情报学报刘家润

情报学报刘家润

Qrigin in Seismic Liquefaction,not“Consolution Structure”

乔秀夫　宋天锐　李海兵

原文刊于《科学通报》2002,47(14），现文补充了彩色照片，更便于读者了解大林子组的白云岩脉是层内液化而非由地表向下贯入。本章可作为第14章的补充，为了保持原文系统，与14章重复图未作删改。

本文作者最早提出大林子组为萨布哈环境含盐沉积[1]，宋天锐对大林子组萨布哈环境作了系统研究，李海兵对其中直立的泥质白云岩脉进行了地震成因解释[2]。孟祥化等人的《下寒武统大林子组溶解蒸发岩系旋回层序及渗流构造成因》一文（以下简称《孟文》）对大林子组环境研究与我们早在1986年及1996年研究结论一致，是一重复性研究。我们将大林子组下部具鱼骨状交错层的砂岩解释为潮下带（文献[2]59～69页），而《孟文》解释为陆相。主要分歧点在于《孟文》将大林子组中直立的绿色泥质脉解释为与地表连通的“渗流管”充填构造，其层面多边形态为干裂纹构造，与我们的地震成因解释不同。

大林子组中绿色泥质白云岩脉宏观特点为：①脉呈板状体，在层面交互呈不规则多边形（图1A,B）并非《孟文》描述的管形楔状体；②脉位于岩层的内部，并未与层面相连通。位于层内部的脉中段粗（宽），两端窄并穿刺围岩使之形成背形与向形（图1A,C,D），即水塑性褶皱变形（Hydroplastic fold），脉限于钙结壳层（暴露标志）之下，穿刺围岩并使上覆的钙结壳层弯曲（水塑性褶皱）但不穿越钙结壳；③绿色脉的成分为含绿泥石、伊利石的白云质泥岩，其中粉晶白云石65%，石英砂25%，云母5%，绿泥石5%；脉的成分与其可液化的绿色泥质白云岩层（图1A中绿色层及图1C箭头所指）一致；④野外可清楚观察到直立的脉与其穿刺的绿色水平纹层相连通（图1A,C）。

上述实际产状提供了填充脉成因解释的基础。含绿泥石绿色泥质白云岩脉与水平绿色薄层相联通，表明是层内纹层状含绿泥石的白云质软泥中的颗粒向一个方向液化流动集中形成直立的脉（图2）。依据对现代沙土液化的研究，沙层被液化要满足若干条件[3]，除一定强度的水平振动（地震产生）外，尚须颗粒直径在一定范围（0.1～0.01mm）等等，这就是为什么绿色泥质层液化与直立脉相连通而非所有水平薄层与脉相连通的原因。由于受到上部及四周压力，迫使绿色泥质脉在液化过程中向岩层的层面与底面两个方向运动穿刺，使脉两段围岩形成背形与向形，即水塑性褶皱（图1A,C）。脉的层内液化与水塑性褶皱足以说明这些脉不是由地表自上而下贯入的。大林子组萨布哈沉积物曾有多次暴露，在剖面中的表现形式为钙结壳层及某些层面的雨痕构造，到目前为止我们尚未发现有泥裂和干裂纹等表面暴露标志。很重要的事实是：脉限于层内部、液化脉自下而上向上层面方向穿刺纹层限于钙结壳之下，代表暴露标志的钙结壳层本身也形成背形与向形，进一步证实这些板状（非管状）填充物与地表（暴露面）不相连通，不是自地表向下灌入“渗流管道”所成。在层面或底面上的裂纹构造不是泥裂或《孟文》图2(a）中所述干裂纹构造，有相当多的地质学家均曾解释为干裂纹，它们实际是水塑性褶皱在平面的表现（图1B，图3）。大林子组未固结软沉积物的液化作用，起因于地震引起水平振动；液化沉积物流动形成直立的脉较合理地解释了目前可辨认的客观地质记录。李海兵在文献[2]中128～138页及2001年《泥质白云岩地震液化序列》中均有详细阐明[4]。《孟文》回避了上述两个文献。

图1 大林子组泥质白云岩脉的地震液化证据（大连市，金州区金石滩风景区，鳌滩）

A—液化泥质白云岩脉在剖面上的形态，位于岩层内部，绿色脉与绿色薄层白云岩相连通，HD为水塑性褶皱变形；B—液化泥质白云岩脉在底层面构造，形似干裂实为板状体在层面的表现；C—绿色纹层（图中深色）向脉的方向集中液化，形成向上、下层面两个方向穿刺未液化纹层（黄色），形成中间粗两端细的白云岩脉，白色箭头指示绿色可液化纹层液化后的残留部分；D—脉向上层面方向穿刺围岩，表明并非自地表沿“渗流管”向下贯入

图2 脉与围岩连接关系及物质运动方向（素描自图1C）

可液化纹层（沙点表示）物质向一个方向液化运移消失转化为直立的脉，穿刺未液化纹层，同时牵引与之相连通的可液化层

《科学通报》44卷16期本文作者的论文[5]中，对早寒武世泥质白云岩中保存的地震灾变现象使用了“液化脉”而未使用“molar tooth”一词。但从地震液化成因角度，二者是一致的。

我们在最早（1984～1994年）研究元古宙碳酸盐岩中地震液化记录时使用了“液化泥晶脉及碳酸盐岩脉”的术语[6]，当时不知当然也未使用“molar tooth 构造”一词。1997年Fairchild等人[7]进一步研究大连兴民村组时介绍了molar tooth的概念及来源，即元古宙碳酸盐岩中弯曲的液化碳酸盐岩脉，并作了地震成因的解释。正如Fairchild所言（文献[7]中612页）：乔秀夫等人对元古宙地层中地震记录研究是独立的工作（指与国际同步）。

图3 水塑性褶皱与泄水脉关系的立体图（李海兵）[2]

(a）层面上很多隆脊相互交织；（b）剥蚀后只能见到泄水脉相互交织，形似“干裂纹”

有关具molar tooth构造的碳酸盐岩脉地震液化机制，我们从理论、模拟实验、地球化学、现代地震、与断层及火成岩活动关系等做过系统讨论[2,6,8]，现就几个问题重点补充讨论：

（ⅰ）流动构造证据。内蒙古白云鄂博地区奥陶系腮林忽洞群白云岩中碳酸盐岩液化泄水脉，脉成分为亮晶方解石（与元古宙molar tooth构造一致），可清楚见到一些水平纹层与弯曲的脉连通（符合液化条件纹层），脉由岩层内部向上层面及下层面两个方向穿刺。大量薄片观察发现，纹层颗粒向脉的方向、脉向上下层面方向的液化流动构造十分清楚，与本文所描述的液化泥质白云岩脉成因一致。

（ⅱ）与地震成因的层内同沉积变形构造共生。碳酸盐泥（亮）晶脉（molar tooth构造）与层内粒序断层（fault-graded）共生，层内粒序断层解释为地震成因[9,10]，并与地震成因的液化卷曲变形构造及地裂缝共生[11～15]。液化脉往往被粒序断层所切穿，表明液化高潮后沉积物由于泄水，体积收缩导致层内发生错断，液化初期的脉被错位。

（ⅲ）与辉绿岩及同沉积断层共生。具液化碳酸盐岩脉（molar tooth构造）及同沉积变形构造岩组往往与辉绿岩共生[5,16]，并与同沉积断裂伴生，在华北地区位于元古宙不同时期的板内伸展构造带，表明与地球深部构造有成因联系。

《孟文》援引国外概念，强调molar tooth构造局限于元古宙。在我国除元古宙地层外，在奥陶系碳酸盐岩中同样有与molar tooth相同的构造[17]；巴西北部早白垩世Codó组也有molar tooth构造并与同沉积断层共生[14]。关于molar tooth构造多数地质学家解释为地震成因[2.5～8,14,16～23]；在这些文献中，液化碳酸盐岩脉（molar tooth构造）都是与各种地震形成的层内部变形构造共生，或与同沉积断裂共生。当然也有非地震成因解释[24]。molar tooth是一个形态构造描述名词，原意主要限于元古宙碳酸盐岩.但地震引起沉积物的液化作用，在整个地史时期的碳酸盐岩中并在各种软沉积物中均可出现，我们更趋向于使用地震液化泄水泥晶、亮晶脉（碳酸盐岩中）及其他岩石中所出现的液化泄水泥质白云岩脉、砂岩脉、砂岩墙等更具有成因意义的名词。

