郯廬斷裂帶研究現(xiàn)狀及發(fā)展態(tài)勢(shì)分析

曾秋楠 ,張交東,婁長(zhǎng)增 ,劉旭鋒

(1中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心非常規(guī)油氣地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100083；2中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）， 北京 100083；3安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局325地質(zhì)隊(duì)， 安徽淮北 235037

關(guān)鍵字：郯廬斷裂；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展態(tài)勢(shì)；研究熱點(diǎn)；文獻(xiàn)計(jì)量分析

0 引言

郯廬斷裂帶是我國(guó)東部大陸上的一條巨型斷裂帶，其形成、演化及構(gòu)造特征對(duì)我國(guó)東部的地質(zhì)構(gòu)造有著深刻的影響，同時(shí)也是重要的成礦帶和油氣勘探帶。自1956年發(fā)現(xiàn)以來，針對(duì)郯廬斷裂各方面的研究至今已有近50年的歷史，產(chǎn)生了大量的研究成果認(rèn)識(shí)，有待開展全面的、統(tǒng)計(jì)性的梳理。文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法以數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)為基礎(chǔ)，對(duì)文獻(xiàn)體系和文獻(xiàn)計(jì)量特征進(jìn)行研究分析，從而對(duì)文獻(xiàn)情報(bào)的分布結(jié)構(gòu)、數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律達(dá)到定量管理，對(duì)描述、評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)學(xué)科技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)有重要意義[1]。目前該方法已常見于各類對(duì)我國(guó)地球科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)的分析中[2-3]，但針對(duì)具體領(lǐng)域的應(yīng)用仍較為少見。本文對(duì)我國(guó)學(xué)者近30年來在國(guó)內(nèi)期刊發(fā)表的郯廬斷裂相關(guān)研究論文進(jìn)行計(jì)量統(tǒng)計(jì)分析，以期全面展示郯廬斷裂研究的時(shí)空格局、主要手段及重點(diǎn)領(lǐng)域，從側(cè)面對(duì)我國(guó)當(dāng)前郯廬斷裂的研究態(tài)勢(shì)進(jìn)行判讀，并為未來的研究方向和工作部署提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 文獻(xiàn)來源與處理方法

1.1 文獻(xiàn)來源

本文以中國(guó)知網(wǎng)和維普中文期刊服務(wù)平臺(tái)為中文文獻(xiàn)來源，在高級(jí)檢索中以題目中含有“郯廬斷裂”為條件，檢索兩個(gè)平臺(tái)所有關(guān)于郯廬斷裂的文獻(xiàn)（包括文獻(xiàn)綜述、學(xué)術(shù)論文和論文集等）；以中國(guó)知網(wǎng)、維普中文期刊服務(wù)平臺(tái)和Elsevier電子期刊庫(kù)為英文文獻(xiàn)來源，在高級(jí)檢索中以題目中含有“Tanlu fault”為條件檢索。中國(guó)知網(wǎng)使用的數(shù)據(jù)庫(kù)為《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊（網(wǎng)絡(luò)版）》，檢索出符合條件的中文文獻(xiàn)107篇，英文文獻(xiàn)15篇，時(shí)間跨度為1981年-2016年。維普中文期刊服務(wù)平臺(tái)使用的數(shù)據(jù)庫(kù)為《中文科技期刊篇名數(shù)據(jù)庫(kù)》，共檢索出符合條件的中文文獻(xiàn)397篇，英文文獻(xiàn)13篇，時(shí)間跨度為1983年-2016年。Elsevier SDOS 電子期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)檢索出符合條件的英文文獻(xiàn)32篇，時(shí)間跨度為1983-2016年。三個(gè)平臺(tái)的檢索結(jié)果存在部分重疊，合并篩選后符合條件的中文文獻(xiàn)共計(jì)425篇，英文文獻(xiàn)49篇，合計(jì)474篇。

