聊城—兰考断裂及其土壤汞、氡气异常

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1、第37卷第5期中国地质Vo1．37．No．52010年10月GE0LoGYINCHINAoCt．．2010聊城一兰考断裂及其土壤汞、氡气异常张建伟，2赵全升3郭秀岩王建强z赵国磊2(1．青岛地质工程勘察院，山东青岛266071；2．吉林大学地球科学学院，吉林长春130061；3．青岛大学环境科学系，山东青岛266071；4．山东省地质科学实验研究院，山东济南250013)提要：分析了聊城一兰考断裂带形成和地质背景，将断裂带划分为3段，分述各段不同时代构造特征和地震活动等。土壤汞气、氡气测量得出，该

2、区域存在明显的汞气、氧气异常，且异常位置接近，异常区宽度多在90-200ITI，表明地壳存在着汞气和氧气向上运移通道．证实了隐伏断裂存在．而且具有活动性。关键词：聊城一兰考断裂；地质背景；断裂特征；汞、氡气异常中图分类号：P542~．3文献标志码：A文章编号：1000—3657(2010)05—1419-07聊城一兰考断裂带(简称聊考断裂带)是中国东分界断裂，走向北东．倾向北西，倾角随深度不同而变部一条重要的地震带．北起山东聊城，南至河南兰化于400~70~．为一条上陡下缓的隐伏型正断层圈：断考，

3、全长270km{1；是山东省地震频发区，历史上发层落差达4000"7500111，断层两侧地层(Q+N)厚度相生过多次地震．仅20世纪以来发生了4次中、强地差500"1000m聊考断裂基底构造及埋深见图1。震闺。然而．对于聊考断裂的相关研究却相对欠缺，根据实地考察．结合相关资料．进行综合研究分仅见于前人少量文献中．因此从浅层地震探测分析析，按照地球物理异常、新构造分区、构造运动特点、和土壤气测量入手．开展逐步深入的系统研究．有利地震分布等方面的差异．将断裂带划分为3段：北段于了解该地区断裂构造状况

4、．预测未来地震危险性(莘县以北)、中段(范县一带)、南段(鄄城以南)，其和地震强度．正确估计地区危险程度．从而为地震区分段特征见表1域划分和经济发展建设提供依据断裂由一组近于平行的正断层组成．其断裂破碎带宽度为5000"7000rn自古近纪以来，聊考断裂1地质背景与基本特征表现为西盘下降．东盘上升，各段在不同时期具有明聊考断裂的形成是由于古生代太平洋板块向中显差异性断裂北段奥陶系灰岩顶板埋深西侧为国大陆呈北西方向俯冲．地幔隆起带上涌，使上部地6500~7500m．东侧为800～1300m，落差最大

5、为壳引张所致刚中生代至新生代沿断裂带产生了不5000～6500m：中段最大落差为3000～4000rn；南段同程度的断陷和滑动．形成数个沉降中心，控制着全落差为4000～7000m：反映出断裂早期南北活动强区地层沉积和构造形态p烈、中间活动较弱的特点。新近纪断裂各段垂直落差聊考断裂切割了结晶基底．直达莫霍面．两侧地幅度变化不大；第四纪以后，南段活动性增强，中段壳升降显著．是华北地块内的次级构造断裂，是华北次之，北段最弱；在第四系底板埋深等值线图上，西台坳临清一东明坳陷与鲁西隆起济宁一成武凹断的盘(

6、大于400rn)比东盘(250～300m)深度多于100收稿日期：2009-08-20：改回日期：2009—11-06基金项目：吉林大学“985工程”研究生创新基金计划项目(20080234)资助。作者简介：张建伟，男，1980年生，博士生，工程师，主要从事第四纪地质学和新构造运动等的相关研究；E—mail：dragonzjwg~'ahoo．com．cn。中国地质ff}．1／，'团奥陶系灰岩顶板埋深等值线(m)匡聊考断裂带固次级构造团新近系底板埋深等值线(m)次级构造带l穹隆构造图1聊考断裂基底构

7、造及埋深图Fig．1BasementstructureanddepthoftheLiaocheng—LankaofaultIn；位于断裂两侧的钻孑L揭示，断距达65111。离蒸汽状态或溶于水中向上运移至地表．被土壤吸附形成高浓度的吸附晕异常。氡是一种放射性惰性2土壤汞、氡气异常气体，是Ra衰变过程的中间产物．氡的同位素中以2_1汞、氡气特点Rnm具有较长的扩散能力，并易于被活性碳、有机土壤断层气异常的测量具有简便、经济、有效的质、粘土等吸附。特点，常被用于隐伏断裂的初步勘探．在测试条件大2．2测量

8、位置及结果体一致的情况下，一般采取汞气、氡气测量[9,1ol。汞是选取断裂北段莘县朝城一胡沙窝剖面和东明县自然界中常温下唯一呈液态的金属．具有显著的挥耿庄剖面(测量剖面见图2)，采用土壤汞气、氡气地发性和极高的蒸汽压，因而渗透性极强：汞可以以游球化学测试仪器，进行了土壤汞气、氡气测量；其中第37卷第5期张建伟等：聊城一兰考断裂及其土壤汞、氡气异常表1聊考断裂带分段特征Table1SectionalcharacteristicsoftheLiaocheng-Lankaofault汞气