基于臺陣的青藏高原東北緣海原-六盤山斷裂帶及鄰區地殼結構研究

許英才 曾憲偉 許文俊 馬禾青 金濤 任家琪

寧夏回族自治區地震局，銀川市興慶區北京東路244號 750001

0 引言

青藏高原東北緣海原-六盤山斷裂帶及鄰區位于青藏塊體與鄂爾多斯塊體之間的過渡區域，其地殼結構十分復雜，地殼變形強烈，該區域主要呈現構造轉換區及特殊弧形構造的特點，也是國內地勢上東西分異和構造格局的重要界限之一（李洪強等，2013）。作為青藏高原NE向運動的前緣地帶，區內發育一系列褶皺山體以及斷陷盆地，該地區也是我國大陸構造活動強烈、強震集中頻發的地區之一，由于受到青藏高原NE向的推擠以及塊體之間的相互作用影響，研究區內發育了多條以走滑為主兼具逆沖分量的主要活動斷裂帶（楊明芝等，2007；李強等，2013）。該區域內的殼幔結構、構造變形及其動力學過程一直以來是中國大陸的研究熱點之一，其空間分布、深部地殼結構、運動學特征以及變形機制對研究青藏高原東北緣弧形斷裂系的形成與演化具有參考意義。地殼厚度作為地殼結構的重要參數之一，指示了所在區域的大地構造特征，泊松比主要反映了巖石組分的變化（Ji et al，2009）。遠震P波在穿過莫霍面時產生的Ps轉換波和多次轉換反射波在接收函數上顯示明顯，所以分析接收函數可獲得地殼結構信息。經過30年的不斷發展，接收函數分析（Langston，1977、1979；Zhu et al，2000；賀傳松等，2003；徐強等，2008；張瑩瑩等，2015）已成為研究大陸地殼組成、演化、地殼成分和深部構造等方面的重要手段。

許多學者曾用不同地球物理學方法對研究區的地殼結構特征進行了研究。人工地震探測結果（林吉焱等，2016；李文輝等，2017）表明，海原構造區上地殼結構在東西兩側差異性明顯，而且其斷裂帶上地殼破壞變形嚴重，而在六盤山構造區下方，青藏高原東北緣與鄂爾多斯塊體地殼在該區域下匯聚，剛性的鄂爾多斯塊體下地殼局部擠入塑性的青藏高原東北緣地殼中，導致其地殼速度結構復雜，層面呈現拱形。面波噪聲和雙差成像結果（潘佳鐵等，2017；肖卓等，2017）反映，與周緣塊體相比，青藏高原東北緣地殼存在明顯的低速異常，地殼上地幔結構活躍，其橫向非均勻性十分明顯，而且在海原斷裂帶兩側區域泊松比在縱向上存在差異，該區域可能存在破壞變形。接收函數結果（沈旭章等，2013、2015）表明，青藏高原東北緣到鄂爾多斯塊體這一過渡區域為地殼變化十分劇烈的梯度帶，其地殼有明顯縮短的特征，且青藏高原物質東移的終點之一可能在海原斷裂帶區域。大地電磁探深結果（韓松等，2016）表明，青藏高原東北緣六盤山構造帶殼幔結構復雜，地殼結構破碎，上地殼拆離斷層系統，其主要變形為逆沖推覆，而下地殼呈塑性，其在鄂爾多斯塊體與青藏塊體之間的作用下經歷了縮短增厚。綜上所述，本區的研究尚存在爭議，因此有必要用更多的數據作進一步研究。

本文通過提取研究區內喜馬拉雅地震科學臺陣的112個寬頻帶地震臺站①喜馬拉雅地震科學臺陣，2011，中國地震科學探測臺陣波形數據-喜馬拉雅計劃，中國地震局地球物理研究所，doi：10.12001/ChinArray.Data.Himalaya.下方的P波接收函數，開展青藏高原東北緣海原-六盤山斷裂帶及鄰區的地殼結構特征的研究，并通過對比一些地球物理場資料來探討地殼結構與構造變形之間的聯系，以期為認識該區地球物理場空間變化與青藏高原東北緣構造變形的內在成因聯系提供參考。