2 科研產(chǎn)出及影響力分析

（1） 針對(duì)郯廬斷裂帶的研究整體呈波動(dòng)上漲趨勢(shì)，研究熱度不受國(guó)家支持力度影響。

1981年以來，郯廬斷裂相關(guān)研究成果的論文發(fā)表趨勢(shì)整體呈波動(dòng)上漲的特征，可分為低速、中速和波動(dòng)上漲三個(gè)階段（圖1）。本文研究時(shí)段（1981-2016年）檢索出郯廬斷裂研究中文文獻(xiàn)總量474篇，1981-1989年為初始期，文獻(xiàn)數(shù)量較少，期間共發(fā)文44篇，年均發(fā)文3篇。1990-2000年為穩(wěn)定發(fā)展期，年均發(fā)文量大幅上升，達(dá)9篇，期間共發(fā)文110篇，其中發(fā)表在核心期刊上得論文為43篇，占39.1%。2001-2016年為再次發(fā)展期，整體呈波動(dòng)上漲趨勢(shì)，成果水平顯著提高，最低年發(fā)文量為9篇，最高達(dá)40篇，年均發(fā)文17篇，期間共發(fā)文320篇，其中核心期刊論文達(dá)221篇，占69.1%。

圖1 1981-2016年郯廬斷裂研究文獻(xiàn)數(shù)量及質(zhì)量分布Fig.1 Quantity and quality distribution of the Tan-Lu fault research literature from 1981 to 2016

在本次統(tǒng)計(jì)的474篇論文中，受基金或項(xiàng)目資助的論文有379篇，占總文獻(xiàn)量的78.9%。資助項(xiàng)目類別主要為國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、各省市科技廳資助項(xiàng)目、各石油煤礦企業(yè)項(xiàng)目和其他國(guó)家級(jí)項(xiàng)目（如國(guó)家科技重大專項(xiàng)、攀登計(jì)劃、“九五”、“十五”攻關(guān)項(xiàng)目、國(guó)家“973”項(xiàng)目等）。2003年以前，對(duì)于郯廬斷裂的研究成果多受各類項(xiàng)目或基金資助；2003-2009年發(fā)文量較大，但受資助論文數(shù)急劇減少；2010年以來發(fā)文量穩(wěn)定上升，受資助比例也大幅提升。發(fā)文量與受資助比例的趨勢(shì)展示了郯廬斷裂研究領(lǐng)域受重視程度的變化及短暫低潮期，表明我國(guó)從事郯廬斷裂相關(guān)研究的科研力量不斷加強(qiáng)，成果質(zhì)量水平大幅提升，國(guó)家有關(guān)部門的支持力度持續(xù)加強(qiáng)。

（2） 研究成果科研水平較高，發(fā)文機(jī)構(gòu)表現(xiàn)出顯著的地理優(yōu)勢(shì)；高校是第一研究主力，成果產(chǎn)出連續(xù)度較差。

第一作者發(fā)文量可以反映該作者在郯廬斷裂這一研究領(lǐng)域上得連續(xù)性，結(jié)合文章引用量可以在一定程度上反映其對(duì)該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)。共有220位作者在該領(lǐng)域進(jìn)行過研究，大部分第一作者的發(fā)文量少于3篇，占92.73%；發(fā)文量為3～5篇的作者占4.09%；5～9篇的作者占2.27%；發(fā)文量大于10篇的有2人，占0.91%。分析結(jié)果表明，對(duì)于郯廬斷裂的研究較為分散，連貫性較差；文章貢獻(xiàn)者以學(xué)生為主，除個(gè)別專門從事郯廬斷裂構(gòu)造特征研究的科研工作者外，大部分作者的工作沒有直接的延續(xù)性。