对同一地质现象，不同地质学家往往有着不同的解释，但要忠实于客观地质记录。对molar tooth构造成因的讨论应侧重于具体科学内容。《孟文》应针对文献[6～8,10,16,21,23]等地震成因的详细解释提出具体不同意见，并公布自己的研究成果而不是抽象否定地震液化成因。

参考文献

[1]乔秀夫，高林志.华北地台上一个值得注意的含盐层位.中国地质科学院地质研究所所刊， 1986,（15）:66～69

[2]乔秀夫，宋天锐，李海兵，等.辽东半岛南部震旦系－下寒武统成因地层.附大连市金石滩海岸国家级风景区旅游导游.北京：科学出版社，1996.1～174（附24个图版）

[3]刘颖，谢君斐.沙土震动液化.北京：地震出版社，1984.1～327

[4]乔秀夫，高林志，彭阳，等.古郯庐带沧浪铺阶地震事件、层序及构造意义.中国科学，D辑，2001,31(11):911～918

[5]乔秀夫，高林志.华北中新元古代及早古生代地震灾变事件及与Rodinia的关系.科学通报， 1999,44(16):1753～1757

[6]乔秀夫，宋天锐，高林志，等.碳酸盐岩振动液化地震序列.地质学报，1994,68(1）:16～34

[7]Fa irchild I J,Einsele G,Song le seismic origin of molar tooth structures in Neoproterozoic carbonate ramp deposite,North nology,1997,44:611～636

[8]乔秀夫，高林志，彭阳.古郯庐带新元古界——灾变·层序·生物.北京：地质出版社， 2001.1～128（附10个图版）

[9]Seilacher -graded beds interpreted as dimentology,1969,13(1-2):155～159

[10]宋天锐.关于沉积岩中古地震信息.见：张勤文，徐道一，编.天文地质学进展，北京：海洋出版社，1986.95～104

[11]Plaziat J C,Purser B H,Philobbos ismic deformation structure(seismites)in the syn-rift sediments of the NW Red Sea(Egypt).Bull Soc Geol France,1990,8(3):419～439

[12]Guiraud M,Plzaiat J tes in the fluviatile Bima Sandstones:Identification of paleoseismis and discussion of their magnitudes in a Cretaceous synsedimentary strike-slip basin(Upper Benue,Nigeria).Tectonophysics,1993,225(4):493～522

[13]Puser B H,Plaziat J C,Philobbos form breccias and associated deformation structures recording Neogene earthquake in synrift sediments of the Egyptian Red Sea Soc Egypt,Spec Publ,1993,(1）:189～204

[14]Rossetti D F,Goés ciphering the sedimentological imprint of paleoseismic events:An example from the Aptian Cod6 Formation,north ntary Geology,2000,135: 137～156

[15]Moretti -sediment deformation structures interpreted as seismites in middle-late Pleistocene ae-olian deposits(Apulian foreland,southern Italy).Sedimentary Geology,2000,135:167～179

[16]潘国强，刘家润，孔庆友，等.徐宿地区震旦纪地质事件及其成因讨论，高校地质学报， 2000,6(4）:566～575

[17]乔秀夫，高林志，彭阳，等.内蒙古腮林忽洞群综合地层和白云鄂博矿床赋矿微晶丘.地质学报，1997,71(3）:202～211

[18]周晓东，陈跃军.吉南地区晚震旦世震积岩特征.吉林地质，1998,17(4）:24～29

[19]单学东，刘文海，潘明臣，等.辽西雾迷山组震积岩的发现及其构造意义.辽宁地质，2000,17(4）:267～270

[20]和政军，宋天锐，丁孝忠，等.燕山中元古代裂谷早期同沉积断裂活动及其对事件沉积影响.古地理学报，2000,2(3）:83～91

[21]杜远生，张传恒，韩欣，等.滇中中元古代昆阳群的地震事件及其地质意义.中国科学，D辑，2001,31(4）:283～289

[22]彭阳，杨天南，乔秀夫，等.大连上震旦统地震灾变事件研究.地质学报，2001,75(2）:221～227

[23]Pratt B R.O ceanography,bathymetry and syndepositional tectonics of a Precambrian intracratonic ba-sin:Integrating sediments,storms,earthquakes and tsunamis in Belt Super Group(Helene Formation,Ca.1.45 Ga),western North ntanry Geology,2001,141～142:371～394

[24] Frank T D,Lyons T W.“ Molar tooth”structure:A geochemical perspective on a Proterozoic y,1988,26(8):683～686

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中朝板块元古宙板内地震带与盆地格局

Intraplate Seismic Belt and Basin Framework of Sino-Korean Plate in Proterozoic

乔秀夫

原文刊于《地学前缘》，2002年第9卷第3期，对1994年所提出的地震液化序列的B单元底部增加了液化角砾岩单元；图2，图3改换为彩色图。

地史中发生的强地震事件在地层中留下固定的记录（图1～图3），这些记录在区域上呈带状分布，代表地史中的地震带。中朝板块元古宙目前可识别出两个板内地震带（图5）。中元古代板内地震带（1700～1200 Ma）西起太行山北段，经燕山山脉、辽宁西部，穿越辽河平原至辽宁北部的泛河流域分布，即燕山—泛河地震带，现今呈NEE向延伸。新元古代震旦纪地震带沿吉林南部、辽东半岛、山东中部及苏皖北部现今呈NNE走向分布，即古郯庐地震带（650～600 Ma）。上述两个板内地震带是元古宙不同时期超大陆裂解在板内的响应。中元古代与新元古代两个不同方向的地震断裂带分别控制着两个时期的盆地边界。燕山泛河地震断裂带构成中元古代海盆南界（指现在的位置），形成向北开放的海域。古郯庐地震断裂带将中朝板块裂解为华北块体与胶辽朝块体。古郯庐地震断裂带构成震旦纪海域的边界，震旦纪海盆通过朝鲜半岛与当时的外海相连接，华北块体则为陆源剥蚀区。文内四幅古地理图（图6～9）是以地震灾变思想为指导，以新的地层研究、对比为基础编制的，侧重反映了盆地的格局及其变化。根据地震、同沉积断裂新的思路，可提供地质学家重新认识与解释某些沉积矿床的成因，它们的成矿元素均来自地球深部而非地表风化作用。文中编制的古地理图将为这种解释提供盆地与事件背景。

1　软沉积物中的地震液化记录

地史中发生的强地震事件在固结或未固结的沉积物中留下不同的记录。在未固结的软沉积物中主要表现为沉积物内部的液化作用及由此而引起的一系列变形构造。众多地质学家，地震学家及土建学家对沉积物中液化作用及形成的记录进行了系统的研究[1～11]。图1碳酸盐岩地震液化序列系依据笔者1994年所提出的序列[5]，在B单元底部增添了液化角砾岩单元，它是液化作用形成的液化脉切穿、扰动软沉积物使之原地破碎形成角砾岩，这种碳酸盐角砾具有可拼合性。图1液化序列概括了一次强地震瞬时过程中，在碳酸盐软沉积物中的灾变事件记录，它提供了在碳酸盐岩以及其他沉积岩中识别地震事件的基本标志。在野外实际工作中，我们可在一个剖面中识别出图1中所有的单元，但更多的情况则是某几个单元的组合。

图1 碳酸盐岩地层中的地震液化序列

（据乔秀夫等，1994补充）

图2，图3给出了遭受地震时，地层中在原地形成的事件单元以及共生单元组合（图1中的A,B,C单元），它们均选自中朝板块元古宙地层。

2　地震时间分布与板内地震带

图4列出了1700～600 Ma中朝板块板内具强地震灾变记录的27个岩组，这些地震记录是笔者及其研究集体近10年来调查并进行了不同程度的研究而确认的。某些文献最近大量报道的地震事件岩组尚未列入图4中。

中元古代（1800～1000 Ma）的1700～1200 Ma期间是一个近500 Ma的地震长周期，在这个长周期中有5个地震活跃期（图4中①～⑤）。约1200～850 Ma为无地震或少地震的长周期。约630～540 Ma为第二个长周期，近80 Ma的时期内有4个地震活跃期。从中元古代到新元古代每个地震长周期的时限缩短，而每个地震长周期中地震活跃期则更加密集，活跃期之间平静期更加缩短。

