郯庐断裂带邻近地区主要断裂特征
1.太行山东麓的断裂带
(1)断裂带的空间分布及分段特征
太行山东麓断裂带是太行山隆起区与渤海湾盆地区的构造分界线，由黄庄-高丽营、徐水、保定-石家庄、邯郸、东塘、唐西等十余条NE-NNE向断裂组成。总体呈NE-NNE向分布，全长约620km(图3-1)。太行山东麓断裂带除一系列NE-NNE向断裂外，还有南口-孙河、东雷子-涞水等北西向至近东西向断裂，不同程度地分隔了断裂带及其活动差异。大致以东雷子-涞水、隆尧、安阳南断层为界，可分为四段:
怀柔-涞水段(北段):由八宝山、黄庄-高丽营、顺义-良乡、南苑-通县四条断层及其控制的北京凹陷组成。断层走向北北东向，倾角较大，约60° ~ 70°，中生代开始发育，但中、新生代活动性不强，北京凹陷断陷较小。
涞水-隆尧段(北-北段):保定-石家庄、徐水、进贤断裂及其控制的保定、石家庄、徐水、进贤凹陷。断层走向为东北，倾角很缓，约20° ~ 40°。中生代开始发育，新生代活动非常强烈，是断裂带水平拉伸活动和垂直差异活动最强的地段。新生代断裂水平延伸断距数公里至十公里，保定-石家庄断裂北段水平延伸断距17公里。断层的垂直断距为3～6公里。
隆尧-安阳段(中南部)走向北北东向，倾角40° ~ 60°，中生代开始发育。其南段与临漳断裂共同控制了中、新生代的邯郸凹陷，其北段控制了新生代的任县凹陷。中、新生代断层活动强度不大，水平张断层距和垂直断层距约为1km。
安阳-新乡段(南段)走向北北东向，倾角缓，约40° ~ 60°。中生代开始发育，新生代活动强烈，水平延伸断距和垂直断距约2~3km。
(2)地球物理场和断裂带深部构造特征。
针对太行山东麓断裂带的地球物理场和深部构造特征，王春泳等(1994)研究了横跨保定-石家庄断裂带和冀中坳陷南部的临城-巨鹿深地震反射剖面。结果表明，地壳中上部存在一个低角度拆离构造，它实际上是保定-石家庄断裂。向东南延伸至10~16km深度，倾角平缓，基本位于上地壳下部和中地壳顶部，水平延伸距离50km，表现为大型拆离断层(图3-1)。保定-石家庄断裂直接控制着石家庄凹陷。进贤断裂和新河断裂是进贤凹陷和束鹿凹陷之间的主要边界断裂，它们呈铲状向下延伸并合并成拆离断层，表明这些凹陷的形成与保定-石家庄断裂的伸展拆离作用密切相关。保定-石家庄断裂北段、徐水断裂和大兴断裂基本上都是上地壳发育的拆离断层，推测保定-石家庄断裂北段水平延伸倾角可达70km。可见冀中坳陷是由保定-石家庄、徐水、大兴断裂伸展拆离而在上地壳形成的伸展构造体系。
(3)断裂带的形成演化及其对渤海湾盆地的影响。
太行山东麓断裂带是渤海湾盆地的西边界断裂。它的形成和演化对渤海湾盆地西部有重要影响，是冀中坳陷北北东向构造线形成的主要动力源。太行山东麓断裂带的演化大致经历了三个阶段:形成期(JBOY3乐队-K1初始走滑)、伸展期(K1-E)和近期(N-Q)。早白垩世，华北东部在相对隆升的背景下发生裂谷作用，形成太行山东麓的八宝山、保定-石家庄、邯郸等断裂，以及沿断裂带东侧的一系列北北东向断陷盆地。晚白垩世，华北普遍抬升遭受剥蚀，大部分断陷盆地闭合消失。在古近纪，先存断裂重新开裂并转为正断层，同时形成一些新的断裂，控制了一系列不同级次断陷盆地的发育，经过强烈的拉伸、拆离和拆离以及相互渗透，进一步发展成为渤海湾断陷盆地的西边界。古近纪末至第四纪，断裂活动趋于停止，盆地由断陷阶段进入坳陷阶段。
图3-1渤海湾盆地岩石圈结构剖面图
2.沧东断层
(1)断裂带的空间分布特征
沧东断裂北起河北宁河，南经山东沧州、南皮、吴桥、德州，至临清附近，总体走向约NE30，全长约350km。沧东断裂是渤海湾盆地黄骅坳陷与沧县隆起的分界断裂，也是临清坳陷与衡水-邢台隆起的重要分隔带。断裂带的形成时期、构造形态、活动性质和强度直接影响相邻构造单元的形成和发展。
