1.太行山東麓的斷裂帶
(1)斷裂帶的空間分布及分段特征
太行山東麓斷裂帶是太行山隆起區與渤海灣盆地區的構造分界線，由黃莊-高麗營、徐水、保定-石家莊、邯鄲、東塘、唐西等十余條NE-NNE向斷裂組成。總體呈NE-NNE向分布，全長約620km(圖3-1)。太行山東麓斷裂帶除壹系列NE-NNE向斷裂外，還有南口-孫河、東雷子-淶水等北西向至近東西向斷裂，不同程度地分隔了斷裂帶及其活動差異。大致以東雷子-淶水、隆堯、安陽南斷層為界，可分為四段:
懷柔-淶水段(北段):由八寶山、黃莊-高麗營、順義-良鄉、南苑-通縣四條斷層及其控制的北京凹陷組成。斷層走向北北東向，傾角較大，約60° ~ 70°，中生代開始發育，但中、新生代活動性不強，北京凹陷斷陷較小。
淶水-隆堯段(北-北段):保定-石家莊、徐水、進賢斷裂及其控制的保定、石家莊、徐水、進賢凹陷。斷層走向為東北，傾角很緩，約20° ~ 40°。中生代開始發育，新生代活動非常強烈，是斷裂帶水平拉伸活動和垂直差異活動最強的地段。新生代斷裂水平延伸斷距數公裏至十公裏，保定-石家莊斷裂北段水平延伸斷距17公裏。斷層的垂直斷距為3～6公裏。
隆堯-安陽段(中南部)走向北北東向，傾角40° ~ 60°，中生代開始發育。其南段與臨漳斷裂共同控制了中、新生代的邯鄲凹陷，其北段控制了新生代的任縣凹陷。中、新生代斷層活動強度不大，水平張斷層距和垂直斷層距約為1km。
安陽-新鄉段(南段)走向北北東向，傾角緩，約40° ~ 60°。中生代開始發育，新生代活動強烈，水平延伸斷距和垂直斷距約2~3km。
(2)地球物理場和斷裂帶深部構造特征。
針對太行山東麓斷裂帶的地球物理場和深部構造特征，王春泳等(1994)研究了橫跨保定-石家莊斷裂帶和冀中坳陷南部的臨城-巨鹿深地震反射剖面。結果表明，地殼中上部存在壹個低角度拆離構造，它實際上是保定-石家莊斷裂。向東南延伸至10~16km深度，傾角平緩，基本位於上地殼下部和中地殼頂部，水平延伸距離50km，表現為大型拆離斷層(圖3-1)。保定-石家莊斷裂直接控制著石家莊凹陷。進賢斷裂和新河斷裂是進賢凹陷和束鹿凹陷之間的主要邊界斷裂，它們呈鏟狀向下延伸並合並成拆離斷層，表明這些凹陷的形成與保定-石家莊斷裂的伸展拆離作用密切相關。保定-石家莊斷裂北段、徐水斷裂和大興斷裂基本上都是上地殼發育的拆離斷層，推測保定-石家莊斷裂北段水平延伸傾角可達70km。可見冀中坳陷是由保定-石家莊、徐水、大興斷裂伸展拆離而在上地殼形成的伸展構造體系。
(3)斷裂帶的形成演化及其對渤海灣盆地的影響。
太行山東麓斷裂帶是渤海灣盆地的西邊界斷裂。它的形成和演化對渤海灣盆地西部有重要影響，是冀中坳陷北北東向構造線形成的主要動力源。太行山東麓斷裂帶的演化大致經歷了三個階段:形成期(JBOY3樂隊-K1初始走滑)、伸展期(K1-E)和近期(N-Q)。早白堊世，華北東部在相對隆升的背景下發生裂谷作用，形成太行山東麓的八寶山、保定-石家莊、邯鄲等斷裂，以及沿斷裂帶東側的壹系列北北東向斷陷盆地。晚白堊世，華北普遍擡升遭受剝蝕，大部分斷陷盆地閉合消失。在古近紀，先存斷裂重新開裂並轉為正斷層，同時形成壹些新的斷裂，控制了壹系列不同級次斷陷盆地的發育，經過強烈的拉伸、拆離和拆離以及相互滲透，進壹步發展成為渤海灣斷陷盆地的西邊界。古近紀末至第四紀，斷裂活動趨於停止，盆地由斷陷階段進入坳陷階段。