图2 碳酸盐岩中的地震液化记录

a—液化泥晶脉（盲脉）与层内微断层，图1中A单元与C单元（辽宁大连市金石滩海岸，震旦系兴民村组）；b—地震液化泥晶脉在层面及垂直于层面的表现，它呈现板状体，图1中A单元（辽宁省瓦房店市小岛山震旦系营城子组）；c—地裂缝及粒序断层，图1中C单元（辽宁省大连市金石滩海岸），图的中部呈Y字形断裂为地裂缝，铅笔处为当时的古地面，可清楚看到古地面上新的碳酸盐沉积物向下贯入地裂缝，地裂缝的下方为两行密集的微断层（粒序断层）；d—液化碳酸盐角砾岩，图1中B单元（辽宁省旅顺龙头尾）

图3 地层中的地震液化记录

a—北京昌平区十三陵，长城系串岭沟组页岩中弯曲的液化砂岩脉（据宋天锐）；b—北京十三陵串岭沟组中地震引起的液化卷曲变形；c—液化泥晶脉，脉向上层面及下层面两个方向流动穿刺纹层，迫使纹层围绕脉的两端弯曲，黑色比例棒1cm，图1中A单元（河南省嵩山青白口系何窑组，标本由高林志采集）；d—深色液化泥晶脉（箭头所指），与深色泥晶薄层相连通，由深色薄层液化形成直立的泥晶脉，泥晶脉又为层内断层（粒序断层）错碎，表明为液化作用后期岩层缩水，体积收缩的结果，图1中A单元及C单元（江苏徐州铜山县震旦系九顶山组）；e—层内正断层（图1中C单元），箭头所指为上盘移动方向，直立弯曲的液化泥晶脉（图1中A单元）为上升盘，这张照片表明：地震引起的泄水作用形成直立的液化泥晶脉（盲脉），液化作用停止后，沉积物由于失水体积收缩，迫使泥晶脉弯曲，随之发生层内错断（安徽宿县金山寨村震旦系望山组）；f—液化泥晶脉（盲脉）在岩层两个断面的表现，呈板状体（金山寨望山组）

图4 中朝板块元古宙板内强地震事件岩组

第二个地震长周期中，特别是晚震旦世4个地震活跃期（图4中⑦～⑩），可能是Rodinia超大陆从800 Ma开始裂解（breaking up），至震旦纪达到裂解高潮时在中朝板块板内的响应[12]。王鸿祯提出地史中曾5次出现联合古陆，P-1950 Ma,P-1450 Ma为中元古代中的两个联合大陆[13]，图4中串岭沟组时期及高于庄组时期的地震事件，很可能是中元古代不同时期联合古陆裂解在板内的响应。

中元古代与新元古代的强地震分布于中朝板块内部的不同地区，中元古代地震事件位于燕山—辽宁北部泛河流域（图5），构成中元古代燕山—泛河板内地震带。现今呈NNE走向的新元古代地震带大体沿现今郯庐断裂带分布，即震旦纪古郯庐带[5,6,14]。这两个板内地震带分别控制了中、新元古代海域边界与古盆地格局。

3　中朝板块中、新元古代盆地格局

同沉积断裂构造、火成岩活动及伴随的强地震带构成了中元古代的盆地边界，新元古代随着地震带的位置变化，海域及盆地边界也相应变化。

3.1　中元古代早期（相当于早长城世）盆地格局（图6）

长城纪早期海域位于板块的北部。南部及东、西部广大地域为侵蚀区。古地理最明显特征是高山耸立，高山之间为由断层控制的裂陷谷地，即燕山裂陷槽（aulacogen）。

图5 中朝板块元古宙板内地震带

（据乔秀夫等，1999修正）

NCB—华北块体；JLKB—胶辽朝块体；YSTF—黄海转换断层（中生代）

密云—平泉—凌源与滦县—抚宁—建昌两条同沉积断裂控制的狭长谷地构成裂陷槽的轴部，沿着谷地（靠密云—兴隆—平泉—凌源断裂一侧）为河流沉积（常州沟组下部砾岩、砂岩），谷地两侧为冲积扇、洪积扇[15]。燕山裂陷谷地被与之斜交的多条平行的同沉积断裂（具转换断裂性质）截切。沿谷地边界断裂及斜切转换断层是强地震分布区[15]。早长城世地震分布除与断裂伴生外，并与火成岩活动密切相关[16]。常州沟组上部砂岩及串岭沟组为代表的晚期海侵越过密云—兴隆—平泉—凌源断裂超覆于裂陷槽的肩部，至赤城—北票以北（内蒙地轴）与外海相连接。滦县—建昌地震断裂则构成海域的南部边界（指现在地理位置）。新的研究表明： “内蒙地轴”由古元古界及中元古界变质地层组成[17]，并未构成盆地的北部隆起区，解决了长期困扰地质学家的关于中元古代海盆地与外海连通的问题。

串岭沟组沿燕山裂陷槽轴部为障壁深水黑色泥质沉积，而在肩部则为典型浅海沉积。盆地西北部著名的串岭沟组中鲕状，肾状赤铁矿（宣龙式铁矿），实际是由藻颗粒及叠层石吸附铁质形成。有关铁质来源过去均解释为陆源搬运至浅海海岸带形成。如图6所示，串岭沟组海域向北与外海相连，北部无陆源物供应；其西部（山西，河北东部）基底岩石（太古宇，古元古界）风化壳并不十分发育，铁质来源并不充分，作为稳定的铁元素实际很难向海域迁移。在宣龙式铁矿的顶、底板层位中有多个由砂岩脉及泥质脉组成的震积岩，宣龙铁矿盆地侧边为赤城—密云—滦县同沉积断裂。断裂及伴生的地震均表明这里是地球深部物质十分活跃的地区，铁元素来源于深部，至地表被藻类吸附形成富铁沉积。为什么在串沟组沉积的广阔海岸带，只有宣化龙关地区形成有经济价值铁矿层，用铁元素来源于深部可能合理地解释了目前的地质记录。

图6 中朝板块早长城世（1800～1600Ma）古地理格局

1—侵蚀区；2—同沉积断裂；3—与同沉积断裂伴生的地震事件（震积岩分布区）；4—河流（砂岩、长石石英砂岩）；5—河流流向；6—滨海含铁沉积区（宣龙式叠层石赤铁矿）；7—海侵超覆区（含砂页岩与极薄层砂岩互层）；8—开阔海较深水沉积；①燕山裂隙槽；YSTF—黄海转换断层（中生代后期）

山西吕梁山地区汉高山砂岩、小两岭安山岩及晋南、豫西的西阳河群、熊耳群历来作为中元古代早期的岩组。最近在熊耳群中获得单颗粒锆石U-Pb年龄1.95 Ga，认为熊耳群为古元古界[18]。因此，吕梁—陕豫三叉裂陷槽[19]有可能为古元古代裂陷槽，则中元古代盆地只限于中朝板块北部。

3.2　晚长城世—蓟县纪（1600～1000Ma）盆地格局（图7）

图7主要反映1600～1200 Ma，即大红峪组至雾迷山组沉积时期古地理，海域仍位于中朝板块北部。长城纪早期的断裂仍控制盆地格局，深水碳酸盐岩位于由断裂控制的裂陷槽轴部。燕山裂陷槽向东延伸至辽北泛河流域。有地震记录的最高层位为雾迷山组（燕山）及辽北泛河群虎头岭组，1200 Ma之后伸展作用结束，裂陷槽停止发展。中元古代中期（1600～1200 Ma）是一个充满火山爆发、频繁发生地震及断裂活动的海盆地[12,20,21]。沿裂陷槽轴部密云—兴隆—平泉断裂分布的黄铁矿—铅锌硫化物矿带（高板河铅矿）及铁岭泛河流域的关门山铅锌矿，其成因均与沿海底断裂来自深部喷出的富金属的热水或喷气相关联[22]。1600～1200 Ma强地震活跃时期也是一个造矿期。

图7 中朝板块晚长城世—蓟县纪（1600～1000Ma）古地理格局

1—侵蚀区；2—同沉积断裂及与其伴生的地震事件（大红峪组，高于庄组，雾迷山组及泛河群震积岩分布区）；3—火山喷发（大红峪组富钾粗面岩）；4—火山喷气孔（铁岭组灰岩中）；5—铅锌硫化物矿带（燕山高于庄组高板河铅锌矿与辽北泛河流域关门山组铅锌矿）；6—潮坪带（叠层石、藻席灰岩、白云岩）；7—较深水沉积区（高于庄组灰岩）；8一开阔广海沉积；①燕山—泛河裂陷槽；YSTF—黄海转换断层（中生代后期）