(2)地球物体和断裂带的深部构造特征
在地球物理场中，在沧东断裂北部显示布格重力异常和剩余重力异常梯度带，异常等值线与断层迹线平行，而在断裂南部，断层两侧无明显重力异常反映，断层迹线与等值线交叉；航磁△T异常也有类似情况(陆克正，1999)。布格重力异常和剩余重力异常都是由地壳介质密度变化引起的，航磁△T异常是由磁晶基底起伏引起的，说明沧东断裂北部影响较深，断层幅度较大。
在跨越沧东断裂北段的地壳上地幔速度结构剖面上(图3-1)，沧县隆起和黄骅坳陷的地壳分为上、中、下三层，层状界面连续无断层。黄骅坳陷上地壳厚度相对较小，为12km，沧县隆起和成宁隆起厚度相对较大，为16km。黄骅坳陷与沧县隆起之间的中下地壳界面存在挠曲，上地壳底部和中地壳顶部存在低速体(波速为6.10km/s)。黄骅坳陷的莫霍面比两侧的沧县隆起和成宁隆起高出2~4km。值得注意的是，沧县隆起和黄骅坳陷的地壳速度结构虽然大体相似，但上地壳速度结构明显不同，沧东断裂是这种速度结构的边界。中下地壳速度结构横向连续。新生代沧东断裂呈铲状，上陡下缓。该段延伸至10km深度，倾角非常平缓。它是上地壳发育的一条大型拆离断层，水平倾角延伸数十公里(高占武，2000)。在大同-海兴地壳上地幔速度结构剖面(国家地震局地球物理勘探中心，1987)中，沧东断裂也表现出类似的特征。
(3)断裂带的分段特征及其对相邻构造单元的控制。
沧东断裂总体为正断层，但其产状、发育历史和活动强度在不同地段差异较大，表现出明显的分段性，大致可分为南北两部分。
南部从德州到临清，长约100km。断层呈线性分布，倾角较大，一般为65° ~ 70°。断层垂直断距(落差)约2~3km，水平延伸断距(延伸)约15km，控制着临清坳陷德州和冠县两个凹陷，沉积了古近系孔店组(Ek)，厚度分别为2000m和4000m。
北部是指河北省德州至宁河以北，是黄骅坳陷的西边界断层。大致以泊头、唐官屯为界，分为南、中、北三段。南段位于泊头至德州之间，剖面呈铲状，倾向东南，小倾角约30 ~ 40°，垂直断距约1 ~ 2km，水平延伸断距约1km，控制南皮、东光凹陷。沉积地层包括孔店组和沙河街组，厚度2000 ~ 3000米；中段位于泊头至唐官屯之间，呈扁平波状分布，剖面呈铲状，倾角缓20° ~ 30°，垂直断距6~7km，水平延伸断距7~10km，控制了沧东凹陷的发育。沉积地层主要为孔店组和沙河街组，东营组很薄，古近系厚度4000 ~ 4000。北段为唐官屯以北部分，断层产状变化较大。平面上两组断层呈锯齿状排列，剖面呈平面铲状，倾角约30 ~ 40°，垂直断距3~5km，水平张性断距3~4km，控制了北塘和板桥凹陷的发育。孔店组地层相对较小，主要为沙河街组和东营组，厚度分别约为。
总的来说，古近纪是沧东断裂的主要活动期，先存断裂重新活化成为正断层，直接控制黄骅坳陷西边界及临清坳陷相关断陷盆地。此时，沧东断层东壁(上盘)下降，自北向南形成北塘、板桥、沧东、南皮、东光、德州、冠县等凹陷。古近系沉积厚度约2000～6000米，西部约2000米。凹陷多为半地堑式，走向多为北东至NEE。新近纪以来，渤海湾盆地由古近纪断陷阶段进入坳陷阶段(后裂谷阶段)，盆地整体下沉，在古近纪盆-脊构造上发育了统一的大型坳陷盆地。此时的沧东断裂活动性很弱，被新近系和第四纪覆盖，成为隐伏断裂。
3.兰聊断层
(1)断层的空间分布特征
兰聊断裂是渤海湾盆地南部的一条重要断裂带。南起河南兰考，经范县-聊城-禹城-济阳线向东北方向延伸，止于山东广饶。长约500km，宽5~10km。它是临清坳陷与鲁西南隆起的分界断层，也是临清坳陷的一级控盆断层(图3-2)，如东濮凹陷整体。
(2)断层分段和盆地控制特征。
兰聊断裂在不同地段的产状、发育历史和活动强度存在一定差异，表现出明显的分段性。被NWW走向的范县-大名断裂分为南北两部分；