第一作者所在機(jī)構(gòu)覆蓋面較為廣泛，包括高校、地調(diào)單位、油田企業(yè)、地震局、石油企業(yè)以及測(cè)繪局、海外機(jī)構(gòu)及其他機(jī)構(gòu)等126家。有18家機(jī)構(gòu)發(fā)文量大于5篇，包括8所高校，4所地震局機(jī)構(gòu)，3所地調(diào)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)，2所中科院系統(tǒng)機(jī)構(gòu)，以及1家石油企業(yè)（圖2）。合肥工業(yè)大學(xué)的發(fā)文量最高，共發(fā)文85篇（其中發(fā)表于核心期刊上的文章70篇），占21%；其次是中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，發(fā)文25篇，占6%。

根據(jù)機(jī)構(gòu)性質(zhì)粗略分類，可將在郯廬斷裂研究領(lǐng)域有貢獻(xiàn)的機(jī)構(gòu)分為六大類，分別為高校、地調(diào)系統(tǒng)單位、地震局系統(tǒng)單位、中科院系統(tǒng)單位、石油企業(yè)，以及海洋局、環(huán)境局、外國(guó)科研單位等其他機(jī)構(gòu)。高校在該領(lǐng)域發(fā)表文章最多，質(zhì)量較高，共發(fā)文226篇，占47.68%；核心文章（含SCI，下同）比重大，共計(jì)186篇，占發(fā)表文章總數(shù)的82.3%。地震局系統(tǒng)單位其次，發(fā)表文章115篇，核心文章占比51.3%。地調(diào)系統(tǒng)單位共發(fā)表文章57篇，但核心文章比重在六類機(jī)構(gòu)中最低，僅有35.1%。石油企業(yè)和中科院系統(tǒng)單位相對(duì)較少，核心文章比重均在52%左右（圖3）。

圖2 主要研究機(jī)構(gòu)及其發(fā)文概況Fig.2 Overview of publications by major research institutions

部分發(fā)表文章較多的機(jī)構(gòu)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的地理優(yōu)勢(shì)，如發(fā)文最多的前四家機(jī)構(gòu)以及山東省地震局、吉林大學(xué)等均位于郯廬斷裂帶周邊，易于獲取第一手資料。

（3） 研究成果的發(fā)表相對(duì)集中在較有影響力的期刊上，研究水平較高。

圖3 六類研究機(jī)構(gòu)發(fā)文質(zhì)量概況Fig.3 Overview of the quality of publications by six types of research institutions

1981-2016年期間，共有112種中文期刊、18種英文期刊發(fā)表過關(guān)于郯廬斷裂研究的文獻(xiàn)。載文量達(dá)5篇及以上的期刊有《巖石學(xué)報(bào)》、《地質(zhì)科學(xué)》、《安徽地質(zhì)》等27種，其中23種期刊為核心期刊或入選過核心期刊，2種為SCI期刊（表1）。

根據(jù)中國(guó)學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫(kù)期刊導(dǎo)航查詢結(jié)果， 425篇中文文獻(xiàn)中發(fā)表于北京大學(xué)圖書館“中文核心期刊”的文獻(xiàn)為268篇，非核心期刊150篇（含發(fā)表于1992年以前，即該核心期刊遴選體系建立前的文獻(xiàn)），期刊級(jí)別不詳7篇。49篇英文文獻(xiàn)中發(fā)表于SCI刊物的文獻(xiàn)為39篇。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，對(duì)于郯廬斷裂的研究相對(duì)集中在較有影響力的期刊上，研究水平較高。

3 研究?jī)?nèi)容變化及發(fā)展趨勢(shì)

（1）針對(duì)郯廬斷裂帶的研究呈現(xiàn)出明顯的分帶性，其中以南段為研究對(duì)象的成果相對(duì)較多，北段次之，中段最末根據(jù)斷裂所處的不同大地構(gòu)造單元及其本身在結(jié)構(gòu)構(gòu)造與地震活動(dòng)性等方面的明顯差異，一般默認(rèn)郯廬斷裂可劃分為三段。北段從黑龍江到昌圖，即遼河裂谷；中段從昌圖往南至淮河南岸，長(zhǎng)達(dá)1160km，是郯廬斷裂帶的主體，由四條主干斷裂構(gòu)成寬達(dá)20～40km的塹壘斷裂帶，即沂沐裂谷；南段從淮河南岸至長(zhǎng)江北岸的廣濟(jì)附近，即蘇皖裂谷[4]。