3.3　青白口纪（1000～800Ma）盆地格局（图8)

1000Ma很可能是全球超大陆（Rodinia）形成时期。中朝板块主体经过芹峪上升（1000～900Ma）长期剥蚀[23～25]，已完全准平原化，海水淹没了大部分地区，整个青白口纪盆地为极浅水海盆。除辽北铁岭泛河流域会试屯群于北沟组，太子河流域南芬组及豫西有地震记录外（图4），整个盆地很少地震及构造活动，也无火山爆发痕迹。板块南部（豫西）青白口纪盆地从1000Ma开始发展，为典型潮坪沉积；板块北部盆地则从900Ma开始，与北部开阔海有陆地障壁，形成内陆海。内陆海通过辽东半岛、朝鲜半岛北部与当时的外海连通，其地形很类似于今天的渤海。这种障壁环境可能是青白口统下马岭组黑色层形成的古地理背景。

图8 中朝板块青白口纪（1000～800Ma）古地理格局（Rodinia古大陆上沉积）

1—侵蚀区；2—同沉积断裂及其伴生的地震事件（泛河会试屯群下部，太子河南芬组及豫西何窑组震积岩）；3—青白口纪潮坪为主沉积区（砂岩、页岩、叠层石灰岩）；4～6：晚青白口世滨海浅海沉积区；4—晚青白口世早期相对障壁海（下马岭组黑色页岩），后期浅海（龙山组石英砂岩，景儿峪组泥晶灰岩）；5—晚青白口世中后期海侵超覆区（龙山组，景儿峪组及相当层位）；6—晚青白口世早期陆相盆地（山区河流为主）：①永宁盆地，②步云山盆地，③旅大盆地，④苇沙河盆地；7—开阔海沉积区；YSTF—黄海转换断层（中生代后期）

3.4　震旦纪（630～540Ma）盆地格局（图9）

中朝板块从800 Ma开始，整体上升，缺失南华纪（800～680 Ma）与早震旦世沉积（图4），震旦纪盆地格局发生根本性变化，即古郯庐断裂地震带产生，古郯庐断裂将中朝板块分隔为华北块体（NCB）与胶辽朝块体（JLKB）。晚震旦世海域主要位于古郯庐断裂之东（指现今位置），而华北块体的主体部分则作为其陆源区。古郯庐断裂控制了胶辽朝海盆地界线，华北块体的晚震旦世沉积仅分布于其南部边缘。

统一的中朝板块从630 Ma开始裂解为两个块体，沿裂解带强地震频繁发生及基性岩墙（床）侵位[12,26,27]，这种盆地格局可解释为Rodinia超大陆裂解在中朝板块的板内响应。

扬子板块南华纪南沱期冰川消融后，导致震旦纪海平面上升才淹没了中朝板块的胶辽朝块体与华北块体的南部边缘。

中朝板块在Rodinia古大陆再造图中模式2（张世红，2000），胶辽朝块体紧邻大洋裂开的一侧（图10），震且纪海盆通过朝鲜半岛与当时的外海相连，而华北块体则为其陆源区。图9震旦纪古地理盆地格局与古地磁研究的结果相一致[28]。

图9 中朝板块震旦纪（630～540Ma）古地理格局（Rodinia裂解期格局）

1—侵蚀区；2—同沉积断裂；3—与断裂伴生的地震事件（震积岩）；4—浅海（下部为碎屑岩垫板，上部为海侵碳酸盐岩上超）；5—山岳冰川－冰海沉积（上震旦统顶部罗圈组）；6—开阔海沉积区；PTLF—古郯庐断裂；NCB—华北块体；JLKB—胶辽朝块体；YSTF—黄海转换断层（中生代）

4　结语

中朝板块元古宙盆地边界由地震断裂带控制（图6～9），是本文对盆地形成的动力作用解释。盆地格局有两个重要转换期：一为青白口纪，由中元古代板块北部向北开放的海域，广大南部地区为侵蚀区转变为板块北部、东部及南部均有沉积。震旦纪为第二个转折时期，海域主要在板块东部（胶辽朝块体）及华北块体南部边缘，是一个向东开放（指现今方位）的海域，而华北块体为陆源区。古郯庐地震断裂带构成震旦纪盆地的边界，它的全球构造意义是Rodinia裂解在板内的响应。

图10 630Ma（震旦纪）中朝板块在Rodinia古大陆再造中的位置

（据张世红，2000)[28]

中朝板块1800 Ma固结，经历3次内部裂解：1700 Ma,1400 Ma,630 Ma。始自震旦纪结束于晚石炭世早期的裂解期[12,14]，中朝板块实际被分割为两个块体，块体之间的界线为古郯庐带。晚中生代沿古郯庐断裂重新裂开形成晚中生代以来的板内裂谷盆地。因此，郯庐断裂带两侧地质体的不连续是两个不同块体上不同地质作用演化的结果，不必用郯庐断裂巨大平移来解释。

参考文献

[1]PLINT A action,fluidization and erosional structures associated with bituminous sands of the Bracklesham Formation(middle Eocene)of Dorset,England[J].Sedimentology,1983,30(4):525～535

[2]LIU Ying,XIE Soil Seismic Vibrational Liquefaction[M].Beijing:Seismology Publishing House,1984.1～327(in Chinese).[刘颖，谢君裴.沙土震动液化[M].北京：地震出版社， 1984.1～327.]

[3]FENG on the deformation caused by seismic vibrational liquefaction[J].I nland Earthquake,1989,3(4）:209～307(in Chinese).[冯先岳.地震振动液化变形的研究[J].内陆地震，1989,3(4):209～307.]

[4]PLAZIAT J C,PURSER B H,PHILOBBOS c deformation structure of the NW Red Sea(Egypt)[J].Bull Soc Geol France,1990,8(3):419～434

[5]QIAO Xiufu,SONG Tianrui,GAO Linzhi,et c sequence in carbonate rocks by vibrational liquefaction[J].Acta Geologica Sinica,1994,7(3）:243～265(English edition).[乔秀夫，宋天锐，高林志，等.碳酸盐岩地震液化序列[J].地质学报，1994,68(1）:16～34.]

[6]QIAO Xiufu,SONG Tianrui,LI Haibing,et c Stratigraphy of the Sinianand Lower Cambrian Strata in South Liaoning Province—Guidebook of the National Scenic Area of Jinshitan Beach[M].Beijing:Science Press,1996.1～174(in Chinese).[乔秀夫，宋天锐，李海兵，等.辽东半岛南部震旦系—下寒武统成因地层（附大连市金石滩海岸国家级风景区旅游导游[M].北京：科学出版社，1996.1～174.]

[7]FAIRCHILD I J,EINSELE G,SONG le seismic origin of molar tooth structures in Neoproterozoic carbonate ramp deposit,North China[J].Sedimentology,1997,44:611～636

[8]MORETTI -sediment deformation structures interpreted as seismites in middle-late Pleistocene aeolian deposits(Apulian foreland,southern Italy)[J].Sedimentary Geology,2000,135:137～156

[9]PRATT B R. Oceanography,bathymetry,and syndepositional tectonics of a Precambrian intracratonic basin:integrating sediments,storms,earthquakes and tsunamis in Belt Supergroup(Helena Formation, ca.1.45 Ga),western North America[J].Sedimentary Geology,2001,141-142:371～394

[10]QIAO Xiufu,GAO Linzhi,PENG Yang,et c event,sequence and tectonic significance in Canglangpu Stage in Paleo-Tanlu Fault Zone[J].Science in China(Series D),2002,45(9):781～791(English edition).[乔秀夫，高林志，彭阳，等.古郯庐带沧浪铺阶地震事件、层序及构造意义[J].中国科学（D）,2001,31(11）:911～918.]

[11]QIAO Xiufu,PENG Yang,GAO retation of the seismic origin of Permian limestone dike in northwestern Guangxi[J].Geological Bulletin of China,2002,21(2）:102～104(in Chinese).[乔秀夫，彭阳，高林志.桂西北二叠纪灰岩墙（脉）的地震成因解释[J].地质通报，2002,21(2）:102～104.]

