安丘-莒县断裂新沂段的几何结构特征

张 浩 王金艳 许汉刚 李丽梅 蒋 新 赵启光 顾勤平

(江苏省地震局，南京 210014)

0 引言

郯庐断裂带是中国东部一条规模巨大、 结构复杂的活动断裂，其活动方式具有明显的分段性、 多期性及复杂性，在不同区段表现为不同的构造特征(方仲景等，1986； 万天丰等，1996； 王小凤等，2000)，全新世以来其最新活动均发生在安丘-莒县断裂上。有历史记录以来，郯庐断裂带上曾发生过多次7级以上大地震，如1668年7月25日山东郯城8.5级大地震、 1888年6月13日渤海7.5级地震、 1969年7月14日渤海中部7.4级地震和1975年2月24日辽宁海城7.3级地震(顾功叙，1993)等。其中，安丘-莒县断裂(F5)是1668年郯城8.5级大地震的发震断裂(高维明等，1988； 李家灵等，1994a； 晁洪太等，1997)，该断裂的几何结构及活动性一直是地学研究者关注的焦点问题。

郯庐断裂带是一个断层倾角近直立、 构造面形态随深度变化、 由多条断裂组成的大型花状构造，各条主干断裂表现出张、 压、 扭结构面共存的复杂结构(刘保金等，2015)。安丘-莒县断裂在宿迁市浅层主要由2条分支断裂组成，这2条分支断裂大多相向而倾，倾角通常>70°(许汉刚等，2016)。安丘-莒县断裂在山东省境内出露较多，可分为安丘段和莒县—郯城段。安丘段由2条平行的次级断层组成，中部以拉张正断活动为主，控制石埠子断陷盆地，向南、 北两侧逐渐转变为挤压逆冲活动； 莒县—郯城段由5条次级断裂组成，中部以拉张正断活动为主，控制板泉盆地，向两侧逐渐转变为逆冲挤压活动(晁洪太等，1994)。

前人针对郯庐断裂带及安丘-莒县断裂做了大量的研究工作(方仲景等，1976； 谢瑞征等，1991； 许汉刚等，2016，Jiangetal.，2017)，对安丘-莒县断裂的几何分布、 最新活动时代和活动特征进行了相关研究。但受经费等条件的限制，主要工作集中在基岩出露区及宿迁市的隐伏区，并未清楚地揭露安丘-莒县断裂在新沂市覆盖区的几何分布及活动特征。准确厘定安丘-莒县断裂在新沂市的几何分布、 活动时代及深浅表几何结构特征可为新沂市的防震减灾工作提供科学依据。

1 区域地质背景

郯庐断裂带是中国东部一条规模巨大的NNE走向的活动断裂带，北起黑龙江，南至长江边，纵贯中国大陆东部，长度可达2400km(国家地震局地质研究所，1987； 朱光等，2001)，是中国东部重要的强震活动带。依据其活动特征自北向南可分为4段(图1a)，分别为鹤岗—铁岭段(Ⅰ)、 下辽河—莱州湾段(Ⅱ)、 潍坊—嘉山段(Ⅲ)和嘉山—广济段(Ⅳ)。其中，潍坊—嘉山段是郯庐断裂带活动最强的段落(李家灵等，1994b； 晁洪太等，1997； 施炜等，2003)。潍坊—嘉山段主要由5条主干断裂组成(吴少武等，1988； 姚大全等，2003)，自东向西分别为昌邑-大店断裂(F1)、 安丘-莒县断裂(F5)、 白粉子-浮来山断裂(F2)、 沂水-汤头断裂(F3)和鄌郚-葛沟断裂(F4)，其中F1、 F2、 F3和F4断裂构成“两堑夹一垒”的构造格局(刘备等，2015)。安丘-莒县断裂(下文称为F5断裂)为全新世活动断裂，发育于昌邑-大店断裂和白芬子-浮来山断裂之间，是地震危险性最大的断裂(李家灵等，1994a； 郯庐断裂带活动断裂带地质填图课题组，2013； 张鹏等，2015，曹筠等，2018)。