圖3-1渤海灣盆地巖石圈結構剖面圖
2.滄東斷層
(1)斷裂帶的空間分布特征
滄東斷裂北起河北寧河，南經山東滄州、南皮、吳橋、德州，至臨清附近，總體走向約NE30，全長約350km。滄東斷裂是渤海灣盆地黃驊坳陷與滄縣隆起的分界斷裂，也是臨清坳陷與衡水-邢臺隆起的重要分隔帶。斷裂帶的形成時期、構造形態、活動性質和強度直接影響相鄰構造單元的形成和發展。
(2)地球物體和斷裂帶的深部構造特征
在地球物理場中，在滄東斷裂北部顯示布格重力異常和剩余重力異常梯度帶，異常等值線與斷層跡線平行，而在斷裂南部，斷層兩側無明顯重力異常反映，斷層跡線與等值線交叉；航磁△T異常也有類似情況(陸克正，1999)。布格重力異常和剩余重力異常都是由地殼介質密度變化引起的，航磁△T異常是由磁晶基底起伏引起的，說明滄東斷裂北部影響較深，斷層幅度較大。
在跨越滄東斷裂北段的地殼上地幔速度結構剖面上(圖3-1)，滄縣隆起和黃驊坳陷的地殼分為上、中、下三層，層狀界面連續無斷層。黃驊坳陷上地殼厚度相對較小，為12km，滄縣隆起和成寧隆起厚度相對較大，為16km。黃驊坳陷與滄縣隆起之間的中下地殼界面存在撓曲，上地殼底部和中地殼頂部存在低速體(波速為6.10km/s)。黃驊坳陷的莫霍面比兩側的滄縣隆起和成寧隆起高出2~4km。值得註意的是，滄縣隆起和黃驊坳陷的地殼速度結構雖然大體相似，但上地殼速度結構明顯不同，滄東斷裂是這種速度結構的邊界。中下地殼速度結構橫向連續。新生代滄東斷裂呈鏟狀，上陡下緩。該段延伸至10km深度，傾角非常平緩。它是上地殼發育的壹條大型拆離斷層，水平傾角延伸數十公裏(高占武，2000)。在大同-海興地殼上地幔速度結構剖面(國家地震局地球物理勘探中心，1987)中，滄東斷裂也表現出類似的特征。
(3)斷裂帶的分段特征及其對相鄰構造單元的控制。
滄東斷裂總體為正斷層，但其產狀、發育歷史和活動強度在不同地段差異較大，表現出明顯的分段性，大致可分為南北兩部分。
南部從德州到臨清，長約100km。斷層呈線性分布，傾角較大，壹般為65° ~ 70°。斷層垂直斷距(落差)約2~3km，水平延伸斷距(延伸)約15km，控制著臨清坳陷德州和冠縣兩個凹陷，沈積了古近系孔店組(Ek)，厚度分別為2000m和4000m。
北部是指河北省德州至寧河以北，是黃驊坳陷的西邊界斷層。大致以泊頭、唐官屯為界，分為南、中、北三段。南段位於泊頭至德州之間，剖面呈鏟狀，傾向東南，小傾角約30 ~ 40°，垂直斷距約1 ~ 2km，水平延伸斷距約1km，控制南皮、東光凹陷。沈積地層包括孔店組和沙河街組，厚度2000 ~ 3000米；中段位於泊頭至唐官屯之間，呈扁平波狀分布，剖面呈鏟狀，傾角緩20° ~ 30°，垂直斷距6~7km，水平延伸斷距7~10km，控制了滄東凹陷的發育。沈積地層主要為孔店組和沙河街組，東營組很薄，古近系厚度4000 ~ 4000。北段為唐官屯以北部分，斷層產狀變化較大。平面上兩組斷層呈鋸齒狀排列，剖面呈平面鏟狀，傾角約30 ~ 40°，垂直斷距3~5km，水平張性斷距3~4km，控制了北塘和板橋凹陷的發育。孔店組地層相對較小，主要為沙河街組和東營組，厚度分別約為。