1 區域構造背景

本文研究區（圖1）可以分為青藏高原東北緣弧形構造區（QTB）、阿拉善塊體（AB）、鄂爾多斯塊體（OB）以及華南塊體（SCB）4個構造單元（楊明芝等，2007）。該區域地殼結構十分復雜，其中牛首山-羅山斷裂帶（F2）是青藏高原東北緣最外緣的斷裂帶之一，該斷裂帶分隔了青藏高原東北緣和鄂爾多斯塊體2大構造單元（陳虹等，2013），該斷裂帶的中段以北為黃河-靈武斷裂帶（F1）；而在牛首山-羅山斷裂帶（F2）西南方向存在多條以走滑為主兼具逆沖分量的弧形斷裂帶，如煙筒山斷裂帶（F3）、天景山斷裂帶（F4）、海原斷裂帶（F5）、六盤山斷裂帶（F6）、西秦嶺北緣斷裂帶（F7），青藏高原東北緣沿這些斷裂晚新生代形成了多條與斷裂帶平行的造山帶和壓陷盆地群，構成青藏高原向 NE方向擴展的前緣部位和最新組成部分（Meyer et al，1998；Tapponnier et al，2001），最南邊的西秦嶺北緣斷裂帶作為秦嶺褶皺系與祁連褶皺系的分界斷裂帶，也是中國大陸內的主要深大斷裂之一（董治平等，1996）。這些區域在地貌上呈現為：山脈和盆地相間排列并且弧形延伸，活動斷裂自西向東，由NWW或近EW逐漸過渡為NW、NNW，甚至近NS。與此同時，這些弧形斷裂帶控制著該區域歷史強震的發生，如 1920年海原 8.5級地震和 1709年中衛7.5級地震等，而且現今中小地震活動也十分活躍。

圖1 研究區構造簡圖

2 數據

本文使用了喜馬拉雅地震科學臺陣的112個寬頻帶地震子臺（圖2（a））記錄的波形數據。觀測時間段為2015年1～12月。通過USGS網站下載該時間段內全球5.5級以上、震中距為30°～90°的遠震目錄。對每個地震，截取了P波前10s、后55s的波形。挑選了P波各個分量清晰、信噪比好的波形，最終得到約143個有效遠震事件（圖2（b））。

3 接收函數分析方法

將得到的遠震P波資料進行坐標旋轉獲得徑向R和切向T上的波形。根據地震相對于臺站的反方位角φ，在水平向EW和NS分量上通過式進行旋轉（胡家福等，2003）

式中，CN和CE分別為NS、EW分量的原始波形；CR和CT分別為旋轉后的徑向R和切向T上的波形。然后通過時間域迭代反褶積方法得到徑向、切向分量的接收函數。

圖2 臺站（a）和遠震事件（b）分布

本文使用了H-k掃描方法（Zhu et al，2000）從徑向接收函數中提取地殼厚度和波速比。對于單層水平地殼模型，根據給定的地殼介質的P波和S波的平均速度vP及vS，通過下式計算地殼厚度H

式中，tPs為初至波P與Ps轉換波的到時差；p為入射P波參數。設疊加函數為 S（H，k），即

菌株的持水性與發酵乳的品質密切相關，研究表明單菌株的持水性越高，酸乳對水的保持性越高，從而乳清的析出也會大大降低，有利于提高酸乳的品質。由表2可知，菌株T9和T16的持水性較高，這兩株菌發酵酸奶后乳清析出極少，T1次之，T8持水性最低，有少量的乳清析出現象，與前面感官評價結果一致，實驗表明，其持水性較高，發酵酸奶的的品質也較為稠厚，黏度較高，乳清析出較少，適用于制作高黏稠厚質感的酸乳。

其中，H為地殼厚度，k為地殼平均 P波速度和 S波速度之比，r（t）為徑向接收函數，tPs、tPpPs、tPsPs分別為 Ps、PpPs、PsPs（PpSs）震相到時。ωi（i＝1，2，3）為權重系數且滿足 ω1＋ω2＋ω3＝1。其中初至波和轉換波及多次波的時間差分別為

式中，vP，vS分別為P、S波的平均速度，p為射線參數。然后給定地殼平均速度vP，在地殼厚度-波速比（H-k）平面上，不同震相表現為不同斜率的曲線，曲線交點坐標分別為所求的地殼厚度和波速比。或者說，在H-k平面搜索最大能量值所在點即為所求的地殼厚度H和波速比k。