F5断裂自北向南可分为3段，分别为安丘段、 莒县—郯城段和新沂—泗洪段(晁洪太等，1994，1997； 李家灵等，1994b)。其中新沂—泗洪段全长约170km，总体走向为5°～15°。研究区位于新沂—泗洪段的北部，自北马陵山向S延伸经嶂仓村、 官庄、 唐店镇、 南马陵山东至新沂河。地貌上从北至南分为北马陵山基岩山地、 新沂市沉积盆地和南马陵山基岩山地特征，地势呈高—低—高—低的趋势。新沂市沉积盆地内F5断裂处于隐伏状态，在南马陵山和北马陵山处出露地表。

图 1 安丘-莒县断裂新沂段的构造分布图Fig. 1 Tectonic distribution of the Xinyi segment of Fault F5.a 郯庐断裂带构造简图； b 郯庐断裂带潍坊—嘉山段的断裂分布图； c 安丘-莒县断裂新沂段的构造图。Ⅰ 鹤岗—铁岭段； Ⅱ 下辽河—莱州湾段； Ⅲ 潍坊—嘉山段； Ⅳ 嘉山—广济段。① 蒙古-大兴安岭造山带； ② 华北地块； ③ 大别造山带； ④ 华南地块； ⑤ 渤海湾。F1昌邑-大店断裂； F2白粉子-浮来山断裂； F3沂水-汤头断裂； F4鄌郚-葛沟断裂； F5安丘-莒县断裂； F6蒙山-山前断裂； F7苍山-尼山断裂

2 断裂的几何结构特征

根据F5断裂新沂段的地形、 地貌及第四系厚度等地质条件，在断层出露区和隐伏区分别采用野外地质调查、 开挖探槽和浅层地震勘探揭露断裂的几何结构特征。沿F5断裂在隐伏区共布设了14条浅层地震测线，能够准确识别F5断裂的几何结构变化特征。选择嶂仓村探测点X5-1浅层地震测线和黄沭路探测点X5-4浅层地震剖面的上断点两侧开展钻孔联合地质剖面探测，确定断裂的上断点深度和最新活动时代。钻孔布设采用对折定位方法(雷启云等，2011； 曹筠等，2015)，在断层的上、 下盘至少各设置3个钻孔，最小孔间距<10m。结果表明，X5-1和X5-4浅层地震测线各波组的深度及断裂位置均比较准确。

2.1 北马陵山天然露头

图 2 北马陵山F5断裂的露头Fig. 2 North Maling Mountain outcrops of Fault F5.

2.2 嶂仓村探测点

2.2.1 浅层地震勘探

嶂仓村探测点距北马陵山约2.5km，F5断裂在该处呈隐伏状。根据浅层地震勘探结果可知(图 3)，X5-1浅层地震测线揭露了一条断层，上断点位于804桩号处，断层西侧发育P1、 P22套稳定的反射波波组，同相轴呈水平状； 在断点处，基岩顶面P2波组迅速抬升，断点两侧落差明显，存在约300ms的时差，同相轴出现明显错断。F5-1断点西侧的基岩埋深浅，覆盖层很薄，而断点东侧的基岩面则陡然加深至约90m，断点处表现为王氏组砂岩与东侧第四系的断裂接触，断裂自下而上错断了P1、 P22套波组。在有效勘探范围内，断裂自下而上错断了所有地层，基岩面的视断距约为65m，断点倾向E，视倾角约为80°，表现为上盘上升、 下盘下降的逆断层特征。

图 3 X5-1浅层地震测线的叠加时间剖面图Fig. 3 Seismic profiles of the reflection line X5-1.

图 4 嶂仓村钻孔联合地质剖面及钻孔位置的分布图Fig. 4 Combined borehole section location and borehole distribution map.