北段位于范县-聊城-禹城-齐河一带，长约260km，又称齐河-广饶断裂。从南到北，断层的走向逐渐向东偏转，呈略向北凸出的弧形，倾角也由NWW向NW方向变化，断层倾角上陡下缓，在24° ~ 77°之间。Tg层最大落差5800米，最小落差2350米，最大水平张断层距离4800米，最小1500米(周，1999)。在平面上，有些带呈现分支，大部分分成两三个分支。一般有以下规律:单断层发生时，断面陡，上倾角陡，达60 ~ 70°，单断层的断距也大；另一方面，在断层的分支处，断层段的倾角相对较缓，多为30° ~ 50°，各断层的断距不大，断层呈阶梯状形成断裂带。这些断层台阶往往可以形成大的断块，形成两个台阶。根据王信文等人(1999)的研究，兰聊断裂北部在不同时期的活动强度是不同的。孔店组至沙四段(Ek-Es4)活动强度最高，分段活动特征明显:后营和莘县大致分为北、中、南三段，分别控制三个半地堑的形成。北段活动强度最高，断层落差1，000 ~ 1，700 m，断层活动速率(Vf值)在1，865，438+0 ~ 309 m/ma之间，而中南部活动强度相对较低，总体呈现北强南弱的特点。沙三段断层活动强度很小，断层落差和断层活动速率大多分别低于500m/Ma和57m/Ma，基本不控制半地堑的形成，断层不分段。沙河街组二段-东营期(Es2-Ed期)断层活动性和分段性较前期增强，形成三个半地堑，但整体活动强度也较小；Ek-Es4期的断距与Es2-Ed期的断距呈镜像关系，即Ek-sE4期的断距越大，sE2-Ed期的断距越小，反之亦然，反映了兰聊断裂北部不同时期的构造迁移特征。
兰聊断裂分布在范县-兰考地区的南部，长约250km。走向东北，15 ~ 20，倾向NWW。其剖面陡峻，古近系最大总断距7000m·m，是分隔东濮凹陷和鲁西南隆起的边界断层，也是东濮凹陷的一级控盆断层，控制着东濮凹陷的形成和演化。兰聊断裂南部在不同地段、不同时期的发育程度不同:沙河街组第四期已开始强烈活动，北、中、南三个半地堑即濮城、千里园、葛岗集明显受控(图3-2)。葛岗集凹陷最为发育，断层附近最大沉降幅度为1500m，最大活动速率为338m/Ma，但与该时期兰聊断层北部相比，大部分地段的活动强度远小于北部(周1999)。沙河街组第三期是兰聊断裂南部最强烈的活动期，强烈地控制着凹陷。因此，这一时期也是东濮凹陷的主要裂陷期和扩张期，充填地层的厚度占古近系厚度的60%以上，地层的分布范围也在迅速扩大。白庙侧向隆起形成南北两个沉积中心，断裂最大垂直断距和活动速率分别可达4300米和620米/年。这与兰聊断裂北段活动强度低、断裂不分段、基本不受半地堑控制的特点形成鲜明对比。沙二至沙一断层活动强度开始减弱，但与北部相比，断层垂直断距和活动速率仍然很大，最大可分别达到1777m和355m/Ma(王信文1999)。这一时期，半地堑与分离半地堑的隆升沉降幅度差异明显减小，即断裂系统活动的分段特征明显减弱，统一断裂系统特征开始出现，半地堑数量减少，合并趋势增强。总体来说，整个Es3活性最强，Es2-Es1活性相对较弱。东营期，兰聊断裂南部活动强度急剧减弱或基本停止。
图3-2兰聊断裂构造特征示意图
(3)断层的演化阶段
晚侏罗世末至早白垩世，中国东部大陆边缘发生左旋剪切，形成兰聊断裂的雏形。早白垩世中期至古近纪初，华北断块区整体隆起遭受剥蚀，逐渐变平、似变平。古近纪，太行山东麓断裂带、兰聊断裂等先存断裂重新裂解，控制了一系列不同级次断陷盆地的发育。兰聊断裂的劈裂强度北强南弱。
在沙河街组三段期间，兰聊断层有明显的差异断层，断层南部处于强烈的拉伸状态。此时断层的水平张张量和垂向差异波动很大，下降盘内沉积地层厚4000m，向北向南变薄，形成蒲城、千里园、葛岗集、固阳等几个深湖，成为该区主要生油凹陷。凹陷内沿兰聊断层分布着一系列水下扇体，形成了丰富的深层气藏(张亚敏，2000)。而北部的活动强度很小，基本不控制半地堑的形成。