本次檢索的474篇論文中，以南段為研究主體的論文最多，有174篇；研究中段的有79篇，另有30篇論文以中-南段為研究主題；研究北段的論文有96篇；以郯廬斷裂整體為研究對(duì)象或論述對(duì)象的有95篇。

郯廬斷裂南段（又稱蘇皖段）：以安徽段為研究區(qū)的文獻(xiàn)最多，包括肥東段、滁州盆地、赤山段、蚌埠隆起等有56篇；其次是南段整體有32篇；以江蘇段和大別山構(gòu)造帶為研究區(qū)的論文分各有20余篇；此外主要的研究地區(qū)還有合肥盆地、廬江段、張八嶺隆起段和蘇皖交界段（表2）。

北段為沈陽—渤海段（又稱營(yíng)濰斷裂帶）：論文研究地區(qū)主要集中在渤海段（包括遼東灣、萊州灣、青東凹陷、渤中凹陷等），有49篇；其次是北段整體，為24篇；研究遼河段（包括遼河盆地、遼東凸起、遼中凹陷等）的論文有18篇。

表1 1981-2016年發(fā)表郯廬斷裂研究文獻(xiàn)10篇以上的重要刊物及其影響力Table 1 Major publishers with more than 10 publications on the Tan-Lu fault research from 1981 to 2016 and their influence

郯廬斷裂中段（又稱山東沂沐地帶）：有44篇論文對(duì)中段整體的進(jìn)行研究，另有35篇論文分別對(duì)重點(diǎn)構(gòu)造單元如魯西隆起、濟(jì)陽坳陷、膠東地區(qū)、莒縣地區(qū)等開展工作。

表2 郯廬斷裂帶各段主要研究區(qū)域發(fā)文情況Table 2 Publications on major research areas of the Tan-Lu fault zone

（2） 郯廬斷裂帶相關(guān)的研究領(lǐng)域分布態(tài)勢(shì)穩(wěn)定，主要為構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、地震學(xué)和礦物學(xué)。

我國(guó)郯廬斷裂相關(guān)的主要研究領(lǐng)域是：構(gòu)造地質(zhì)學(xué)（如地殼結(jié)構(gòu)、走滑活動(dòng)方向及距離、構(gòu)造演化期次等）、地球物理學(xué)（如應(yīng)力場(chǎng)、震源參數(shù)、深部電性結(jié)構(gòu)等）、地震學(xué)（如地震監(jiān)測(cè)、新構(gòu)造活動(dòng)等）、礦物學(xué)和礦物學(xué)（如糜棱巖、火山巖等）、地球化學(xué)（如稀土元素對(duì)比、同位素特征、年代學(xué)研究等）、礦床學(xué)（主要為煤礦和金礦）、油氣勘探、地質(zhì)礦產(chǎn)勘探、地層學(xué)和其他（如氣體、溫泉水、土壤等）。各時(shí)期主要研究領(lǐng)域的發(fā)文量表明，郯廬斷裂的研究領(lǐng)域分布態(tài)勢(shì)穩(wěn)定，一直為構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、地震學(xué)和礦物學(xué)（圖4、圖5）[5～10]。

圖4 郯廬斷裂相關(guān)研究主要涉及的學(xué)科Fig.4 Subjects mainly involved in the Tan-Lu fault-related researches

圖5 郯廬斷裂相關(guān)研究主要學(xué)科的年代變化Fig.5 Chronological changes of major disciplines in the Tan-Lu fault research