2.2.2 嶂仓村钻孔联合地质剖面

根据浅层地震勘探结果，在X5-1浅层地震测线断点(桩号804)两侧布孔(图 4)。根据区域地层对比及样品测年结果，本场地钻孔联合地质剖面揭露的地层主要为第四系(Q)、 新近系宿迁组(N2s)及晚白垩系王氏组(K2w)。全新统底界的深度范围为2.1～3.2m，主要岩性为灰黑色、 灰褐色黏土和粉砂质黏土。上更新统底界的深度范围为7.6～8.9m，主要岩性为灰黄色、 青灰色、 棕灰色黏土。中更新统底界的深度范围为17.8～19.9m，主要岩性为灰黄色、 黄灰色黏土。下更新统底界的深度范围为24.2～69.6m，主要岩性为灰白色、 灰黑色、 黄色中粗砂，夹砾石。新近系宿迁组底界的深度范围为91.5～92.8m，主要为灰白、 灰绿色中粗砂。东侧4个钻孔中缺失宿迁组。

通过地层对比(图 5)发现基岩错距明显，为69.3m，其中ZC-5钻孔穿过断层，可见2个明显断面，其倾角分别为80°和71°，断面两侧分别为紫红色含砾黏土与灰黄色含砾砂质黏土，角砾多为紫红色，表现为逆冲断层，倾向E。该排孔共揭露了2条断层，分别对应钻孔揭露的2个断面，2条断层组成一个断层带，该断裂在ZC5与ZC6钻孔之间向上延伸，在ZC5与ZC6钻孔中更新统底界和上更新统底界的深度几乎无变化。但根据张鹏等(2015)在北马陵山何庄的探槽及黄沭路钻孔联合地质剖面结果(图 8)可知，F5断裂在该探测点以走滑为主，上断点位于3～4m深处，为全新世活动断层。

图 5 嶂仓村钻孔联合地质剖面Fig. 5 Combined borehole section at Zhangcangcun.①棕黄色、 棕色黏质粉砂，呈水平层理，黏土含量约为30%，顶部含植物根茎； ②灰黑色黏土，切面光滑，颜色呈渐变特征，软塑，底部含黑色铁锰结核，呈零星分布； ③黄灰色、 黄棕色、 黄绿色黏土，切面粗糙，黄白色钙质结核呈块状密集分布，原生堆积，黑色铁锰结核呈斑状零星分布，斑径约为5mm； ④棕黄色、 黄棕色、 黄绿色黏土，顶部夹棕红色粉砂质黏土，绿色高岭土呈斑状和纹层状均匀分布； ⑤棕黄色、 灰白色中细砂，顶部夹黏质粉砂，正粒序分布，锈黄色铁质结核零星分布； ⑥深灰色含砾中粗砂，砾石含量约为5%，砾石最大约3cm×1cm，分选差，以长石、 石英为主； ⑦灰黄色、 黄色粗砂、 粗砂砾石，顶底部以粗砂为主，中部砾石含量较高，砾石最大约6cm×5cm，分选差，棱角状； ⑧灰色、 棕灰色、 黄灰色黏土，切面粗糙，夹灰黄色粗砂薄层，黄白色钙质结核均匀分布，次生淋滤沉积，黑色铁锰结核呈斑状零星分布，斑径约1cm； ⑨灰黄色、 灰色粗砂砾石，顶部砾石含量较低，底部砾石含量较高，正粒序分布，砾石最大约5cm×4cm，分选一般，呈棱角状； ⑩灰白色、 灰色中粗砂，发育水平层理，夹砂质黏土薄层，偶含砾石，锈黄色铁结核呈斑状与纹层状分布； 灰黄色、 灰白色黏土、 砂质黏土，发育交错层理； 紫红色砂岩，顶部受风化作用呈块状，下部呈完整柱状

2.3 黄沭路探测点

2.3.1 浅层地震勘探

黄沭路探测点位于新沂市沉降中心，沭河与黄墩河之间，第四系沉积层较厚。X5-4浅层地震测线揭露了2条断层，分别为F5-4和F5-5，上断点分别位于X5-4测线桩号912m与1612m处。2条断层相向而倾，呈断陷状，断裂带宽约700m。