然后，用式可根據波速比k得到地殼平均泊松比

圖3顯示了編號11的臺站接收函數實例。從圖3可以看出，有效遠震事件主要分布在反方位角50到210°之間，不同震中距的Ps轉換波清晰，Ps震相幾乎在一條線上，疊加清晰。Ps震相后面的后續震相比如PpPs等顯得模糊，有的被波形噪聲淹沒。在初至波后的5～10s以內，不同震中距的遠震在莫霍面上產生的Ps波與初至P波的到時差變化不大。且Ps的振幅約為初至P波振幅的60%～80%。

圖4顯示了對編號11的臺站進行的H-k掃描實例。H-k掃描中，轉換波Ps和多次轉換反射波PsPs＋PpSs的權重分別為0.5、0.3和0.2。3條不同震相所代表的不同斜率的直線疊加后掃描得到的最優H和k的值（顏色最深的點）分別為47.5km和1.67。

4 結果

通過對112個臺站的波形資料進行坐標旋轉，即其EW分量旋轉至RT分量；然后做去均值與去趨勢等處理，最后進行時間域迭代反褶積處理（Ligorría et al，1999）即可得到接收函數。為消除高頻噪聲，其高斯低通濾波器的濾波因子取值為2.0。為保證結果的精度，本文優先篩選了在時域迭代過程中擬合率在90%以上的接收函數。最后對得到的這些接收函數進行人工檢查，并挑選波形良好的接收函數。

對圖2（a）所有臺站依次進行接收函數H-k掃描，得到了各臺的地殼厚度H、波速比k和泊松比σ（表1和圖5）。表1中，根據數據精度，其地殼厚度已經過四舍五入取整處理。表1顯示，該研究區內地殼厚度變化范圍為36～59km，泊松比變化范圍為0.11～0.33。

圖4 編號11的臺站H-k疊加結果

表1 各臺H-k掃描結果

圖5 研究區內地殼厚度（a）及泊松比（b）分布

泊松比是反映地殼巖石成分及其變化特征的重要參數（Ji et al，2009），若泊松比小于0.26，說明其地殼的主要組成巖性為長英質酸性巖；若其值為0.26～0.28，則說明其地殼成分可能是中性巖或酸性巖和基性巖按某個比例混合的復合體；若其值與0.28～0.30，則說明地殼的主要組成巖性為鐵鎂質基性巖；若其值大于0.30，說明該區域可能發生了部分熔融現象或為孔隙度高、存在流體的破碎帶，也可能為強烈的蛇紋石化斷裂帶，而且泊松比也與地殼的年齡大小成正比。研究區內泊松比在空間上分布橫向變化不均勻，這與地殼成分組成復雜有關，其中青藏高原東北緣（QTB）平均泊松比為0.26，而鄂爾多斯塊體（OB）平均泊松比為0.27，研究區內較高泊松比主要集中在天景山斷裂帶及六盤山斷裂帶區域，而其他區域的泊松比變化較大，可能說明在塊體之間的過渡帶區域大部分所呈現的其地殼介質組成的非均勻性。研究內大部分斷裂帶幾乎都存在0.30以上的泊松比值，其中牛首山-羅山斷裂帶（F2）的泊松比值自北向南遞增，變化范圍較大，說明該斷裂帶北段相對較穩定，其北段可能為酸性巖、中性巖或者基性巖的復合體；而該斷裂帶南段泊松比偏高，有的達到0.30以上，說明相對于北段而言，斷裂帶的南段所在的地區表現的較為破碎，或者也有地殼可能存在部分熔融現象，然而牛首山-羅山斷裂帶（F2）南段及鄰區在地震活動性方面（楊明芝等，2007）表現為小地震頻繁且分布密集，這也說明在非均勻混合的脆性介質中，由于不同物質成分的混合，其硬度較低，更容易發生微小破裂，所以小地震較易發生。

從整個研究區來看，本文結果與前人研究結果基本一致。人工地震探深結果表明（Liu et al，2006；劉明軍等，2008；Zhang et al，2013），在青藏高原東北緣祁連塊體以東到西秦嶺地帶的區域，其地殼厚度自南向北逐漸減小，其平均泊松比大約為0.26，其中高泊松比主要在六盤山地區，本文的結果與之一致。前人接收函數結果（Pan et al，2011；沈旭章等，2013；Wang et al，2017）表明，青藏高原東北緣的地殼厚度大致為40～60km，波速比大致從1.63變化到1.98，而且認為青藏高原東北緣的平均泊松比要低于鄂爾多斯塊體的平均泊松比，本文的結果與之也大體一致。