[12]QIAO Xiufu,GAO uake events in Neoproterozoic and Early Paleozoic and its relation-ship with supercontinental Rodinia in North China[J].Chinese Science Bulletin，2002,45(10):931～935(English edition).[乔秀夫，高林志.华北中新元古代及早古生代地震灾变事件及与Rodinia的关系[J].科学通报，1999,44(16）:1753～1758.]

[13]WANG ations of earth's rhythms and continental dynamics[J].Earth Science Frontiers,1997,4(3-4）:1～12(in Chinese).[王鸿祯.地球的节律与大陆动力学的思考[J].地学前缘，1997,4(1-2）:1～12.]

[14]QIAO Xiufu,GAO Linzhi,PENG terozoic in Paleo-Tarnlu Fault Zone—Catastrophe,Sequence,Biostratigraphy[M].Beijing:Geological Publishing House,2001.1～128(in Chinese).[乔秀夫，高林志，彭阳.古郯庐带新元古界——灾变·层序·生物[M].北京：地质出版社，2001.1～128.]

[15]H E Zhengjun,SONG Tianrui,DING Xiaozhong,et early synsedimentary faulting of the Meso-proterozoic Yanshan Rift and its influence on event sedimentation[J].Journalof Paleogeography,2000,2(3）:83～91(in Chinese).[和政军，宋天锐，丁孝忠，等.燕山中元古代裂谷早期同沉积断裂活动及其对事件沉积的影响[J].古地理学报，2000,2(3）:83～91.]

[16]SONG Tianrui,HE Zhengjun,DING Xiaozhong,et al.A study of geological event records in the Proterozoic Chuanlinggou Formation of Ming Tombs District,Beijing[J].Geological Review,2000,46(4):400～406(in Chinese).[宋天锐，和政军，丁孝忠，等.北京十三陵中元古代串岭沟期地质事件的探索[J].地质论评，2000,46(4）:400～406.]

[17]ZHANG Jiongfei,ZHU the Jixian-type Mid-Proterozoic sedimentary enviroment and the character of Inner Mongolian Axis[J].Jilin Geology,2000,19(4):11～16(in Chinese).[张炯飞，祝洪臣.关于蓟县型中、上元古界沉积环境及内蒙地轴的性质[J].吉林地质，2000,19(4）:11～16.]

[18]ZHAO Taiping,ZHOU Meifu,JIN Chengwei,et sion on age of the Xiong'er Group in southern margin of North China Craton[J].Chinese Journal of Geology,2001,36(3):326～334(in Chinese).[赵太平，周美夫，金城伟，等.华北陆块南缘熊耳群形成时代讨论[J].地质科学，2001,36(3）:326～334.]

[19]QIAO Xiufu,ZHANG Dequan,WANG Xueying,et al.A preliminary study on isotope geochronology of the Xiyanghe Groupfrom southern Shanxi Province and its geological signi icfance[J].Acta Geological Sinica,1985,59(3）:258～269(in Chinese).[乔秀夫，张德全，王雪英，等.晋南西阳河群同位素年代学研究及其地质意义[J].地质学报，1985,59(3）:258～269.]

[20]SONG Tianrui,HE Zhengjun,DING Xiaozhong,et al.A study of event message-bearing sedimentary rocks of the Proterozoic Dahongyu Formation from the Ming Tomb District,Beijing[J].Acta Petrologica ET Mineralogica,2000,19(4）:323～332(in Chinese).[宋天锐，和政军，丁孝忠，等.北京十三陵元古宙大红峪组含事件信息的沉积岩研究[J].岩石矿物学杂志，2000,19(4）:323～332.]

[21]HE Zhengjun,SONG Tianrui,DING Xiaozhong,et ntary record of the Proterozoic Changchengian volcanic events in Beijing and its neighbouring area[J].Acta Sedimentologica Sinica,2000,18(4）:510～514(in Chinese)[和政军，宋天锐，丁孝忠，等.北京及邻区长城纪火山事件的沉积记录[J].沉积学报，2000,18(4）:510～514.]

[22]XIA Xuehui,LIU Changtao,YAN Fei,et geochemistry and submarine exhalative genesis of sulfide black shale in Xinglong district,Hebei[J].Geochimica,1999,28(5):496～504(in Chinese).[夏学惠，刘昌涛，闫飞，等.河北兴隆地区硫化物黑色页岩地球化学及海底喷气成因研究[J]地球化学，1999,28(5):496～504.]

[23]QIAO igation on stratigraphy of the Qingbaikou Group of the Yanshan Mountains,North China[J].Scientia Geologica Sinica,1976,3:246～265(in Chinese).[乔秀夫.青白口群地层研究[J].地质科学，1976,3:246～265.]

[24]QIAO Xiufu,GAO ate Pb-Pb isotopic dating of Qingbaikou System in North China and its signifiicance[J].Earth Science—Journal of China University of Geosciences,1997,22(1）:1～7(in Chinese).[乔秀夫，高劢.中国北方青白口系碳酸盐岩Pb-Pb同位素测年及意义[J].地球科学——中国地质大学学报，1997,22(1）:1～7.]

[25]QIAO Xiufu,GAO Linzhi,GAO stratigraphy and sequence stratigraphy of Neoproterozoic in North China[J].Earth Science—Journnl of China University of Geosciences,1999,10(2）:93～101(English edition)

[26]PAN Guoqiang,Kong Qingyou,WU Junqi,et mical feature of Neoproterozoic diabase sill in Xuzhou-Suzhou area[J].Geological Journal of China Universities,2000,6(1）:53～63(in Chinese).[潘国强，孔庆友，吴俊奇，等.徐宿地区新元古代辉绿岩床地球化学特征[J].高校地质学报，2000,6(1）:53～63.]

[27]PAN Guoqiang,LIU Jiarun,KONG Qingyou,et udy on Sinian geologic events in Xuzhou Suzhou area and discussion on their origin[J].Journar of China Universities,2000,6(4):566～575(in Chinese).[潘国强，刘家润，孔庆友，等.徐宿地区震旦纪地质事件及其成因讨论[J].高校地质学报，2000,6(4):566～575.]

[28]ZHANG Shihong,LI Zhengxiang,WU Huaichun,et paleomagnetic results from the Neoproterozoic successions in southern North China Block and paleogeographic implications [J].Science in China(Series D）,2000,43(Suppl）:233～244(English edition).[张世红，李正祥，吴怀春，等.华北地台新元古代古地磁研究新成果及其古地理意义[J].中国科学（D）,2000,30（增刊）：138～147.]

华北块体、胶辽朝块体与郯庐断裂

North China block,Jiao-Liao-Koreablock and Tanlu fault

乔秀夫　张安棣

原文刊于2002年中国地质，第29卷第4期。本文强调现今郯庐断裂带是从震旦纪开始的一个构造—地震带，而不是中生代平移的构造带。本文是将地表地质记录、地震记录与深部地质联系讨论郯庐断裂的平移问题。本文刊出后立即被广泛引用。

华北块体（NCB）与胶辽朝块体（JLKB）是中朝板块东部从震旦纪（630 Ma）开始裂解的两个不同的构造单元。两个块体的界线称古郯庐断裂（PTLF）。古郯庐断裂位置与现今郯庐断裂（TLF）相吻合，即由合肥向北延伸，过渤海，经沈阳以东呈NE走向至吉林南部。古郯庐断裂带附近震旦纪碳酸盐岩中的强地震记录及相应的辉绿岩侵位，是中朝板块内部裂解的基本地质证据，古郯庐断裂带（板内地震带）与元古宙超大陆Rodinia的裂解时期是一致的。

两个块体上，太古宙基底岩石不同；元古宙及古生代的发展历史有别，两个块体于晚石炭世的莫斯科期重新闭合。朝鲜半岛中部的临津江带曾被认为是大别—胶南造山带的东延部分，但临津江带只是一般性断裂，胶南超高压带在朝鲜半岛并未发现。朝鲜半岛南部主体与辽东半岛古生界相似，因此，将中朝板块的南界，也是胶辽朝块体的南界置于朝鲜半岛之南，它与胶南造山带以黄海转换断层（YSTF）联结。