F5-4断层的上断点位于X5-4浅层地震测线桩号912m处。由图 6 可见，P1、 P2、 P33套波组在断点处的同相轴有明显的错断与弯曲变形现象，随着深度的增加，变形愈显强烈； 在有效勘探范围内，断裂自下而上错断了所有地层，覆盖层与基岩面的视断距为13～20m，断点倾向E，视倾角约为75°，表现为上盘下降、 下盘上升的正断层特征。

F5-5断层的上断点位于X5-4浅层地震测线桩号1612m处。由图 6 可见，基岩面反射P3波组在桩号1612m处的同相轴有明显的错断、 弯曲； 断点两侧存在约205ms的时差，落差较大，东侧较浅、 西侧较深，断点处表现为王氏组砂岩与东侧第四系的断裂接触； 基于P3波组计算得到基岩面的视断距约为170m，断点倾向W，视倾角约为75°，表现为上盘下降、 下盘上升的正断层特征。

图 6 X5-4浅层地震测线的叠加时间剖面Fig. 6 Seismic profiles of the reflection line X5-4..

图 7 黄沭路钻孔联合地质剖面的钻孔分布图Fig. 7 Borehole distribution along Huangshu Road.

2.3.2 钻孔联合地质剖面

黄沭路钻孔联合地质剖面跨F5断裂，共包括7个钻孔，在X5-2浅层地震测线西断点(桩号1612m)两侧布孔(图 7)，孔间距最小为8m。

通过区域地层对比可知，该地质剖面揭露的地层为第四系，全新统底界的深度范围为2.3～5.9m，主要岩性为灰黑色、 灰褐色黏土和粉砂质黏土。上更新统底界的深度范围为23.5～40.4m，主要岩性为灰黄色、 青灰色、 棕灰色黏土，钙质结核呈块状均匀分布，黑色铁锰结核斑点密集分布。中更新统底界的深度范围为28.2～54.7m，主要岩性为灰黄色、 黄灰色黏土，灰绿色高岭土呈斑状、 纹层状分布。未揭穿的下更新统底界主要岩性为灰白色、 黄色中粗砂，夹砾石，含钙质结核。

根据钻孔联合地质剖面分析(图 8)，选择棕红色黏土层作为标志地层Ⅰ，中更新统黏土层作为标志地层Ⅱ，下更新统棕色黏土层作为标志地层Ⅲ。通过标志地层对比可知，该排钻孔揭露了一条正断层，倾向E，该断裂在钻孔HS6—HS7之间向下延伸，上断点深约4m，两侧全新世沉积物灰黑色黏土层的厚度差距明显，向下标志层错距较大，各标志地层的错距见表1。根据断层上断点的位置及地层年代可知，F5断裂西支为全新世活动断裂。

表 1 标志地层的断错位移Table1 Displacement of the marker bed

2.4 南马陵山探槽(MLTC)

南马陵山探槽沿基岩陡坎开挖，走向近EW，揭露F5断裂由2条分支断层组成，分别为f1和f2(图 9)。F5断裂西侧为王氏组紫红色砂岩，断裂附近岩石较破碎，夹断层泥，可见明显擦痕，断裂东侧受山体洪水剥蚀作用，底部U1层黏土为硬塑，年代较老，顶部沉积地层侵蚀严重，U6层顶凹凸不平，上部沉积冲洪积砂砾石层U7。f1断层倾向E，倾角为82°，f2断层倾向W，倾角较陡，向地表逐渐变缓，2条断层呈“Y”字形，与X5-4浅层地震测线揭露的F5断裂的几何结构相似。

图 9 MLTC北壁拼图及解释图Fig. 9 Map of northern wall of trench MLTC and its interpretation.U1 红棕色含砾黏土，破碎带，夹断层泥； U2 棕红色黏土，硬塑，张裂隙充填层，含砾； U3 棕黄色黏土，填充楔，偶含砾石； U4 灰黄色黏土，硬塑，灰白色钙质结核淋滤条带均匀分布，夹砾石薄层； U5 灰黄色砂质黏土，底部粉细砂含量较高，坡积层； U6 黄色黏土，顶部受洪水侵蚀，灰白色钙质结核淋滤条带均匀分布，含砾； U7 黄灰色粗砂砾石层，发育底部为粗砂砾石、 上部为中细砂的洪积二元结构，含植物根茎； U8 耕植层，黑灰色，植物根茎发育