總的來說，古近紀是滄東斷裂的主要活動期，先存斷裂重新活化成為正斷層，直接控制黃驊坳陷西邊界及臨清坳陷相關斷陷盆地。此時，滄東斷層東壁(上盤)下降，自北向南形成北塘、板橋、滄東、南皮、東光、德州、冠縣等凹陷。古近系沈積厚度約2000～6000米，西部約2000米。凹陷多為半地塹式，走向多為北東至NEE。新近紀以來，渤海灣盆地由古近紀斷陷階段進入坳陷階段(後裂谷階段)，盆地整體下沈，在古近紀盆-脊構造上發育了統壹的大型坳陷盆地。此時的滄東斷裂活動性很弱，被新近系和第四紀覆蓋，成為隱伏斷裂。
3.蘭聊斷層
(1)斷層的空間分布特征
蘭聊斷裂是渤海灣盆地南部的壹條重要斷裂帶。南起河南蘭考，經範縣-聊城-禹城-濟陽線向東北方向延伸，止於山東廣饒。長約500km，寬5~10km。它是臨清坳陷與魯西南隆起的分界斷層，也是臨清坳陷的壹級控盆斷層(圖3-2)，如東濮凹陷整體。
(2)斷層分段和盆地控制特征。
蘭聊斷裂在不同地段的產狀、發育歷史和活動強度存在壹定差異，表現出明顯的分段性。被NWW走向的範縣-大名斷裂分為南北兩部分；
北段位於範縣-聊城-禹城-齊河壹帶，長約260km，又稱齊河-廣饒斷裂。從南到北，斷層的走向逐漸向東偏轉，呈略向北凸出的弧形，傾角也由NWW向NW方向變化，斷層傾角上陡下緩，在24° ~ 77°之間。Tg層最大落差5800米，最小落差2350米，最大水平張斷層距離4800米，最小1500米(周，1999)。在平面上，有些帶呈現分支，大部分分成兩三個分支。壹般有以下規律:單斷層發生時，斷面陡，上傾角陡，達60 ~ 70°，單斷層的斷距也大；另壹方面，在斷層的分支處，斷層段的傾角相對較緩，多為30° ~ 50°，各斷層的斷距不大，斷層呈階梯狀形成斷裂帶。這些斷層臺階往往可以形成大的斷塊，形成兩個臺階。根據王信文等人(1999)的研究，蘭聊斷裂北部在不同時期的活動強度是不同的。孔店組至沙四段(Ek-Es4)活動強度最高，分段活動特征明顯:後營和莘縣大致分為北、中、南三段，分別控制三個半地塹的形成。北段活動強度最高，斷層落差1，000 ~ 1，700 m，斷層活動速率(Vf值)在1，865，438+0 ~ 309 m/ma之間，而中南部活動強度相對較低，總體呈現北強南弱的特點。沙三段斷層活動強度很小，斷層落差和斷層活動速率大多分別低於500m/Ma和57m/Ma，基本不控制半地塹的形成，斷層不分段。沙河街組二段-東營期(Es2-Ed期)斷層活動性和分段性較前期增強，形成三個半地塹，但整體活動強度也較小；Ek-Es4期的斷距與Es2-Ed期的斷距呈鏡像關系，即Ek-sE4期的斷距越大，sE2-Ed期的斷距越小，反之亦然，反映了蘭聊斷裂北部不同時期的構造遷移特征。