辽宁省瓦房店（旧称复县）与山东省蒙阴含金刚石的金伯利岩分布在郯庐断裂带的东、西两侧，南北方向距离约550km。两地金伯利岩年龄值在500～450 Ma之间，即中奥陶世末侵位。鉴于两地金伯利岩在岩相学、矿物学与侵位年龄等某些方面的相似性，又紧邻郯庐断裂两侧，有些地质学家认为二者在侵位时可能相距颇近，属同一岩省，因而将瓦房店与蒙阴两个金伯利岩岩省之间的距离总是用郯庐断裂的巨大平移来解释。

郯庐断裂为切过岩石圈的深断裂，对比瓦房店与蒙阴两地岩石圈剖面的异同，应是判断郯庐断裂有无巨大平移的重要依据。通过对金伯利岩中地幔样品的研究，揭示出了两地岩体侵位时所穿越的古岩石圈剖面是很不一致的，表明二者当时并非连接一起或相距甚近。笔者结合区域地质构造研究得到的新认识，发现它们实际是分别侵位于中朝板块的两个不同的构造单元上，两地距离与平移无关，不支持郯庐断裂左行走滑巨大平移的观点。本文期望这种交叉学科研究所提供的材料能有助于讨论中国东部这一巨型断裂系统的性质。

中朝板块东部以郯庐断裂为边界分为两个地史经历不同的块体，即华北块体（NCB）与胶辽朝块体（JLKB）。

1　块体的基底岩石组成与边界

中朝板块东部两个块体基底的太古宙岩石分布见图1。据伍家善等研究结果[1]，山东半岛、辽东半岛、吉林南部及朝鲜半岛的大部分地区（JLKB）保存有从3800 Ma至2500 Ma，即从始太古代至新太古代的岩石，包括TTG岩系、超镁铁质、镁铁质层状杂岩等（图1中①）；在其以西地区（NCB）以新太古代岩石为主（图1中②③④），包括大陆岛弧火山岩及岩浆杂岩与表壳岩（图1中④）。北起河北省东部青龙县，南至山东济宁县，南北近300km为古元古代的前陆盆地，由变质砾岩，变粒岩、片岩互层（原岩为浊积岩）组成（图1中⑤）。大体以郯庐断裂为界，太古宙盆地向西俯冲，依次出现新太古代岛弧与古元古代前陆盆地，郯庐断裂大体即这一俯冲带位置。南起合肥，向北经鲁中，过渤海由沈阳向北东方向（密山—敦化）的郯庐断裂构成两个块体之间的边界（图1）。

对胶辽朝块体的南界，也是中朝板块的南界位置有着不同的意见。

图1 中朝板块太古宙基底及构造简图

（右侧为含金刚石金伯利岩侵位的元古宇和下古生界剖面）

SKP—中朝板块；TLF(PTLF）—郯庐断裂K1（古郯庐断裂Z—C1）；NCB—华北块体；JLKB—胶辽朝块体；YZP—扬子板块；YSTF—黄海转换断层

1—太古宙地块（始太古界，古太古界，中太古界，新太古界）；2—新太古界地块，包有中太古界及始太古界岩块；3—新太古代地块；4—新太古代岛弧；5—早元古代前陆盆地；6—块体边界；7—板块大陆边缘；8—含金刚石金伯利岩岩省位置；9—下寒武统萨布哈沉积；10—震旦系—下寒武统中地震灾变记录；11—青白口系砾岩（造山后沉积）；12—古元古界辽河群浅变质岩

朝鲜半岛中部临津江带曾被认为（包括本文作者）是大别胶南造山带的东延部分[2～5]，但临津江带只是一般性断裂，我国胶南超高压带在朝鲜半岛并未被发现[6～8]；与胶东、辽东相同的太古宙基底岩石分布于半岛北部及临津江带之南；华北型奥陶系分布于朝鲜半岛的沃川带（OGCHEON）及其以北地区，沃川带是一个早古生代坳陷带。安太庠等[9]将沃川带南界的河南剪切带（Honam）作为中朝板块的南界（图1中HSZ）。考虑到朝鲜半岛南部主体与辽东半岛古生界的相似性，而沃川带之南出露白垩系及同时期岩体，并无确切的扬子板块标志性地质记录，本文采取韩国地质学家[7]及万天丰的意见，将中朝板块的南界，也是胶辽朝块体的南界置于朝鲜半岛之南的济州岛附近（图1），它与胶南造山带以推测的黄海转换断层（YSTF）联接[7～8]。该转换断层解释了胶南造山带东段向北的推移。胶南造山带的超高压岩石向南西方向于第四系之下断续与大别造山带相连。

2　华北块体与胶辽朝块体的地质对比

华北块体与胶辽朝块体太古宙基底岩石的组成及时代不同（图1）。元古宙与早古生代也有显著区别（表1），简要介绍如下：

（1）古元古界在两个块体上均有分布，但岩性及岩相方面有很大差别。胶辽朝块体呈近EW 向分布的辽河群，其上部的巨厚白云岩及菱镁矿层在华北块体上近SN方向分布的古元古界中从未发现。

（2）中元古界仅分布于华北块体，在胶辽朝块体完全缺失。

（3）青白口系（1000～800 Ma）在两个块体上均有分布，华北块体南部有完整的青白口系，华北块体北部燕山地区的青白口系为上统[10]。胶辽朝块体上的青白口系与华北块体北部类似，仅有上统，并且岩性一致，均为稳定沉积类型的砂岩及泥晶灰岩。青白口系是Rodinia超大陆上的沉积或称Rodinia上的盖层。在两个块体上，青白口系仅在个别地点发现有地震灾变事件记录，但未构成区域性的带状分布。

（4）震旦系分布于华北块体的南部边缘，主体部分缺失。胶辽朝块体是中朝板块震旦系最发育的地区，广布于山东、辽东、吉林南部及朝鲜半岛北部。华北块体南东边缘、胶辽朝块体西部及北部边缘震旦系碳酸盐岩中的强地震记录是最重要的特征（图2），这些地震记录表明郯庐断裂于震旦纪开始活动与形成[5,10]。与地震事件相伴生的是辉绿岩的侵位[10～13]。

（5）下奥陶统在两个块体上区别不大，但在胶辽朝块体上尚未发现下奥陶统底部的巨型泥晶丘（mud mound)[14]。金伯利岩侵位于华北块体东缘及胶辽朝块体西缘，是奥陶纪最重要的地质事件。

（6）上奥陶统、志留系、泥盆系在朝鲜半岛均有发现[9,15]，陆相下石炭统分布于辽宁太子河流域，上述层位在华北块体完全缺失。晚石炭世早期含Profusulinella的巴什基尔期海相沉积仅分布于胶辽朝块体的西缘[16]及块体东部朝鲜半岛[15]。

晚石炭世后期海陆交互相含煤沉积遍布两个块体；二叠纪、三叠纪中朝板块东部也未再显示出沉积分异。

1000 Ma是元古宙超大陆Rodinia形成时期[11]（表1）。青白口纪典型的稳定类型沉积岩（石英砂岩、海绿石石英砂岩、页岩、泥晶灰岩）覆盖了整个中朝板块东部地区。震旦纪沿现今郯庐断裂位置发生的强地震记录与辉绿岩侵位标志着中朝板块东部裂解为华北块体与胶辽朝块体，这种裂解可以看作是Rodinia裂解在中朝板块内部的反映[11]。震旦纪至早石炭世两个块体沉积分异明显，晚石炭世晚期两个块体上的沉积分异已不复存在。因此，胶辽朝块体与华北块体是中朝板块东部震旦纪—晚石炭世早期的两个不同的地史单兀。

表1 华北块体与胶辽朝块体地质对比

3　郯庐断裂

郯庐断裂是中国东部一个重要的经向断裂，对其研究的历史很长，精度很高，但对一些重要问题的认识尚有分歧。

3.1　郯庐断裂发生的时间及性质

几乎所有地质学家认为郯庐断裂发生于中生代，但具体年代有分歧：三叠纪[17]，侏罗纪[18,19]，早白垩世[20～22]。笔者认为：郯庐断裂是一个发展历史很长的断裂，如表1所示，它始于震旦纪，晚石炭世暂时停止活动。在这一阶段，华北块体为郯庐断裂的上升盘，胶辽朝块体为下降盘，导致在胶辽朝块体上有着相对完整的古生界。作者将这一时期（Z—C）的郯庐断裂称为古郯庐带[5,10,11,12]。

