鄂爾多斯及其周邊區域遠震P波速度結構及與強震活動的關系

楊 婷 吳建平 房立華 王未來 范莉蘋（中國地震局地球物理研究所，北京 100081）

鄂爾多斯及其周邊區域遠震P波速度結構及與強震活動的關系

楊 婷 吳建平 房立華 王未來 范莉蘋
（中國地震局地球物理研究所，北京 100081）

與華北克拉通東部地塊巖石圈大規模減薄不同，華北克拉通西部的鄂爾多斯地塊至今仍保留著古老克拉通的特性，但鄂爾多斯周緣斷裂活動劇烈，地震活動頻繁。本研究綜合利用全國固定臺站以及中國地震局地球物理研究所近期在鄂爾多斯西緣布設的喜馬拉雅二期臺站記錄的遠震波形數據，反演獲得了該區域的深部速度結構，進而對鄂爾多斯地塊的穩定及其周緣斷裂強震活動的內在機制問題進行了探討。

本研究采用Zhao(1992, 1994)發展的走時層析成像方法，該方法首先基于一維速度模型計算P波理論走時，采用波形互相關方法計算得到觀測走時，將觀測走時減去理論走時，得到走時差。然后對每一個事件的各個臺站的走時差減去相應事件所有臺站走時差的平均值，即得到每個臺站的相對走時差數據。反演過程中使用相對走時差，可以在一定程度上消除由地震定位和發震時刻不準確以及模型空間外的速度結構產生的影響。這一方法已廣泛應用于不同尺度（全球的、區域的和地方的）研究中，能解決復雜界面下橫向不均勻介質的速度結構問題。

反演獲得的P波速度結果顯示，在70 km深度上，鄂爾多斯地塊表現為明顯的高速異常，其周緣的銀川-河套地塹系和山西地塹系等拉張斷陷盆地表現為明顯的低速異常。四川盆地、四川盆地和鄂爾多斯地塊之間的秦嶺造山帶，表現為明顯的高速異常。研究區的西南部區域對應青藏高原東北緣的松潘-甘孜塊體，呈明顯的低速異常體的特征。研究區西北部區域的阿拉善地塊中，高速異常體中也存在低速異常現象。120 km深度上，鄂爾多斯地塊仍然表現為明顯的高速異常特征，而其周緣仍然被低速異常體包圍，特別是東北緣的大同盆地附近呈明顯的低速異常。四川盆地呈高速異常，而秦嶺造山帶以北的渭河盆地附近存在較弱的低速異常現象。青藏高原東北緣的松潘-甘孜塊體仍表現為低速異常特征。200 km深度上，鄂爾多斯塊體的高速異常形態發生了改變，鄂爾多斯塊體的北緣和南緣部分，均有低速異常體侵入的特征。青藏高原東北緣的松潘-甘孜地塊呈明顯低速異常。秦嶺造山帶以北的渭河盆地已完全呈低速異常特征。300 km深度上，鄂爾多斯塊體的高速異常集中在塊體中央，塊體周緣尤其是西南部和東北部呈明顯的低速異常。四川盆地以東區域表現為明顯的高速異常。青藏高原東北緣的松潘-甘孜地塊仍然呈明顯的低速異常。

鄂爾多斯高速異常延伸深度較深，反映出鄂爾多斯地塊擁有巨厚的巖石圈根，是鄂爾多斯地塊長期保持穩定的基礎。鄂爾多斯周緣斷裂表現為明顯的低速異常，可能代表了深部軟流圈熱物質上涌的通道。鄂爾多斯周緣斷裂區域是中國大陸強震危險區，深部熱物質的上涌成為淺部斷裂活動的重要動力來源之一。此外，鄂爾多斯地塊在不同深度上存在低速異常侵入的特征，表明鄂爾多斯地塊可能正遭受破壞，比較明顯的是鄂爾多斯地塊的北緣和南緣區域。鄂爾多斯南緣渭河盆地附近上地幔深度的低速異常，反映了該區域是青藏高原深部物質向東逃逸的一個可能的通道。