簡介
該構造帶分布於膠東中部,呈北東向展布於牟平縣城至即墨縣城一帶。主要由桃村、郭城、朱吳及育黎等數條大致平行、走向北東40~45°的斷裂組成。它向西南跨過膠州灣經魯東南沿海進入蘇北,往東北越過北黃海到達遼東東部,其長數百至上千公里,寬20~30公里。構造特點
四條主幹斷裂平行等距分布並略顯“多”字型排列。斷裂間相距一般8~12公里,各斷裂一般長 100~180公里,寬數十至上百米。斷裂面傾向東南或西北,傾角一般較陡(70~80°),以至在同一條斷裂不同地段出現反向傾斜。牟——即構造斷裂帶斜切魯東地區膠北隆起、膠萊坳陷、膠南隆起3個構造單元,切割了下元古界膠東群、粉子山群,中生界上侏羅統萊陽組、白堊系青山組、王氏組,還切割了中生代燕山晚期及其以前的岩漿岩。相關資料
牟——即構造帶的力學性質儘管比較複雜,但左行平移是其最基本的特徵。斷裂帶左行平移的最重要證據是許多標誌性地質界線及地質體被斷裂切割且斷裂的東側相對向北東平移錯開,從而構成一個斷裂平移系統,每條主幹斷裂的平移錯距6~30公里,斷裂帶的總平移錯距約50餘公里。該構造帶絕大部分出露地表,可直接觀察到,較早被研究調查者發現,但都是把各條斷裂分別研究,沒有認識到是同屬一個構造帶。
20世紀60年代末,北京地質學院樂光禹等人在《山東山字型構造體系的厘定及意義》一文中,首次把上述北東向斷裂作為一個構造體系歸到山東“基底山字型”的東翼範疇;在70年代初期的全省地震地質概查和70年代中期全省烈度區劃編圖中,雖不同意其“山字型”東翼的說法,但也未能建立起膠東北部的北東向斷裂是個構造帶的概念,仍然把它們割裂開來分別加以研究;直到1979~1980年由衛星照片解譯才在巨觀上認識到膠東這條北東向構造帶的存在。從此,牟——即構造帶才作為一個獨立的構造帶被研究者加以描述。
該構造帶的主要活動時期為白堊紀至早第三紀,不僅切割平移了下元古界膠東群和粉子山群變質岩系及其褶皺構造,還切割平移了中生界上侏羅統萊陽組和白堊系青山組與王氏組沉積及火山岩系;連侵入晚白堊世王氏組地層的花崗岩和岩脈也被切割平移。據此認為,牟——即構造帶的平移活動時代為白堊紀晚期及其以後。
新構造期以來,除其中的桃村斷裂有過活動外,其它斷裂活動均不明顯。沿此帶歷史上未記載有破壞性地震發生,只有嶗山地區的劈石口1506年的434級地震是發生在育黎斷裂的南段,可能與斷裂新活動有關。但是自1970年山東省建立地震監測台網開始至1983年 6月,沿該構造共發生有感地震13次(最大者2。9級,最小者1。9級),而且該構造帶同魯中弧形構造帶的情況相似,即凡與其它方向構造帶相交切的部位都是中強地震易發之地,特別是北段與燕渤地震構造帶交切的煙臺、威海一帶沿海更是如此。
此外,山東中部的新生代隆起中岩石裸露,弧形構造形跡清晰可見。加之煤、鐵、金剛石等礦產豐富,因而吸引了大批地質工作者,積累了較豐富的研究資料。弧形構造帶主要包括自北往南排列的萊蕪斷裂(由泰安——大王莊、銅冶店——蔡莊2條斷裂組成)、新泰——蒙陰斷裂(由南留斷裂、蓮花山斷裂、新泰——垛莊斷裂3條斷裂組成)、汶泗斷裂(由汶泗斷裂及蒙山斷裂2條斷裂組成)及分布其間的長條狀凸起、凹陷等構造成分。斷裂多具有弧形展布的特點,弧頂向北突出,兩翼分別向西南和東南延伸,長度大、斷距大(多在2000米以上),斷面均南傾,傾角在60°~70°之間,北盤多為泰山片麻岩組成的凸起,南盤則為中、新生代地層構成北傾的單斜凹陷。
1870~1882年,李希霍芬在其所著《泰山旅行記》、《山東地質構造》等書中已初步確定了上述斷裂系統的存在。1949年,劉國昌等人在《萊新蒙地區之地質構造》一文中提出,在中生代白堊紀時受南北向剪力作用遂發生顯著“多字型”構造,在此強力支配下,後期曾引發局部剪力,造成萊蕪弧。後來他們的認識發生了變化,認為該斷裂系統是“馬蹄型旋轉構造”,這種特殊的構造形式與沂沭斷裂帶及聊考斷裂帶均為扭壓性質,且扭動方向相反有關,沂沭帶東盤向北,聊考帶東盤向南,在兩條斷裂之間形成兩大帚狀構造,東西兩個帚狀構造連線起來形成“馬蹄型”。