古郯庐断裂于中生代重新活动，其基本特征是由地垒及地堑组成的裂谷[18,24]（表1），裂谷活动一直延伸至现代。

对郯庐断裂在中生代期间的历史演化，近年来万天丰、王小凤等均有详细的研究，但很少注意到古生代及新元古代期间的郯庐断裂。郯庐断裂是一条太古宙以来长期发展的地壳破裂带，至今仍在活动的地震带[24]。从震旦纪地震带分布及古生代沉积史比较，郯庐断裂始于震旦纪，更符合已有的客观地质记录。

3.2　郯庐断裂发生过巨大平移吗？

郯庐断裂左行走滑巨大平移的概念由徐嘉炜提出，之后他与其研究集体对郯庐断裂带巨大走滑进行了系统研究，认为平移距离740～700km，最大错移在鲁西与辽北之间，走滑年代为早白垩世[20～22,25～26]。巨大平移的观点得到相当多地质学家的认可，影响着一代地质学家的思维，也有力地促进了对中国东部基础地质的研究。

作者依据多年对郯庐断裂带两侧新元古界及下古生界精细地层研究，一直对郯庐断裂的巨大平移持怀疑态度[10,27～28]。

在过去讨论郯庐断裂有无大平移距离时，无论是支持平移或者质疑大平移观点的地质学家，主要是根据断层两侧晚侏罗世或早白垩世之前的地表出露的地质体或地质界线，如地层、岩相带、早期构造线等的错位而确定的。由于对同一地表地质体的认识与对比不同，影响到对问题的共识。郯庐断裂是切过岩石圈的深断裂，对比断裂两侧岩石圈剖面是否存在巨大错位，应是解决郯庐断裂有无巨大平移的有力依据。

3.2.1　地幔捕虏晶（粗晶）：金伯利岩与其他陆上幔源火山岩总含有多种地幔源岩的捕虏体，从而提供了直接研究大陆下岩石圈地幔的样品。它们包括橄榄岩—辉石岩套，榴辉岩和榴辉蓝晶岩、含钾镁碱闪石和金云母的交代橄榄岩以及金云母岩等，其中橄榄岩（亏损度不同的二辉橄榄岩和方辉橄榄岩）占最主导地位。然而，这种幔源岩石的捕虏体在金伯利岩中颇为稀少，而由幔源岩石离解、被金伯利岩捕获并带到地表的地幔捕虏晶（又称为粗晶）却要常见得多。最常见的是橄榄岩（主要是石榴子石和尖晶石二辉橄榄岩及少量的石榴子石方辉橄榄岩）离解后被金伯利岩捕获并携带到地表的镁铝榴石和铬尖晶石粗晶。有的金伯利岩含有较多的由榴辉岩源岩离解后被捕获的镁铝—铁铝榴石等榴辉岩型粗晶。

图2 古郯庐断裂带震旦系灰岩中的地震记录

a—纹层灰岩中地震形成的泥晶脉，由某些纹层液化形成的盲脉与层内断层（箭头所示），兴民村组，大连市金州区金石滩海岸；b—潮道中的液化碳酸盐岩脉，黑色直立和斜列的脉与水平薄层碳酸盐岩层连通，脉源自可液化薄层灰岩，赵圩组，江苏省铜山县赵圩镇；c—液化泥晶脉（盲脉）在层面与垂直层面的表现，呈板状体，张渠组，安徽省灵璧县张渠村；d—纹层灰岩中地震液化泥晶脉（盲脉）及代表间震时的硅结壳层（铅笔所示），望山组，安徽宿县金山寨村；e—液化卷曲变形，九顶山组，江苏省铜山县马村；f—地震津浪丘状层，又被液化泥晶脉所切穿，兴民村组，金石滩海岸

不同钟凤竹，刘希光，张广诚，等。我国金伯利岩岩石矿物特征及其与相似岩石的区别，1980。庄德厚.辽宁复县金刚石原生矿床地质研究报告，辽宁省地质矿产局，1982。[29～33]。通过地幔捕虏晶的研究，可以获得岩石圈组成的重要信息。

辽宁省瓦房店（旧称复县）与山东省蒙阴含金刚石金伯利岩分布于郯庐断裂带的东、西两侧，南北方向距离550km（图1）。采用金云母Rb-Sr法与钙铁矿U-Pb法获得蒙阴与瓦房店金伯利岩年龄分别为475 Ma与461.7±4.8 Ma，近20个年龄测定值在450～500 Ma之间，岩体应是在中奥陶世末期，中朝板块总体隆升的构造背景下侵位的[29]。

不少研究者有鉴于蒙阴、瓦房店金伯利岩的岩相学、矿物学特征和侵位年龄等方面的相似性，地理位置又紧邻郯庐断裂带两侧，对于这一断裂带系中生代左行巨大平移走滑的观点总是易予接受。虽然他们也发现两地金伯利岩中粗晶组合有所不同，两者的基底亦有着不同的发展史，但仍认为两个金伯利岩岩省的产出与“左行平移走滑”有这样或那样的关系，认为它们在侵位时至少是相距颇近的[29,34]。

图3 蒙阴、瓦房店奥陶纪古岩石圈剖面[37]

1—低钙方辉橄榄岩；2—钙方辉橄榄岩；3—二辉橄榄岩；4—低Cr;5—异剥橄榄岩

3.2.2　粗晶组合：蒙阴与瓦房店金伯利岩中的粗晶包括含铬镁铝榴石、铬尖晶石、铬透辉石、镁钛铁矿、金红石、锆石、碳硅石、金刚石等矿物。但蒙阴金伯利岩岩省中的红旗27号岩墙、胜利1号岩管和红旗1号岩墙中含有沂蒙矿（lindsleyite）和蒙山矿（mathia-site），称为LIMA组矿物的端元矿物，在红旗27号岩墙中高可达9000 g/m3(－2+0.5mm）（任喜荣，私人通信，1996）。Haggerty等[35]认为LIMA矿物是金伯利岩熔体上升至100km深处与那里存在的含大阳离子亲石元素（LIL)Ba-K-Ca-Sr-Na的轻稀土难熔钛酸盐的交代体发生交代作用形成的。因而把LIMA这种十分罕见的矿物当作是地幔交代作用的矿物标志。Dobbs等[29]认为蒙阴金伯利岩所含LIMA矿物是它的下面存在交代橄榄岩幔源岩的证据。然而，这种LIMA矿物在瓦房店金伯利岩中从未被发现，表明瓦房店金伯利岩所穿切的岩石圈剖面与蒙阴的不同。

3.2.3　石榴子石粗晶形成温度与岩石圈地层剖面：Griffin和Ryan采用痕量元素和主元素微区分析技术，建立和发展了单矿物地质温度计[36]石榴子石地温曲线、岩石圈地层等多种方法，用于“岩石圈填图”[37]。

图4 蒙阴、瓦房店金刚石包体和粗晶石榴子石与尖晶石包体的形成温度分布[30]

张安棣曾与Griffin等[38]合作，获得蒙阴与瓦房店两地金伯利岩中石榴子石粗晶地温曲线。依据石榴子石古地温曲线为基础，可建立起上地幔岩石圈柱状图。在图3中给出了蒙阴和瓦房店的岩石圈剖面图[37]，图中两地地幔源岩石类型相同，虽然都是以二辉橄榄岩居多，然而随着深度加深，方辉橄榄岩的含量两地却很不相同，瓦房店较亏损的方辉橄榄岩明显地变的多起来，蒙阴的方辉橄榄岩集中分布在130～190km深处，占剖面的50%，向更深处则反而减少了。而瓦房店金伯利岩以下的古岩石圈剖面，方辉橄榄岩在170km深处，数量仅20%，直到190～200km岩石圈底部的深处则激增到60%以上。另外，异剥橄榄岩在瓦房店剖面上占重要位置，蒙阴剖面则仅分布在浅处，且数量稀少。

3.2.4　金刚石及金刚石包体特征：金刚石也是金伯利岩中的一种地幔粗晶，在金伯利岩中有两种产状，即粗晶和微晶，微晶有可能是在金伯利岩岩浆中晶出的，而粗晶则是捕虏晶。