2.5 新沂河南岸天然露头

在新沂河南岸可见F5断裂的天然露头(图 10)，断裂东侧青灰色富集大块钙质结核黏土层逆冲于西侧黑褐色黏土之上，东侧钙质结核层顶部凹凸不平，西侧钙质结核层顶部较平整，钙质结核黏土层的逆冲量近1m，棕灰色黏土层的逆冲量约为30cm。张鹏等(2015)采用光释光测年方法确定了棕灰色黏土层顶部的年龄为(3.8±0.3)ka，可知F5断裂为全新世活动断层。

图 10 新沂河南岸露头Fig. 10 Outcrop on the south bank of the Xinyi River.

3 沿F5断裂的浅层地震测线剖面特征

沿F5断裂在隐伏区共布设了14条浅层地震测线，测线间距<2km，最小约700m，能够准确识别F5断裂的几何结构变化特征。通过数据处理和单炮记录对比发现，14条浅层地震测线共揭露了20个断点，F5断裂在浅层地震勘探剖面上主要体现为单支逆冲和双支断陷2种活动方式，代表测线为X5-1浅层地震测线和X5-4浅层地震测线，并根据断点附近的钻孔联合地质剖面对浅层地震剖面进行了验证，各波组深度及断裂位置均比较准确。其他浅层地震测线与X5-1和X5-4保持一致的识别标准。

X5-1—X5-3浅层地震测线揭露了1条断层，均表现为逆冲活动，基岩位错量为60～65m。X5-4—X5-8浅层地震测线主要揭露了2条断层，均表现为正断层，根据2支的相对位置将其分为东、 西支，根据钻孔联合地质剖面可知F5断裂西支为全新世活动断层，东支为晚更新世活动断层。其中，西支基岩位错为15～25m，东支基岩位错为95～230m。X5-9—X5-14浅层地震测线分布于南马陵山两侧，揭露了1条断层，表现为逆冲断层，基岩位错为10～70m。各断层性质见表2。根据浅层地震测线剖面可知(图 11)，F5断裂新沂段的几何结构自北向南发生了单支—双支—单支的变化，在北马陵山南侧表现为单支挤压逆冲活动，向S延伸至沉积盆地中发生了双支正断拉张活动的转变，在南马陵山区域重新转变为单支挤压逆冲活动。

表 2 F5断裂新沂段各断点的活动性质Table2 Characteristics of activity of each breakpoint in the Jiangsu segment of Fault F5

图 11 沿F5断裂的浅层地震测线剖面Fig. 11 Seismic profiles along the fault.

图 12 F5断裂新沂段的几何分段Fig. 12 Geometric segmentation of the Xinyi segment of Fault F5.

图 13 F5断裂的典型几何结构特征Fig. 13 Typical geometric structure of the Fault F5.

4 讨论

4.1 F5断裂新沂段的几何分段

活动断层分段性研究是活断层研究的重点问题，对断裂的危险性分析具有重要的指导意义(丁国瑜，1992； 张培震等，1998)。郯庐断裂带是一条切穿岩石圈的区域性断裂，最新活动主要沿F5断裂发生。李家灵等(1994b)将F5断裂划分为3段，分别为安丘段、 莒县—郯城段和新沂—泗洪段，每段为1个破裂单元，而1个破裂单元又可划分不同的破裂小段。综合分析研究区内的天然露头、 探槽、 浅层地震剖面及钻孔联合地质剖面探测结果，根据几何结构及活动性质可将F5断裂的新沂段分为3段，自北向南分别为北马陵山—官庄段、 官庄—唐店段和唐店—新店段(图 12)。

