郯庐断裂带鲁苏皖段地壳速度结构的分段特性

李清河 熊 振 张元生 毕雪梅 范小平 金淑梅

1）江苏省地震局，南京 210014

2）中国地震局兰州地震研究所，兰州 730000

郯庐断裂带鲁苏皖段主要是沂沭断裂带，该段自东向西分布着5条断裂。该段及邻区在大地构造平置上跨越中朝断块、扬子断块和秦岭-大别褶皱带3个一级构造单元，是多个构造单元的交汇部平。

本文采用多震相地震走时成像法，获得了该带及附近地壳上地幔三维速度结构。分析了该带南北方向和东西两侧速度结构特点。

（1）浅部0～2 km深，自北向南可分为5段，即35.5°N以北，在郯庐带属于安丘段，该段速度较高；34.7°～35.5°N，在郯庐带为莒县—郯城段，速度低；33.3°～34.7°N，在郯庐带为郯城—泗洪段，速度较低；32.3°～33.3°N，在郯庐带为泗洪—定远段，速度也较低；32.3°N以南，速度最高。如果粗略分，可分为3段，即35.5°N以北，速度居中，32.3°～35.5°N时，速度相对较低，32.3°N以南，速度较高。与此3段的浅部地质基本相符。郯庐断裂带沂沭段分别有安丘段、莒县—郯城段，新沂—泗洪段3个破裂单元，反映了断裂的不同活动水平。本层速度结构的分段与地质学家给出的不同破裂段大体相同。从构造区域来看，本区下扬子断块速度低些，胶辽断块速度高，中朝断块区内的鲁西断块、徐淮断块速度居中，苏鲁断块中的超高压变质岩带速度较低。

（2）上中地壳，2～5 km深度，大约在33°N以南，速度较高，33°～35°N时速度居中，在35°N以北，速度较低，可以大体看出其分段性，断裂带内部也可看到有速度差异，西部高于东部。从构造区域来看，鲁西断块和徐淮断块速度较高，苏鲁断块速度较低，下扬子断块速度居中。5～10 km深度，大约在33°N以南，速度居中，33°～35.2°N时速度高，在35.2°N以北，速度偏低，也可以大体看出其分段性，断裂带内部也可看到有速度差异。断裂带东西两侧速度也有差异，总体是西侧速度高些。10～15 km深度，此层是上地壳底部和中地壳上部，大约在33.5°N以南，速度较低，33.5°～35.2°N时，速度较高，35.2°N以北，速度居中.呈现分段性。

（3）中地壳，15～20 km深度，沿郯庐断裂带35.5°N以北速度较高，33°～35.5°N时速度居中。在32.7°N以南速度又高些，可见在此层仍然可以看到该断层的分段性。20～25 km深度，此层是中地壳下部和下地壳上部，大约在32.5°N以南，速度居中，32.5°～35.2°N时速度低，35.2°N以北，速度高，沿断裂带呈现分段性。断裂带西侧速度高，东侧速度低，只是不同段速度差异不同而已。

（4）下地壳。25 km—Moho面的深度，沿郯庐断裂带速度可分为3段，35°N以北，即郯庐断裂带与蒙阴山前断裂相交处以北，速度高些，35°～33°N时，速度较低，而在33°N以南，速度居中。可见在此层仍然可以看到该断层的分段性。且与该断裂的不同段构造属性和地震活动相关，与北西向断裂与郯庐断裂带相交平置有关。

统观各层，尽管各层分段平置略有差别，各层速度分布有所不同，但郯庐断裂带在研究区可大体分为35°N以北，35°～33°N时，33°N以南3段。与断裂带的破裂段大体相同，说明速度结构的分段性有地质意义。地壳各层速度结构不同段的速度差异，实际上是构造块体的速度差异。而不同深度的分段性可能反映了不同地质演化过程。事实上，这3段的地震活动水平有较明显的的差异。郯庐带东西两侧速度有差异，反映了不同构造块体的形成和演化过程区别，也表明该带是深大断裂。