5 討論

5.1 地殼結構參數與GPS速度場揭示的地殼運動

地殼結構參數在一定程度上受到地殼運動的影響，而GPS速度場可以反映直觀的板塊以及塊體的運動狀態，而其應變場反映了變形的性質和強度，這和地殼的構造變形有著內在聯系，地殼的擠壓或伸展都影響著地殼結構參數變化，在一定程度上可以反映研究區地殼結構變化特征與區域構造變形的聯系。

圖6 GPS測量給出的運動速度場和應變場（郝明等，2014）

從圖5看出，煙筒山斷裂帶（F3）以及天景山斷裂帶（F4）的地殼厚度都是幾乎沿著東南方向遞增，而煙筒山斷裂帶（F3）和天景山斷裂帶（F4）基本在阿拉善塊體（AB）邊緣附近，根據郝明等（2014）的 GPS速度場結果可知（圖6（a）），其地殼厚度變化可能是阿拉善塊體（AB）自西向東運動的結果所致；海原斷裂帶（F5）的地殼厚度自西向東、自北向南（即SEE方向）也是較明顯的遞增過程，然而海原-六盤山斷裂之間速度場方向為NEE方向，海原斷裂帶持續左旋走滑狀態，而在六盤山斷裂帶以西300km范圍內，存在明顯的地殼擠壓縮短，六盤山斷裂兩側鄰近區域差異性運動不明顯，而且處于應變積累階段且閉鎖程度高，西秦嶺北緣斷裂區域的速度場大體有SEE向的趨勢。這可能和GPS速度場揭示的來自青藏高原東北緣的自西向東的水平擠壓力有關，GPS應變場（圖6（b））顯示，西秦嶺北緣斷裂地區表現為近東向的擠壓，北向的拉張；六盤山斷裂東南段區域表現為正東向的擠壓。因此，從理論上來說，由于縱向上拉張作用比較多且橫向上以擠壓作用為主，拉張作用會對地殼介質具有一定的減薄作用，但橫向上擠壓作用對地殼介質具有一定的增厚作用，研究區內的青藏高原弧形構造區大部分呈現的是擠壓為主的特征，地殼可能是在橫向上縮短而增厚；而在天景山斷裂帶以北區域，由于橫向擠壓作用越來越不明顯且縱向伸展作用逐漸明顯，這也是天景山斷裂帶以北區域地殼厚度不高的原因之一。而研究區牛首山-羅山斷裂帶（F2）的SWW方向的斷裂帶的泊松比幾乎呈現高值集群現象，其煙筒山斷裂帶（F3）和天景山斷裂帶（F4）SWW方向的泊松比幾乎都在0.30以上，說明青藏高原東北緣塊體和阿拉善塊體之間的強烈變形影響明顯，這和前文中這些斷裂帶地殼厚度變化也有較好對應性。海原斷裂東段與六盤山西段在運動方式上一致性較強（戴洪寶等，2016），而且在近10a的時間尺度上，整體呈現為以左旋走滑為主兼壓性變化的狀態，而該斷裂帶（F5）的泊松比值向著SEE方向明顯遞減，這和前文提到的青藏高原東北緣的水平擠壓力有關，可能指示該區擠壓力主要來自西部青藏高原塊體的向東的側向擠出作用。由于高泊松比介質也說明該區域在外力作用下容易產生橫向變形，也可能有上地幔物質的侵入或者部分熔融造成的殼內低速體，而低泊松比多對應于脆性石英質介質，這意味著在外力作用下，殼內應力積累會更多地集中于低泊松比區（王峻等，2009）。研究區內的泊松比值整體上沿著 GPS觀測到的現今地殼運動方向遞減，可能揭示著在地殼整體運動過程中，巖石形變具有一定階躍性變化的特征，在地殼大體運動方向趨勢下，低應力區域往往指向高應力區域。