1961年北京地質學院《山東省1/20萬綜合區域地質測量報告》認為,大體上呈“放射狀”或“同心圓狀”展布的斷裂與魯中隆斷區新生代隆起運動有密不可分的成因聯繫,它們由隆起運動的引張力所形成。
樂光禹《山東山字型構造體系的厘定及其意義》認為,魯中地區一系列北西向弧型斷裂所包括的諸斷裂,均屬於蓋層山字型構造前面弧的西翼。從萊蕪口鎮到泰安一帶,萊蕪斷裂從北北西向轉為南西西向,這一轉折可能代表前面弧西翼反射弧的位置,弧頂向北突出。
1972年,孫泰玉等人《對山東西部泰山與尼山間弧形斷裂的初步認識》認為,萊蕪斷裂、新泰——垛莊斷裂、蒙山斷裂3條弧形斷裂都是扭性的,根據與其伴生的次生構造形跡表明,大斷裂先後發生兩次不同方向的扭動,其一顯示了弧形大斷裂凹的方面相對向東扭動。如果說這3條斷裂所表現的向東收斂並逐漸轉呈向南凸出的弧形是代表著“山東蓋層山字型”構造的西翼和前面弧的話,那么這個“山字型”的西翼反射弧絕對不屬於一種單純的壓性弧形斷裂,而是以一個大型的、主要由扭性斷裂構成的、內旋作反扭的旋轉構造形式而存在的,它的旋渦即尼山穹隆。根據物探揭示的資料看,魯西平原區亦存在一個向西南收斂的大型旋轉構造,它們部分的與前述旋卷構造以重接關係相複合,它的旋渦位置亦當在尼山穹隆。
1975年,華東石油學院劉澤蓉等人《魯西南第三系石油地質綜合研究報告》認為,魯北大平原覆蓋區之下存在著一個巨大帚狀構造體系,上述魯西弧形構造就是作為冀魯帚狀斷裂體系砥柱這種特殊地質構造環境下逐漸發展而成的,它本身也是一個帚狀構造體系。冀魯帚狀構造和在其砥柱基礎上發展起來的魯西帚狀構造,都是東部沂沭斷裂帶中新生代活動派生的結果。
魯西弧形構造系統屬於一種帚狀構造體系之說已為石油系統的研究者所接受,不過地礦系統的研究者根據衛星像片解譯資料堅持魯西不存在弧形構造,認為那種弧形轉彎乃是北東、北西及近東西向3組斷裂交叉聯合的結果。
新構造運動時期以來,魯中隆起區內受北西向弧形斷裂分隔的斷塊凸起和山間單斜斷陷的差異活動由西北向東南逐漸減弱,弧形斷裂的活動方式出現段落性改變,西段仍具有一定規模的張斷活動,繼續有斷陷沉積,東段則具有左旋平移活動的優勢,發育于山間斷陷內的南北向河流均呈現出向東的肘狀彎折。根據1976~1986年跨斷裂水準測量結果看,該弧形斷裂系的活動幅度較低,形變速率小於 0。2毫米/年。上第三系至第四系沉積地層在斷陷東半部基本缺失,河流由斷陷北側向斷陷南側滾動並重新獲得了下切能力,說明斷裂活動尚具有垂直運動分量,但形變速率亦較低,在0。1~0。4毫米/年之間。因此該弧形斷裂系本身尚未構成一條明顯的地震活動帶,但是在其走向上凡與北北東、北東、南北向斷裂交叉的部位,都是地震的多發地點,形成地震震中的叢集現象,例如莒縣、曲阜、鄆城、濮城等地即是。
此外,交叉穿越弧形斷裂系的北東向上五井斷裂,除北段控制著臨朐新生代山間新斷陷的繼續發育外,在其南段的延長線位置上出現兩處(蒙陰縣分水嶺村、泗水縣泉林鎮)第四紀新分水嶺,使發育於新泰——汶口凹陷內的河流發生東西分流,表明該斷裂有繼續發展延長之勢。最近10年連續的跨斷層水準測量結果表明該斷裂垂直形變速率達到1。39~2。23毫米/年,是省內活動斷裂年變速率較高者,其本身也未形成明顯的地震活動帶,但有與上述弧形斷裂相同的作用,即凡與弧形斷裂相交的處所(如青州、平邑、費縣等處)歷史上都曾發生過破壞性地震。上述北西向弧形構造系和上五井斷裂構造,都屬於對地震的孕育和發生起促進作用的構造,這是由於其本身活動幅度較小造成的。