渐新世，随着区域拉应力的逐渐减小，兰聊断裂垂向差异减小，湖盆萎缩变浅。东营组末期，全区隆升，导致古近系与新近系不整合接触。
4.太行山南-丰沛断裂
该断裂带位于济源-焦作-新乡-兰考-商丘-丰县-沛县，全长约450km。其东端被郯庐断裂切断，前人称之为济源-黄口断裂或封丘-封沛断裂。断裂带是华北地台两条不同方向构造线的分界线(附图11)。分界线以北的魏奋地堑、太行山东麓断裂、沧东断裂和兰聊断裂均为NE-NNE向。这些断裂带划分和控制了冀中-汤阴盆地带、沧县-内黄隆起带、黄骅-临清-东濮盆地带和沙濮盆地带。分界线以南的商丹、勉略缝合带及一系列中新生代逆冲推覆构造均呈NWW方向，受这些断裂带分割控制的周口、合阜、信阳、南翔等一系列中小型盆地群的构造线也呈NWW-东西向。因此，太行山南-丰沛断裂不仅是华北地台两条不同方向构造线的分界线，也是渤海湾盆地与鲁西南隆起区、南华北盆地群和徐淮断隆的分界线。归根结底，它是燕山和秦岭-大别造山带的分界线，因此对断裂特征和形成机制的研究具有重要的理论和现实意义。
(1)断裂带的产状特征
断裂带总体呈NWW方向分布，由南北两条主断层组成，每条主断层又由一系列产状不同的断层组成。自西向东走向为东西向或NEE(太行山南断裂和邙山北断裂)、NWW(封丘断裂-宜丰断裂或龙虎寺-商丘断裂)、近东西向(丰裕断裂)和NEE(湖北断裂)，断裂带被NE-NNE和NW向断裂分割。
(2)断裂带的地球物理特征
在湖北随州至内蒙古喀喇沁旗地质剖面(国家地震局，1992)和上海奉贤至内蒙古阿拉善左奇地质剖面(国家地震局，1991)存在一个以郑州为中心的地球物理变异带。变化带的一个重要特征是莫霍面隆起，顶部埋深30公里，属于华北大陆的最高点。莫霍面向下朝向东、西、南、北。变异带的另一个特征是软流层顶面呈拱形，软流层顶面埋深仅在太行山南段断裂下70km。这一地球物理变异带可能是太行山南丰断裂带形成的深层原因。地震速度结构和大地电磁测深结果也表明，太行山南麓断裂是一条向南缓倾的大型铲状断裂，断裂深达莫霍面，是一条重要的地壳断裂。
(3)断裂带的形成、演化和地球动力学机制。
目前，关于该断裂带的形成时期存在较大争议。一般认为，古近纪以前，该区东西向附近有断层，但这一时期的断层只是间断地分布在部分断陷盆地中，并未贯穿全区。古近纪发生了强烈的同沉积断陷，并广泛分布，使早白垩世晚期的断裂重新活动并相互贯通，形成了太行山统一的南丰锯齿断裂带。在断裂带的控制下，形成了济源、中牟、全敏、黄口和胡俟古近纪断陷盆地。潼关-鲁山-阜阳-淮阳断裂带以北还分布着一系列古近纪伸展断层，与太行山南-丰沛断层共同形成一条东西向断裂带，宽150km。
太行山南冯沛断裂是不同构造背景叠加的产物。华北南部和燕山地区在印支期和燕山早中期以南北向挤压推覆作用为主。在古近纪，由于华北克拉通的破坏，造成了区域性的伸展环境，于是形成了以太行山南-丰沛断裂为北界，以潼关-鲁山-阜阳-蚌埠断裂带为南界的古近纪伸展断裂带，宽150km。
此外，郯庐断裂附近还有牟集断裂、海斯断裂、嘉善-响水断裂等多条大型断裂，它们的形成和演化对研究区中、新生代盆地的发育也起着重要的控制作用。
通过对郯庐断裂带附近大型断裂带的地质、地球物理和活动特征的研究，结合秦岭-大别造山带逆冲推覆构造的演化特征(张国威等，1995)，表明研究区中、新生代断裂构造迁移十分明显。印支-燕山早期，秦岭-大别造山带逆冲推覆构造强度呈现南强北弱、东强西弱的趋势。燕山晚期—喜马拉雅早期则相反，呈现北强南弱、西强东弱的构造特征；印支-燕山期，燕山造山带断裂具有明显的由东西向、北东向→北北东向的偏转和迁移规律，郯庐断裂带的运动及其对盆地的控制具有从早到晚由南向北的迁移规律。