郯庐断裂带中南段地壳上地幔顶部P波速度结构及其构造意义

来源：地震地质杂志2026年第2期北京时间：

作者：李细兵, 陶小三, 顾勤平, 彭小波, 王宇, 朱峰

单位：江苏省地震局, 南京 210014

摘要：郯庐断裂带中南段历史上曾发生过1668年山东郯城8.5级大地震, 同时获取该区域地壳上地幔顶部速度结构有助于提高上地幔顶部速度结构的精度, 对研究断裂带强震发生的构造机制、 深部孕震构造背景有重要意义。文中利用台网记录的初至Pg、 Pn波和续至Pg波震相走时联合反演郯庐断裂带中南段地壳上地幔顶部的P波速度结构。结果显示, 该区域内地壳速度结构异常分布与地表构造、 区域大型断裂分布较吻合, 尤其是地壳10~15km深度的速度异常清晰刻画了郯庐断裂带的走向。郯庐断裂带中南段两侧的华北板块和下扬子块体在地壳中存在较明显速度差异。在中上地壳, 郯庐断裂带西侧以最大为6.32km/s的高速异常为主, 东侧以<6.10km/s的低速异常为主; 下地壳在断裂带以东、 淮阴-响水口断裂以南表现出显著高速异常, 断裂带以西则表现出低速异常特征。区域地震分布与速度异常显示, 中上地壳与中下地壳速度结构的相对强弱对地震有重要的控制作用。研究区上地幔顶部Pn波速度在7.65~8.50km/s之间, 高速、 低速异常分布较为明显, 显示出研究区上地幔顶部结构具有较强的不均匀性。考虑地壳三维结构的联合反演提高了上地幔顶部速度结构的精细程度, 不仅显示出郯城8.5级发震位置两侧存在典型的低速异常, 同时在郯庐断裂带中南段两侧的上地幔顶部存在较为显著的速度异常。地壳和上地幔顶部速度结构分布均显示郯城8.5级大地震发生位置附近存在显著的速度异常区, 结合地壳上地幔顶部速度结构可将郯庐断裂带中南段分为郯城以北、 郯城—嘉山段, 嘉山以南3段, 这与前人研究的分段结果较为一致。

关键词：郯庐断裂带,联合反演,P波速度结构,地壳上地幔顶部结构,

基金资助：江苏省地震灾害风险普查项目、江苏省重大基础设施安全保障协同创新中心——地震灾变破坏防治团队和国家自然科学基金(52478529)