北马陵山—官庄段： 沿北马陵山西侧向S延伸至官庄，长约7km，走向约为10°，F5断裂表现为倾向E的单支逆冲活动，断层带宽约30cm，充填彩色断层泥，倾角从北向南逐渐增大，为45°～80°，基岩顶向S逐渐变深，最深约30m，基岩位错量为60～65m。F5断裂为全新世活动断层。典型剖面特征见图13a。

官庄—唐店段： 该段F5断裂呈隐伏状，长约16km，总体走向为15°～20°，F5断裂由东、 西2条正断层组成，呈“Y”字形相对而立，构成了F5断裂的东、 西边界，为典型的断陷状断层表现，断裂带宽约900m。东支基岩断距大，为95～230m，属晚更新世活动断层，西支错距较小，为6～25m，属全新世活动断层。典型剖面特征见图13b。

唐店—新店段： F5断裂在南马陵山出露，山体两侧呈隐伏状，长约16km，总体走向为0°～10°，表现为单支，探槽揭露的F5断裂为倾向E的正断层，倾角近80°。浅层地震勘探结果表明其为倾向E的逆断层，断层活动性质与探槽表现出不同的活动性质，原因可能是部分浅层地震剖面中可识别的波组较少(X5-9和X5-14浅层地震测线中各2套波组，X5-10—X5-13浅层地震测线中各1套波组)，因此断层的倾向和性质存在多解性； 基岩顶面的古地形变化及断裂走滑运动的断层效应对断裂的垂直活动性质均有一定影响。结合新沂河剖面断裂的逆冲活动认为该段F5断裂表现为走滑兼逆冲活动。典型剖面特征见图13c、 d。

4.2 深、 浅表构造关系

郯庐断裂带起源于华北与华南板块的碰撞造山运动，随后在早白垩世滨太平洋构造活动中又再次发生平移运动(万天丰等，1996； 王小凤等，2000； 朱光等，2003)。张岳桥等(2008)将郯庐断裂带中生代运动学的演化过程概括为“两大运动时期、 五个发展阶段”，晚白垩世由左旋走滑转化为右旋走滑； 也有不同的研究者认为郯庐断裂带在早白垩世即转化为右行(Renetal.，2002)。新近纪以来，太平洋板块聚敛速度加快，太平洋板块和菲律宾板块向W俯冲弧后扩张，印度板块与欧亚板块的碰撞又向E推挤中国东部大陆。在此区域动力学条件下，NNE走向的郯庐断裂带总体表现为右旋走滑兼具逆冲分量的活动特征(张鹏等，2007)。

刘保金等(2015)认为郯庐断裂带江苏段的岩石圈厚75～90km，地壳厚36～40km，岩石圈和地壳厚度均是从南向北、 从西向东逐渐减薄。郯庐断裂带表现为上宽下窄的形态，几条主干断层在地壳中形成大型花状构造，在莫霍面之上归为一条并断错整个岩石圈。断裂带内的莫霍面表现为背斜式隆起，断裂带是该区域地壳的隆起带和突变带，是岩石圈地幔物质向上运输的通道(黄耘等，2011； 刘保金等，2015)。

顾勤平等(2020)在新沂市的一条中深层地震测线上解释了6条断层(图 14)，包括5条主干断裂(F1—F5)，其中F1—F4控制郯庐断裂带的整体构造格架，显示为“两堑夹一垒”，西地堑宽缓而东地堑窄陡。其中F5断裂位于东地堑内部，近直立，向深部依次切穿新生界(TQ)、 中生界以及元古界(TG2)，直至上地壳中。

断裂带的深、 浅表构造在空间位置、 几何结构和活动性质方面都存在密切关系，表现为成因相同和几何结构变化协调的构造特征。F5断裂在深部表现为单支，视倾角为86°，切穿白垩纪地层向上延伸，根据F5断裂与F1和F2断裂的相对位置及断裂倾角大小，F5断裂在深部可能并于F1断裂。在浅表层F5断裂沿基岩山与第四系软土层接触面向上破裂，在南马陵山、 北马陵山处表现为单支，多处破裂至地表。在断裂中部的断陷盆地内，第四系厚度>300m，F5断裂向上部破裂时分为东、 西2支，呈“Y”字形相对而立，构成了F5断裂的东、 西边界，最新活动沿断裂西支活动，F5断裂的西支为全新世活动断层。向南、 北基岩山体延伸时上断点逐渐变浅，直至出露地表。

图 15 阶区盆地特征Fig. 15 Characteristics of releasing bends.