總體來看，研究區內地殼厚度和泊松比的空間變化趨勢與區域活動斷裂帶的走向由西向東從近EW向轉變為SEE向、接著轉為近SN向的變化特點基本對應，并且這些變化和GPS資料觀測到的應變場特征及塊體運動方向也有較好的對應關系。如果把青藏高原東北緣形象地比喻為較為柔軟且較干脆的面團，而把阿拉善塊體和鄂爾多斯塊體看為較剛硬的面團，相對柔軟且脆的介質在遇到剛硬介質的阻擋下，導致其變形強烈，可能產生物質流堆積及其斷裂的產生，為此GPS速度場及應變場反映的不同介質的塊體地殼運動特征較好地解釋了地殼結構參數一致性的變化特點。

5.2 地殼厚度陡變帶與青藏高原物質東移

已有研究（Liu et al，2014）表明，青藏高原東北緣區域存在明顯的地殼縮短，殼幔物質有著明顯的向東流動的痕跡，而且在祁連山斷裂東段、海原斷裂帶、六盤山斷裂帶及部分西秦嶺構造區也存在顯著的應變場變化（武永彩等，2016），由于阿拉善剛性塊體的阻擋，青藏高原東北緣的祁連塊體的一些物質流動方向發生了轉變，整體接近于正東方向運動，主應變率最大應力分布在海原斷裂帶東段至六盤山斷裂帶西段，方向由NE向轉為NEE向。而張培震等（2002）也通過GPS觀測資料研究指出，大陸構造變形主要是以巨大斷裂走滑運動（即大陸逃逸理論）或者地殼縮短和增厚為主要變形的特征，GPS觀測結果尤其是速度場結果與“地殼增厚”理論反映出來的運動量相符。鑒于這一點以及物質流動的方向，以及結合圖6和圖7反映的地殼厚度陡變區域在天景山斷裂帶區域，為什么會造成該斷裂兩側厚度突變？可以推測其中的一個原因可能是在阿拉善塊體以南區域，地殼很可能存在增厚和縮短現象，該區域較厚的地殼特征也可能和部分物質流集中在該區域有關，也可能與遇到剛硬的鄂爾多斯塊體引起的地殼縮短有關，而GPS速度場箭頭的長度反映地殼運動量的程度，這從GPS速度場可以看出，由南向北，由西向東，GPS速度場矢量逐漸遞減，直至天景山斷裂帶，向東的運動分量變小，為此阿拉善塊體以南區域的地殼運動量要高于天景山斷裂以北的區域，可能暗示著青藏高原東北緣物質流動到達天景山斷裂這一塊區域發生明顯的停滯現象，其停滯原因可能與遇到剛硬的阿拉善塊體以及鄂爾多斯塊體有關，在這種動力學因素下，也使得天景山斷裂的產狀呈現雙彎構造，而李新男等（2016）的研究結果也指出，天景山斷裂帶自晚更新世以來受到擠壓及逆沖推覆作用，兼有左旋走滑性質，其構造為SWW向往NEE向逆沖推覆，所以雙彎構造是其主要走向特點，且中部的彎曲部分在左旋走滑影響下呈現局部擠壓。而天景山斷裂帶到牛首山-羅山斷裂帶的區域明顯地殼厚度較小而且變化不大，這和GPS速度場揭示的該區域地殼運動量不太明顯相關性較好。另外，青藏高原物質側向擴展也導致沿海原-六盤山斷裂帶產生大量應變積累，加之該區域為研究區內地殼明顯縮短和增厚的區域，斷裂可能被其物質流弱化，導致積累的應變能量快速釋放，這也可能是1920年海原8.5級大地震發生的驅動因素之一。

圖7 地殼厚度等值線分布（a）、AA′剖面圖（b）與 BB′剖面圖（c）

總體來說，GPS速度場和本研究的地殼厚度陡變區域的變化結果表明，青藏高原在向NE方向運動時，遇到剛硬的阿拉善塊體以及鄂爾多斯塊體的剛性阻力，其板塊碰撞作用自最初的近SN方向到NE方向，接著到正東方向的轉換，其部分東流物質在青藏高原東北緣的海原-六盤山斷裂帶地區匯聚，造成了研究區復雜的地質構造格局，而且區內地殼增厚和縮短現象發生在海原-六盤山斷裂帶這一區域，而且青藏高原物質流動可能在天景山斷裂帶發生顯著停滯，暗示著海原-六盤山斷裂帶這一區域可能與塊體之間消減的縫合帶有關，也可能是青藏高原物質東移的終點之一。