（3） 郯廬斷裂相關(guān)研究使用的手段由早期的定性分析向現(xiàn)今的定量分析轉(zhuǎn)變。

針對(duì)郯廬斷裂帶采用的研究手段根據(jù)研究主題的不同而有所不同，主要的研究手段包括：地球化學(xué)（如40Ar-39Ar年齡、鋯石測(cè)年、磷灰石裂變徑跡等）、綜述（即無實(shí)物工作量?jī)H為歸納總結(jié)）、天然地震（主要為測(cè)震臺(tái)網(wǎng)記錄的波形資料）、野外地質(zhì)調(diào)查（如探槽、化石鑒定、剖面實(shí)測(cè)等）、人工地震（如地震反射剖面、高分辨三維地震可視化分析等）、電磁法（包括電法和航磁）、沉積學(xué)方法（如地層對(duì)比、埋藏史恢復(fù)、平面厚度展布、烴源巖分析等）、重力異常、礦物學(xué)方法（如電子探針、石英C軸組構(gòu)、長(zhǎng)石的形變等）、遙感及鉆探等，此外還有地?zé)釋W(xué)方法、測(cè)量學(xué)方法、超聲波探測(cè)、沙箱模擬等多種其他方法（圖6）。

圖6 郯廬斷裂相關(guān)研究主要方法手段Fig.6 Main methods and means of the Tan-Lu faultrelated research

研究手段的年代變化表明，對(duì)郯廬斷裂的研究早、中期（1981-1999年）以野外地質(zhì)調(diào)查和基于野外調(diào)查的沉積學(xué)、礦物學(xué)方法為主，重磁電等手段也有應(yīng)用，但整體偏向定性討論；隨著技術(shù)的發(fā)展，2000年以來，地球化學(xué)手段和天然地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)被廣為應(yīng)用，意味著對(duì)郯廬斷裂的研究由定性轉(zhuǎn)入定量[11]（圖7、圖8）。

（4）郯廬斷裂帶的研究熱點(diǎn)始終為天然地震應(yīng)力場(chǎng)，針對(duì)地球結(jié)構(gòu)和大別山構(gòu)造帶的研究在2000年后顯著增加。

以論文關(guān)鍵詞代表文獻(xiàn)的研究主題，統(tǒng)計(jì)頻次表明，1981-2016年關(guān)于郯廬斷裂的研究熱點(diǎn)包括：天然地震、走滑斷裂、應(yīng)力場(chǎng)、同位素年齡、地球結(jié)構(gòu)、斷裂活動(dòng)性、渤海海域、糜棱巖、大別造山帶、韌性剪切帶和伸展構(gòu)造等（圖9）。

圖7 郯廬斷裂相關(guān)研究主要手段的年代變化Fig.7 Chronological change in major means of the Tan-Lu faultrelated research

圖8 主要研究手段年際變化Fig 8.Interannual variation of main research methods

圖9 郯廬斷裂相關(guān)研究熱點(diǎn)Fig.9 Research hotspot on Tan lu fault

關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次的變化表明，天然地震（如地震活動(dòng)、源區(qū)特征、特定地震事件、地震預(yù)測(cè)等）始終是郯廬斷裂的研究熱點(diǎn)；除此之外，1981-1989年研究開展早期，對(duì)郯廬斷裂的研究主要還集中在應(yīng)力場(chǎng)（如構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變速率、視應(yīng)力等）和地球結(jié)構(gòu)（如巖石圈減薄、地殼電性結(jié)構(gòu)、深部構(gòu)造、殼幔結(jié)構(gòu)、莫霍面等），但相應(yīng)研究在1990-1999年期間顯著下降；對(duì)走滑斷裂（包括斷裂的走滑距離、走向、時(shí)期等）、同位素年齡（如40Ar-39Ar年齡、鋯石U-Pb年齡、Rb-Sr同位素測(cè)年等）、斷裂活動(dòng)性、糜棱巖、大別造山帶及韌性剪切帶的研究在1990-1999年期間興起；對(duì)伸展構(gòu)造的研究則是自2000-2016年期間才開始受到關(guān)注（圖10、圖11）。