金刚石含有同生矿物包体，主要的有橄榄石、石榴子石、辉石、尖晶石和硫化物。通过痕量元素与主元素分析途径，首次获得了蒙阴与瓦房店金伯利岩中金刚石包体石榴子石形成温度分布（图4)[38]。图4所示两地金刚石同生包体石榴子石形成温度很不相同，蒙阴高于瓦房店，前者最高达1500℃，瓦房店不高于1200℃。图4直方图所示两地包体石榴子石的形成温度分布迥然不同，表明金伯利岩源区早在金伯利岩形成前，两地太古宙的地质环境就不一致，证明两地金伯利岩是独立的岩省，它们不曾相聚也非同源岩浆产物。

4　结论

山东蒙阴与辽宁瓦房店金伯利岩中地幔样品研究，揭示了两地岩石圈剖面地幔岩的组成比例不同（图3）；包体与粗晶石榴子石形成的温度不一致，表明两地金伯利岩在早古生代爆发侵位时，并不在相近位置。如图1所示，郯庐断裂两侧为两个不同块体：华北块体（NCB）与胶辽朝块体（JLKB），蒙阴与瓦房店金伯利岩分别侵位于上述不同块体边缘，穿过不同组分比例的地幔岩（图3）及时代与厚度不同的盖层（图1右图）。瓦房店与蒙阴金伯利岩岩筒两地相距550km与平移无关。深部地幔地质学记录与表层地质记录[10,28]结论是一致的，均不支持郯庐断裂巨大平移740km的观点。地幔地质学提供的资料，解释了岩石圈古地幔、前白垩纪地质体在郯庐断裂两侧的不相连接是两个不同块体（图1中NCB及JLKB）基底岩石组成、构造性质及板块盖层发展差异造成的，而非平移的结果。

参考文献

[1]伍家善，耿元生，沈其韩，等.中朝古大陆太古宙地质特征及构造演化[M].北京：地质出版社，1998.1～211

[2]杨志坚.胶东地块研究取得新进展[J].中国区域地质，1992,（1）:43～50

[3]Wang Hongzhen,Mo outline of the tectonic evolution of China[J].Episodes,1995,18(1～2）:6～16

[4]任纪舜，王作勋，陈炳蔚，等.从全球看中国大地构造——中国及邻区大地构造图简要说明[M].北京：地质出版社，1999.1～50

[5]乔秀夫，宋天锐，高林志，等.碳酸盐岩振动液化地震序列[J].地质学报，1994,68(1）：16～34

[6]宋明春，王来明.对胶南造山带基础地质问题的新认识[J].中国区域地质，2000,19(1）:1～6

[7]Chang oic Yellow-Sea transform fault and Mesozoic Korea[J].Geosciences Journal,2000,4(Special Edition):4～6

[8]万天丰.中朝与扬子板块的鉴别特征[J].地质论评，2001,47(1）:57～63

[9]安太庠，马文璞.中朝地台的中奥陶统—下石炭统及其古地理和构造含意[J].地球科学， 1993,18(6）:777～791

[10]乔秀夫，高林志，彭阳.古郯庐带新元古界[M].北京：地质出版社，2001.1～128

[11]乔秀夫，高林志.华北中新元古代及早古生代地震灾变事件及与Rodinia的关系[J].科学通报，1999,44(16）:1753～1758

[12]潘国强，孔庆友，吴俊奇，等.徐宿地区新元古代辉绿岩床的地球化学特征[J].高校地质学报，2000,6(1）:53～63

[13]潘国强，刘家润，孔庆友，等.徐宿地区震旦纪地质事件及其成因讨论[J].高校地质学报，2000,6(4）:566～575

[14]彭阳，季强，章雨旭，等.北京西山及邻区寒武系顶部微晶丘特征及层序地层学意义[J].地质论评，1998,44(1）:35～43

[15]Lee y of Korea[M].Seoul:Kyohah-Sa Publishing Co.1988.1～499

[16]尚冠雄，汪曾阴.华北地台东部之中石炭统[J].地层学杂志，1988,12(14）:255～261

[17]Wan ion and Evolution of the Tancheng-Lujiang Fault Zone[M].Wuhan: China University of Geosciences Press,1996.1～85

[18]许志琴，张巧大，赵民.郯庐断裂中段古裂谷的基本特征[J].中国地质科学院院报，1982,（4）:17～44

[19]王小凤，李中坚，陈伯林，等.郯庐断裂带[M].北京：地质出版社，2000.1～374

[20]Xu J W,Zhu G,Tong W X,et ion and evolution of the Tancheng-Lujiang wrench fault system: a major shear system to the northwest of the Pacific Ocean[J].Tectonophysis,1987,(134):273～310

[21]Xu Jiawei,Tong Weixing,Zhu Guang,et outline of the Pre-Jurassic tectonic framework in East Asia[J].Journal of Southeast Asian Earth Sciences,1989,3(1～4):29～45

[22]朱光，宋传中，王道轩.郯庐断裂带走滑时代的40Ar/39Ar年代学研究及其构造意义[J].中国科学（D辑），2001,31(3）:250～256

[23）乔秀夫，宋天锐，李海兵，等.辽东半岛南部震旦系—下寒武统成因地层[M].北京：科学出版社，1996.1～174

[24]国家地震局地质研究所.郯庐断裂[M].北京：地震出版社，1991.1～254

[25]徐嘉炜.郯庐断裂带的平移运动及其地质意义[C].《国际地质交流学术论文集》（1）北京：地质出版社，1980.129～142

[26]徐嘉炜.再论郯庐断裂带的最大平移幅度—鲁西辽北地块的对比[J].中国地质科学院沈阳地质研究所所刊，1994,（3）:43～55

[27]乔秀夫.对郯庐断裂巨大平移之质疑[J].地质论评，1981,27(3）:222～224

[28]乔秀夫，高林志，彭阳.古郯庐带沧浪铺阶地震事件，层序及构造意义[J].中国科学（D辑），2001,31(11):911～918

[29]Dobbs P N,Duncan D J,Hu S,et Geology of the Mengyin kimberlites,Shandong,China[A].In:Henry O A Meyer,Othon H lites,related rocks and mantle dings of the Fifth International Kimberlite Conference[C].Araxa,ia:CPRM Special Publication,I B,1994,40～61

[30]Zhang Andi,Henry O A ions in diamonds from Chinese kimberlites[A].In:Extended Abstracts.28th International Geological Congress[C].Washington D C.U.S.A.1989,1～3

[31]Zhang Andi,Xu Dehuan,Xie Xilin,et status andfuture of diamond exploration in China[A].In:Henry O A Meyer,Othon H ds:Characterization,Genesis and dings of the Fifth International Kimberlite Conference[C].Araxa,ia:CPRM Special Publication,I B,1994,268～284

[32]Meyer H O A,Zhang A,Milledge H J,et ds and inclusions in diamonds from Chinese kimberlites[A].In: Meyer H O A,Leonardos O H ds:Characterization,Genesis and Exploration[C].Araxa,Brasilia:CPRM ,1994,98～105

[33]Zhou J,Griffin W L,Jaques A L,et mietry of diamond indicator minerals from China[A].In:Meyer H O A,Leonardos O H ds:Characterization,Genesis and Exploration[C].Araxa,Brasilia:CPRM .I B,1994,285～301

[34]Tompkins L A,Meyer S P,Han Z,et ogy and geochemistry of kimberlites from Shandong and Liaoning provinces,China[A].In:Gurney J J,Gurney J L,Pascoe M D,et dings of the XIIth International Kimberlite Conference[C].Cape Town:Red Roof Design cc Publishers,II.1999,872～887

[35]Haggerty S E,Smyth J R,Erlank A J,et eyite(Ba)and mathiasite(K):two new chromium titanates in the crichtonites series from the upper mantle[J].l.,1983,68:494～505

[36]Griffin W L,Cousens D R,Ryan C G,et in chrome pyrope garnets:a new thermometer[J].l. Petrol.,1989,103:199～203

[37]Griffin W L,Ryan C elements in indicator minerals:Area selection and target evaluation in diamond exploration[J]..,1995,53:311～337

[38]Zhang A,Griffin W L,Ryan C G,et ions of diamond formation beneath Liaoning and Shandong Provinces,China:Parageneses,Temperatures and the Isotopic Composition of Carbon[A].In:Gurney J J,Gurney J L,Pascoe M D,et dings of the ⅩⅩⅦth International Kimberlite Conferenec[C].Cape Town:Red Roof Designcc Publishers II,1999,940～947