5.3 地殼泊松比陡變帶與強震危險性

一些中強地震往往可能發生在地殼泊松比陡變帶，王峻等（2009）利用接收函數分析首都圈的地殼厚度與泊松比得出，殼幔的部分熔融或者上地幔物質侵入而導致的殼內低速體，可能位于極高泊松比的區域，而地殼脆性的石英質巖石成分往往集中于低泊松比區域，由于外力的作用，低泊松比區域往往累積了大量的地殼應力，而該區域的泊松比和周緣泊松比的差值與高應力區的形成似乎存在密切的關系，大部分中強地震集中于泊松比陡變帶，并且傾向于低泊松比區域。而高泊松比區域往往存在著相對較高的鐵鎂質含量，表現相對穩定，該區域的地震活動性一般相對較弱。

由此再結合圖8可知，圖8（a）中明顯存在一些地殼泊松比陡變帶，這些陡變帶的泊松比差異性明顯。從圖8（b）可以看出，在牛首山-羅山斷裂帶以南區域（即青藏高原東北緣弧形構造區）的陡變帶中，大多數中強震傾向于藍色區域，即較低泊松比區域，極少數中強地震發生在高泊松比區域，從細節上來看，結合中強地震分布和泊松比分布，從客觀方面來說，給出一種較為合理的解釋，即絕大多數中強震主要集中在地殼泊松比陡變帶或其兩側的地區而且偏向于低泊松比一側的比較多，這意味著這些泊松比陡變帶一般為高應力區的匯聚區，也為中強地震發生的潛在危險區。在地震危險區劃分方面，本文的結果或許具有一定的指示意義。

圖8 地殼泊松比陡變帶（a）與強震分布（b）

6 總結

本文基于喜馬拉雅地震科學臺陣的遠震P波資料，利用接收函數反演了青藏高原東北緣地區的地殼結構基本參數的空間分布，得到了該區現今地球物理場的基本特征及其與區域活動構造帶對應關系等方面的新認識。青藏高原在印度板塊北向的擠壓下，整體向NE向運動，但由南向北的運動分量在減小，而向東與向北的分量的比值以及由西向東的運動分量都在增大，而且這種擠壓為主的作用也明顯發生在青藏高原東北緣地區。由此，在上述大的構造變形背景下，由于青藏高原NE向的持續運動，在青藏高原東北緣海原-六盤山斷裂帶地區，其高原物質的側向擴展被北部阿拉善和東部鄂爾多斯這2個剛性塊體所阻擋，該地區經歷了走滑剪切與地殼縮短的調整，并產生了一系列以海原-六盤山斷裂帶為主的逆沖走滑弧形斷裂帶，造成現今研究區強烈的地殼構造活動特征，大體以37°N的天景山斷裂帶為界，地殼厚度突變顯著，該斷裂以北地區呈現的地殼變薄特征，結合前人GPS速度場、應變場資料和地質構造角度來看，該地區自南向北伸展作用越來越明顯，加之主要遇到阿拉善塊體阻擋，其地殼運動不明顯，導致該地區地殼減薄；該斷裂以南的區域為地殼增厚和縮短區域，該地區地殼厚度較大的其中一個重要原因可能是青藏高原部分物質東移在此停滯和近EW向的擠壓作用共同導致。研究區內地殼泊松比分布橫向變化不均勻，揭示了過渡帶區域地殼巖石成分組成的復雜性，但其地殼泊松比大體沿著GPS速度場的方向遞減，暗示著地殼介質沿著速度場方向變形顯著，應力更容易集中在速度場大體趨勢指向的低泊松比區域。研究區地殼動力學環境以整體擠壓為主，局部伸展為輔，并形成了一系列與海原-六盤山斷裂帶走向大體一致的造山帶-盆地構造單元。本文還結合5級以上強震活動資料進行了初步的討論，在青藏高原東北緣弧形構造區地殼結構變化明顯的梯度帶，其對應關系較好，這對地震危險區劃分來說也具有一定的借鑒意義。總體來看，本文的地殼結構結果與其構造變形背景的變化特征基本一致，具有一定的繼承性和關聯性。

致謝：感謝朱露培教授為本文提供反演程序，感謝編輯部老師和審稿專家提出的建設性修改意見，感謝中國地震局地球物理研究所“中國地震科學探測臺陣數據中心”為本文提供地震波形數據。