郯廬斷裂帶魯蘇皖段地殼速度結構的分段特性

李清河 熊 振 張元生 畢雪梅 范小平 金淑梅

1）江蘇省地震局，南京 210014

2）中國地震局蘭州地震研究所，蘭州 730000

郯廬斷裂帶魯蘇皖段主要是沂沭斷裂帶，該段自東向西分布著5條斷裂。該段及鄰區在大地構造平置上跨越中朝斷塊、揚子斷塊和秦嶺-大別褶皺帶3個一級構造單元，是多個構造單元的交匯部平。

本文采用多震相地震走時成像法，獲得了該帶及附近地殼上地幔三維速度結構。分析了該帶南北方向和東西兩側速度結構特點。

（1）淺部0～2 km深，自北向南可分為5段，即35.5°N以北，在郯廬帶屬于安丘段，該段速度較高；34.7°～35.5°N，在郯廬帶為莒縣—郯城段，速度低；33.3°～34.7°N，在郯廬帶為郯城—泗洪段，速度較低；32.3°～33.3°N，在郯廬帶為泗洪—定遠段，速度也較低；32.3°N以南，速度最高。如果粗略分，可分為3段，即35.5°N以北，速度居中，32.3°～35.5°N時，速度相對較低，32.3°N以南，速度較高。與此3段的淺部地質基本相符。郯廬斷裂帶沂沭段分別有安丘段、莒縣—郯城段，新沂—泗洪段3個破裂單元，反映了斷裂的不同活動水平。本層速度結構的分段與地質學家給出的不同破裂段大體相同。從構造區域來看，本區下揚子斷塊速度低些，膠遼斷塊速度高，中朝斷塊區內的魯西斷塊、徐淮斷塊速度居中，蘇魯斷塊中的超高壓變質巖帶速度較低。

（2）上中地殼，2～5 km深度，大約在33°N以南，速度較高，33°～35°N時速度居中，在35°N以北，速度較低，可以大體看出其分段性，斷裂帶內部也可看到有速度差異，西部高于東部。從構造區域來看，魯西斷塊和徐淮斷塊速度較高，蘇魯斷塊速度較低，下揚子斷塊速度居中。5～10 km深度，大約在33°N以南，速度居中，33°～35.2°N時速度高，在35.2°N以北，速度偏低，也可以大體看出其分段性，斷裂帶內部也可看到有速度差異。斷裂帶東西兩側速度也有差異，總體是西側速度高些。10～15 km深度，此層是上地殼底部和中地殼上部，大約在33.5°N以南，速度較低，33.5°～35.2°N時，速度較高，35.2°N以北，速度居中.呈現分段性。

（3）中地殼，15～20 km深度，沿郯廬斷裂帶35.5°N以北速度較高，33°～35.5°N時速度居中。在32.7°N以南速度又高些，可見在此層仍然可以看到該斷層的分段性。20～25 km深度，此層是中地殼下部和下地殼上部，大約在32.5°N以南，速度居中，32.5°～35.2°N時速度低，35.2°N以北，速度高，沿斷裂帶呈現分段性。斷裂帶西側速度高，東側速度低，只是不同段速度差異不同而已。

（4）下地殼。25 km—Moho面的深度，沿郯廬斷裂帶速度可分為3段，35°N以北，即郯廬斷裂帶與蒙陰山前斷裂相交處以北，速度高些，35°～33°N時，速度較低，而在33°N以南，速度居中。可見在此層仍然可以看到該斷層的分段性。且與該斷裂的不同段構造屬性和地震活動相關，與北西向斷裂與郯廬斷裂帶相交平置有關。

統觀各層，盡管各層分段平置略有差別，各層速度分布有所不同，但郯廬斷裂帶在研究區可大體分為35°N以北，35°～33°N時，33°N以南3段。與斷裂帶的破裂段大體相同，說明速度結構的分段性有地質意義。地殼各層速度結構不同段的速度差異，實際上是構造塊體的速度差異。而不同深度的分段性可能反映了不同地質演化過程。事實上，這3段的地震活動水平有較明顯的的差異。郯廬帶東西兩側速度有差異，反映了不同構造塊體的形成和演化過程區別，也表明該帶是深大斷裂。