华北渤海湾盆地区大震发震构造的基本特征.pdf

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1、VO1．34．No．4第34卷第4期地震地质2012年12月I)ec．，2012SEISMOLOGYANDGEOLOGYdoi：10．3969／j．issn．0253—4967．2012．04．008华北渤海湾盆地区大震发震构造的基本特征徐杰周本刚计凤桔高战武陈国光孙建宝’1)中国地震局地质研究所，活动构造与火山重点实验室，北京1000292)中国地震灾害防御中心，北京100029摘要发震构造是地震地质研究的核心内容。渤海湾盆地是华北地震活动强烈的地区，记载有7级以上大震6次。1966年邢台7．2级地

2、震后，许多研究者认为该区大震的发震构造是新生代发育的正断裂及其控制的断陷盆地，但1986年有人提出断陷盆地之下的高角度深断裂是发震构造的新看法。根据多年来盆地构造和地震构造研究的大量成果，通过对渤海湾盆地古近纪断陷与中新世中期(12～10MaBP)以来新构造发育2个阶段的构造几何学特征和构造属性，以及其动力条件的对比分析，业结合大震区构造的剖析，较系统地阐述发震构造。其中最根本的是，渤海湾盆地不同构造阶段具有不同的动力条件，形成不同体制的构造系统。断陷阶段盆地区受NW—SE向拉张作用，在地壳I部形成由

3、大量缓倾正断裂及其控制的断陷盆地组成的伸展构造系统；新构造阶段在NEE至近EW向水平挤压作用下，正在发育1套由NE向右旋平移和NW向左旋平移的断裂组成的地壳共轭剪切破裂系统。前者是作为先存构造而存在的，后者对于前者既有叠加、改造，也有不受其控制，具有继承和新生的二：重性，是控制地震孕育和发生的主要地质构造。关键词伸展构造新生断裂带大震发震构造华北渤海湾盆地中图分类号：P315．2文献标识码iA文章编号：0253—4967(2012)O4—0618—190引言发震构造是孕育一发生地震的地质构造，通常指发

4、生地震的活动断裂(带)。它是地震地质研究的核心内容，故对其判断正确与否，无疑是一个重要的科学问题。华北是中国东部地震活动强烈的地区，其东部的渤海湾盆地曾发生过1597年渤海7级、1679年三河一平谷8级、1976年唐【lJ7．8级等7级以上大震6次。1966年邢台7．2级地震后，一些研究者对该区大震的构造背景和发震构造作过不少研究，多认为新乍代拉张应力环境发生的块断破裂是地震发生的基本构造条件，正断裂及其控制的断陷盆地(地堑)是发生大震的主要地质构造(高名修，1979；河北省地震局，1986)；而位于

5、渤海湾盆地北缘的唐山地震，其发震构造是唐tlJ菱形断块及其围限的唐山断裂带(虢顺民等，1977)。此外，徐杰(1986)基于古近纪盆地构造特征及渤海湾盆地不同演化阶段应力状态变化的研究，以邢台、渤海和唐山震区为例，在3维空间上剖析盆地构造与震源构造的相关性，从时间[收稿日期]2012-08—26收稿，2012—10—17改回。[基金项目]大型先进压水堆核电站国家科技重大专项“CAP1400安全审评技术及独立验证试验”(2011ZX0600201015)项目资助。4期徐杰等：华北渤海湾盆地区大震发震构造

6、的基本特征619上探求新老构造的叠加、改造关系，得出大震的发震构造不是以往大家认为的发育于地壳上部的古近纪断陷盆地，而主要是盆地下边的高角度深断裂。后来邵学钟等(1993)、王椿镛等(1994a)分别对邢台震区进行了地震转换波探测和深地震反射剖面探测研究，宋长青(1998)深入分析了震源破裂带与盆地构造的关系，其结果均证实了上述看法。此后，一些研究者对三河一平谷、唐山等震区开展了深部构造探测及深浅构造关系研究(张四昌等，1995；徐锡伟等，2001，2002；尤惠川等，2002；刘保金等，2011)；

7、与此同时，不少研究者对渤海湾盆地的构造及其演化作了大量研究(漆家福等，1995；陆克政等，1997；徐杰等，2002)，特别是近10多年来对渤海地区新构造及其与油气成藏关系的研究(龚再升等，2001；朱伟林等，2009；徐杰等2009，2011)，为我们系统而深入地研究渤海湾盆地大震的发震构造提供了丰富的资料。1区域地质构造演化概况渤海湾盆地位于下辽河平原、渤海和华北平原北部，在大地构造上，处于华北陆台的东部。华北陆台是中国最古老的陆块，其形成和发展经历了漫长而复杂的演化历史。古元古代末的吕粱一中岳运

8、动(1850～1700MaBP)形成统一的结晶基底。此后，它经历了中一新元古代裂陷槽发育和古生代(包括早一中三叠世)稳定的盖层沉积阶段，而自侏罗纪以来则受到中、新生代裂陷作用的深度改造(徐杰等，2002)。在中生代裂陷过程中，拉张一挤压作用交替出现，同时伴以不同程度的剪切作用，阶段性地向前发展，相应形成一系列不同阶段的断陷盆地和反转构造。早白垩世末期以NW—SE向挤压为主的燕山运动使绝大多数盆地封闭消亡，地层褶皱并形成逆和逆平移断裂，随之遭受强烈风化剥蚀