4.3 F5断裂的走滑构造特征

在众多针对走滑断裂的研究中发现，一条大型的走滑断裂一般具有复杂的结构，常由多条不连续的次级断裂呈羽列或雁列排列，它们之间构成不连续阶区，或为伸展拉分区，或为挤压隆起区(Segalletal.，1980； Aydinetal.，1982； Mannetal.，1984)。F5断裂新沂段呈右行右阶分布，阶区内为拉伸区，断裂以走滑兼正断活动为主，阶区宽约900m，阶区长约16km，长宽比近18︰1，远大于传统拉分盆地的长宽比3︰1。根据浅层地震测线剖面(图 11)，X5-4—X5-8浅层地震测线揭露了阶区北侧的拉张断陷盆地，盆地的基岩顶向N逐渐变浅。南马陵山北侧X5-9—X5-11浅层地震测线基岩顶面突然变深，发育南马陵山与塔山NNE向挤压性的近EW向盆地，南、 北2个盆地的形成原因不同。受F5断裂活动与沭河侵蚀与沉积作用影响，2个盆地逐渐发育合并为一个复合盆地(图 15)。

新疆维吾尔自治区地震局(1985)通过对富蕴断裂地震地表破裂带的野外观测，提出了走滑断裂的枢纽运动模型。王华林等(1990)对枢纽运动与特征地震开展了进一步研究，提出走滑断裂的枢纽运动是导致特征地震发生的原因，枢纽轴是特征地震发生位置的结论。高翔等(2015)对富蕴断裂带的枢纽运动进行了有限元数字模拟，认为走滑断裂的枢纽运动使断裂两侧的垂直运动具有抬升、 沉降四象限分布的特点，张应力区形成拉分盆地，压应力区形成挤压隆起。根据F5断裂基岩顶垂直位错量(表2)可知，在X5-7浅层地震测线附近断裂的垂直位移最大，约为230m，向两侧逐渐变小； 在X5-3和X5-10浅层地震测线处转为逆冲活动。由此可知，F5断裂新沂段表现为螺旋状的枢纽运动。

5 结论

(1)F5断裂新沂段可分为3段，自北向南分别为北马陵山—官庄段、 官庄—唐店段和唐店—新店段。中部以走滑兼具正断活动为主，向两侧转变为走滑兼逆冲性质。基岩顶垂直位移在中部最大，约为230m，向两侧逐渐变小，表现为螺旋状的枢纽运动。

(2)断裂带的深、 浅、 表构造在空间位置、 几何结构和活动性质方面都存在密切关系，呈现成因相同和几何结构变化协调的构造特征，F5断裂在深部表现为单支，切穿白垩纪地层向上延伸，在浅表层沿基岩山与第四系软土层接触面向上破裂，在南马陵山和北马陵山处表现为单支，多处破裂至地表。在断裂中部的拉分盆地内，第四系厚度>300m，安丘-莒县断裂向上部破裂时分为东、 西2支，呈“Y”字形相对而立，构成了安丘-莒县断裂的东、 西边界，最新活动沿断裂西支活动，为全新世活动断层，向基岩山体延伸时上断点埋深逐渐变浅。

(3)F5断裂新沂段呈右行右阶分布，阶区内为伸展拉分区，断裂以走滑兼正断活动为主，阶区内发育南、 北2个盆地，阶区北部为拉张性SN向断陷盆地，阶区南部为挤压性的近EW向盆地，受F5断裂活动与沭河剥蚀与沉积作用影响逐渐合并为一个复合盆地。