包括辽河盆地、辽东凸起、辽中凹陷等）的论文有18篇。

表1 1981-2016年发表郯庐断裂研究文献10篇以上的重要刊物及其影响力Table 1 Major publishers with more than 10 publications on the Tan-Lu fault research from 1981 to 2016 and their influence

郯庐断裂中段（又称山东沂沐地带）：有44篇论文对中段整体的进行研究，另有35篇论文分别对重点构造单元如鲁西隆起、济阳坳陷、胶东地区、莒县地区等开展工作。

表2 郯庐断裂带各段主要研究区域发文情况Table 2 Publications on major research areas of the Tan-Lu fault zone

（2） 郯庐断裂带相关的研究领域分布态势稳定，主要为构造地质学、地球物理学、地震学和矿物学。

我国郯庐断裂相关的主要研究领域是：构造地质学（如地壳结构、走滑活动方向及距离、构造演化期次等）、地球物理学（如应力场、震源参数、深部电性结构等）、地震学（如地震监测、新构造活动等）、矿物学和矿物学（如糜棱岩、火山岩等）、地球化学（如稀土元素对比、同位素特征、年代学研究等）、矿床学（主要为煤矿和金矿）、油气勘探、地质矿产勘探、地层学和其他（如气体、温泉水、土壤等）。各时期主要研究领域的发文量表明，郯庐断裂的研究领域分布态势稳定，一直为构造地质学、地球物理学、地震学和矿物学（图4、图5）[5～10]。

图4 郯庐断裂相关研究主要涉及的学科Fig.4 Subjects mainly involved in the Tan-Lu fault-related researches

图5 郯庐断裂相关研究主要学科的年代变化Fig.5 Chronological changes of major disciplines in the Tan-Lu fault research

（3） 郯庐断裂相关研究使用的手段由早期的定性分析向现今的定量分析转变。

针对郯庐断裂带采用的研究手段根据研究主题的不同而有所不同，主要的研究手段包括：地球化学（如40Ar-39Ar年龄、锆石测年、磷灰石裂变径迹等）、综述（即无实物工作量仅为归纳总结）、天然地震（主要为测震台网记录的波形资料）、野外地质调查（如探槽、化石鉴定、剖面实测等）、人工地震（如地震反射剖面、高分辨三维地震可视化分析等）、电磁法（包括电法和航磁）、沉积学方法（如地层对比、埋藏史恢复、平面厚度展布、烃源岩分析等）、重力异常、矿物学方法（如电子探针、石英C轴组构、长石的形变等）、遥感及钻探等，此外还有地热学方法、测量学方法、超声波探测、沙箱模拟等多种其他方法（图6）。

图6 郯庐断裂相关研究主要方法手段Fig.6 Main methods and means of the Tan-Lu faultrelated research

研究手段的年代变化表明，对郯庐断裂的研究早、中期（1981-1999年）以野外地质调查和基于野外调查的沉积学、矿物学方法为主，重磁电等手段也有应用，但整体偏向定性讨论；随着技术的发展，2000年以来，地球化学手段和天然地震监测数据被广为应用，意味着对郯庐断裂的研究由定性转入定量[11]（图7、图8）。

（4）郯庐断裂带的研究热点始终为天然地震应力场，针对地球结构和大别山构造带的研究在2000年后显著增加。

以论文关键词代表文献的研究主题，统计频次表明，1981-2016年关于郯庐断裂的研究热点包括：天然地震、走滑断裂、应力场、同位素年龄、地球结构、断裂活动性、渤海海域、糜棱岩、大别造山带、韧性剪切带和伸展构造等（图9）。

图7 郯庐断裂相关研究主要手段的年代变化Fig.7 Chronological change in major means of the Tan-Lu faultrelated research

图8 主要研究手段年际变化Fig 8.Interannual variation of main research methods

图9 郯庐断裂相关研究热点Fig.9 Research hotspot on Tan lu fault

关键词出现频次的变化表明，天然地震（如地震活动、源区特征、特定地震事件、地震预测等）始终是郯庐断裂的研究热点；除此之外，1981-1989年研究开展早期，对郯庐断裂的研究主要还集中在应力场（如构造应力场、应变速率、视应力等）和地球结构（如岩石圈减薄、地壳电性结构、深部构造、壳幔结构、莫霍面等），但相应研究在1990-1999年期间显著下降；对走滑断裂（包括断裂的走滑距离、走向、时期等）、同位素年龄（如40Ar-39Ar年龄、锆石U-Pb年龄、Rb-Sr同位素测年等）、断裂活动性、糜棱岩、大别造山带及韧性剪切带的研究在1990-1999年期间兴起；对伸展构造的研究则是自2000-2016年期间才开始受到关注（图10、图11）。

图10 研究热点年代变化Fig.10 Changes of hot spots in time

图11 研究热点年际变化Fig.11 Interannual change in research hotspots

4 近期研究趋势分析

2010-2016年，郯庐断裂研究领域共发表论文106篇，其中以郯庐断裂南段为研究对象的为58篇，达54.7%，但引用量最高的12篇文献及其研究领域、关注热点和研究方法如表3所示，明显以北段及中段的研究成果更受关注，研究时代上除断裂带整体的构造演化外，对北段新生代的研究十分引人注目，并且研究手段多样，关注热点覆盖地壳结构、断裂特征及活动性、地层特征等多个领域[12～16]。推测与近年来渤海海域在郯庐断裂带内发现了锦州25-1油田、渤中28-渤中34油田群、垦利1O-1油田等一系列优质大中型油气田的带动作用有关。

5 结论

（1）国内对郯庐断裂领域年度发文情况总体呈波动上升趋势，表明对该领域的研究仍在发展且具有一定前景。大部分发文作者仅发表过一篇相关论文，文章贡献者以学生为主，大部分研究没有较强的延续性，较为分散。

表3 近6年高引用文献主要信息一览Table 3 List of main information of highly cited literatures in recent 6 years

（2）发文领域主要集中在构造地质学、地球物理学、地震学、岩石学和矿物学、地球化学等五大学科。对郯庐断裂的研究整体以地震多发的郯庐断裂南段和中段为主，但近年来北段渤海海域更受关注，可能与油气勘探的发展有关；研究主题早期集中在天然地震性质、应力场特征和地球结构等方面，20世纪90年代以来兴起了对断裂走滑性质和活动性、韧性剪切带和糜棱岩等的研究，近年来对渤海海域和伸展构造的研究也有一定发展。研究手段早期以野外地质调查和基于野外调查的沉积学、矿物学方法为主，2000年以后地球化学手段和天然地震监测数据被广为应用，意味着对郯庐断裂的研究由定性转向定量。

（3）郯庐断裂带相关研究的未来趋势表现为三点：①以断裂带为依托的地球物理深部探测（如岩石圈减薄、地壳电性结构、深部构造、壳幔结构、莫霍面等）；②郯庐断裂带与周边矿产配置及资源环境的相关性（尤以北段的油气勘探最为瞩目）；③多学科交叉融合，多手段联合分析，新技术手段的发展往往能促进特定研究领域的跃进，使郯庐断裂带相关研究进一步由定性描述向定量分析转变。