蘭聊斷裂分布在範縣-蘭考地區的南部，長約250km。走向東北，15 ~ 20，傾向NWW。其剖面陡峻，古近系最大總斷距7000m·m，是分隔東濮凹陷和魯西南隆起的邊界斷層，也是東濮凹陷的壹級控盆斷層，控制著東濮凹陷的形成和演化。蘭聊斷裂南部在不同地段、不同時期的發育程度不同:沙河街組第四期已開始強烈活動，北、中、南三個半地塹即濮城、千裏園、葛崗集明顯受控(圖3-2)。葛崗集凹陷最為發育，斷層附近最大沈降幅度為1500m，最大活動速率為338m/Ma，但與該時期蘭聊斷層北部相比，大部分地段的活動強度遠小於北部(周1999)。沙河街組第三期是蘭聊斷裂南部最強烈的活動期，強烈地控制著凹陷。因此，這壹時期也是東濮凹陷的主要裂陷期和擴張期，充填地層的厚度占古近系厚度的60%以上，地層的分布範圍也在迅速擴大。白廟側向隆起形成南北兩個沈積中心，斷裂最大垂直斷距和活動速率分別可達4300米和620米/年。這與蘭聊斷裂北段活動強度低、斷裂不分段、基本不受半地塹控制的特點形成鮮明對比。沙二至沙壹斷層活動強度開始減弱，但與北部相比，斷層垂直斷距和活動速率仍然很大，最大可分別達到1777m和355m/Ma(王信文1999)。這壹時期，半地塹與分離半地塹的隆升沈降幅度差異明顯減小，即斷裂系統活動的分段特征明顯減弱，統壹斷裂系統特征開始出現，半地塹數量減少，合並趨勢增強。總體來說，整個Es3活性最強，Es2-Es1活性相對較弱。東營期，蘭聊斷裂南部活動強度急劇減弱或基本停止。
圖3-2蘭聊斷裂構造特征示意圖
(3)斷層的演化階段
晚侏羅世末至早白堊世，中國東部大陸邊緣發生左旋剪切，形成蘭聊斷裂的雛形。早白堊世中期至古近紀初，華北斷塊區整體隆起遭受剝蝕，逐漸變平、似變平。古近紀，太行山東麓斷裂帶、蘭聊斷裂等先存斷裂重新裂解，控制了壹系列不同級次斷陷盆地的發育。蘭聊斷裂的劈裂強度北強南弱。
在沙河街組三段期間，蘭聊斷層有明顯的差異斷層，斷層南部處於強烈的拉伸狀態。此時斷層的水平張張量和垂向差異波動很大，下降盤內沈積地層厚4000m，向北向南變薄，形成蒲城、千裏園、葛崗集、固陽等幾個深湖，成為該區主要生油凹陷。凹陷內沿蘭聊斷層分布著壹系列水下扇體，形成了豐富的深層氣藏(張亞敏，2000)。而北部的活動強度很小，基本不控制半地塹的形成。
漸新世，隨著區域拉應力的逐漸減小，蘭聊斷裂垂向差異減小，湖盆萎縮變淺。東營組末期，全區隆升，導致古近系與新近系不整合接觸。
4.太行山南-豐沛斷裂
該斷裂帶位於濟源-焦作-新鄉-蘭考-商丘-豐縣-沛縣，全長約450km。其東端被郯廬斷裂切斷，前人稱之為濟源-黃口斷裂或封丘-封沛斷裂。斷裂帶是華北地臺兩條不同方向構造線的分界線(附圖11)。分界線以北的魏奮地塹、太行山東麓斷裂、滄東斷裂和蘭聊斷裂均為NE-NNE向。這些斷裂帶劃分和控制了冀中-湯陰盆地帶、滄縣-內黃隆起帶、黃驊-臨清-東濮盆地帶和沙濮盆地帶。分界線以南的商丹、勉略縫合帶及壹系列中新生代逆沖推覆構造均呈NWW方向，受這些斷裂帶分割控制的周口、合阜、信陽、南翔等壹系列中小型盆地群的構造線也呈NWW-東西向。因此，太行山南-豐沛斷裂不僅是華北地臺兩條不同方向構造線的分界線，也是渤海灣盆地與魯西南隆起區、南華北盆地群和徐淮斷隆的分界線。歸根結底，它是燕山和秦嶺-大別造山帶的分界線，因此對斷裂特征和形成機制的研究具有重要的理論和現實意義。