圖10 研究熱點(diǎn)年代變化Fig.10 Changes of hot spots in time

圖11 研究熱點(diǎn)年際變化Fig.11 Interannual change in research hotspots

4 近期研究趨勢(shì)分析

2010-2016年，郯廬斷裂研究領(lǐng)域共發(fā)表論文106篇，其中以郯廬斷裂南段為研究對(duì)象的為58篇，達(dá)54.7%，但引用量最高的12篇文獻(xiàn)及其研究領(lǐng)域、關(guān)注熱點(diǎn)和研究方法如表3所示，明顯以北段及中段的研究成果更受關(guān)注，研究時(shí)代上除斷裂帶整體的構(gòu)造演化外，對(duì)北段新生代的研究十分引人注目，并且研究手段多樣，關(guān)注熱點(diǎn)覆蓋地殼結(jié)構(gòu)、斷裂特征及活動(dòng)性、地層特征等多個(gè)領(lǐng)域[12～16]。推測(cè)與近年來渤海海域在郯廬斷裂帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)了錦州25-1油田、渤中28-渤中34油田群、墾利1O-1油田等一系列優(yōu)質(zhì)大中型油氣田的帶動(dòng)作用有關(guān)。

5 結(jié)論

（1）國(guó)內(nèi)對(duì)郯廬斷裂領(lǐng)域年度發(fā)文情況總體呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，表明對(duì)該領(lǐng)域的研究仍在發(fā)展且具有一定前景。大部分發(fā)文作者僅發(fā)表過一篇相關(guān)論文，文章貢獻(xiàn)者以學(xué)生為主，大部分研究沒有較強(qiáng)的延續(xù)性，較為分散。

表3 近6年高引用文獻(xiàn)主要信息一覽Table 3 List of main information of highly cited literatures in recent 6 years

（2）發(fā)文領(lǐng)域主要集中在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、地震學(xué)、巖石學(xué)和礦物學(xué)、地球化學(xué)等五大學(xué)科。對(duì)郯廬斷裂的研究整體以地震多發(fā)的郯廬斷裂南段和中段為主，但近年來北段渤海海域更受關(guān)注，可能與油氣勘探的發(fā)展有關(guān)；研究主題早期集中在天然地震性質(zhì)、應(yīng)力場(chǎng)特征和地球結(jié)構(gòu)等方面，20世紀(jì)90年代以來興起了對(duì)斷裂走滑性質(zhì)和活動(dòng)性、韌性剪切帶和糜棱巖等的研究，近年來對(duì)渤海海域和伸展構(gòu)造的研究也有一定發(fā)展。研究手段早期以野外地質(zhì)調(diào)查和基于野外調(diào)查的沉積學(xué)、礦物學(xué)方法為主，2000年以后地球化學(xué)手段和天然地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)被廣為應(yīng)用，意味著對(duì)郯廬斷裂的研究由定性轉(zhuǎn)向定量。

（3）郯廬斷裂帶相關(guān)研究的未來趨勢(shì)表現(xiàn)為三點(diǎn)：①以斷裂帶為依托的地球物理深部探測(cè)（如巖石圈減薄、地殼電性結(jié)構(gòu)、深部構(gòu)造、殼幔結(jié)構(gòu)、莫霍面等）；②郯廬斷裂帶與周邊礦產(chǎn)配置及資源環(huán)境的相關(guān)性（尤以北段的油氣勘探最為矚目）；③多學(xué)科交叉融合，多手段聯(lián)合分析，新技術(shù)手段的發(fā)展往往能促進(jìn)特定研究領(lǐng)域的躍進(jìn)，使郯廬斷裂帶相關(guān)研究進(jìn)一步由定性描述向定量分析轉(zhuǎn)變。