(1)斷裂帶的產狀特征
斷裂帶總體呈NWW方向分布，由南北兩條主斷層組成，每條主斷層又由壹系列產狀不同的斷層組成。自西向東走向為東西向或NEE(太行山南斷裂和邙山北斷裂)、NWW(封丘斷裂-宜豐斷裂或龍虎寺-商丘斷裂)、近東西向(豐裕斷裂)和NEE(湖北斷裂)，斷裂帶被NE-NNE和NW向斷裂分割。
(2)斷裂帶的地球物理特征
在湖北隨州至內蒙古喀喇沁旗地質剖面(國家地震局，1992)和上海奉賢至內蒙古阿拉善左奇地質剖面(國家地震局，1991)存在壹個以鄭州為中心的地球物理變異帶。變化帶的壹個重要特征是莫霍面隆起，頂部埋深30公裏，屬於華北大陸的最高點。莫霍面向下朝向東、西、南、北。變異帶的另壹個特征是軟流層頂面呈拱形，軟流層頂面埋深僅在太行山南段斷裂下70km。這壹地球物理變異帶可能是太行山南豐斷裂帶形成的深層原因。地震速度結構和大地電磁測深結果也表明，太行山南麓斷裂是壹條向南緩傾的大型鏟狀斷裂，斷裂深達莫霍面，是壹條重要的地殼斷裂。
(3)斷裂帶的形成、演化和地球動力學機制。
目前，關於該斷裂帶的形成時期存在較大爭議。壹般認為，古近紀以前，該區東西向附近有斷層，但這壹時期的斷層只是間斷地分布在部分斷陷盆地中，並未貫穿全區。古近紀發生了強烈的同沈積斷陷，並廣泛分布，使早白堊世晚期的斷裂重新活動並相互貫通，形成了太行山統壹的南豐鋸齒斷裂帶。在斷裂帶的控制下，形成了濟源、中牟、全敏、黃口和胡俟古近紀斷陷盆地。潼關-魯山-阜陽-淮陽斷裂帶以北還分布著壹系列古近紀伸展斷層，與太行山南-豐沛斷層共同形成壹條東西向斷裂帶，寬150km。
太行山南馮沛斷裂是不同構造背景疊加的產物。華北南部和燕山地區在印支期和燕山早中期以南北向擠壓推覆作用為主。在古近紀，由於華北克拉通的破壞，造成了區域性的伸展環境，於是形成了以太行山南-豐沛斷裂為北界，以潼關-魯山-阜陽-蚌埠斷裂帶為南界的古近紀伸展斷裂帶，寬150km。
此外，郯廬斷裂附近還有牟集斷裂、海斯斷裂、嘉善-響水斷裂等多條大型斷裂，它們的形成和演化對研究區中、新生代盆地的發育也起著重要的控制作用。
通過對郯廬斷裂帶附近大型斷裂帶的地質、地球物理和活動特征的研究，結合秦嶺-大別造山帶逆沖推覆構造的演化特征(張國威等，1995)，表明研究區中、新生代斷裂構造遷移十分明顯。印支-燕山早期，秦嶺-大別造山帶逆沖推覆構造強度呈現南強北弱、東強西弱的趨勢。燕山晚期—喜馬拉雅早期則相反，呈現北強南弱、西強東弱的構造特征；印支-燕山期，燕山造山帶斷裂具有明顯的由東西向、北東向→北北東向的偏轉和遷移規律，郯廬斷裂帶的運動及其對盆地的控制具有從早到晚由南向北的遷移規律。