郯廬斷裂帶中南段地殼結(jié)構(gòu)分段特征

何奕成， 范小平， 趙啟光， 霍祝青， 楊從杰， 鄭雷明， 錢(qián)浩， 鄭拓

1 南京工業(yè)大學(xué)， 南京 211816 2 江蘇省地震局， 南京 210014

0 引言

普遍認(rèn)為華北克拉通和揚(yáng)子克拉通印支期的碰撞、拼合是郯廬斷裂帶形成的構(gòu)造背景(王小鳳等，2000；朱光等，2003).郯廬斷裂帶自中生代以來(lái)經(jīng)歷了早白堊世大規(guī)模左行平移(朱光等，2001，2003)，晚白堊世-早第三紀(jì)強(qiáng)烈的伸展運(yùn)動(dòng)以及晚第三紀(jì)劇烈的逆沖活動(dòng)(王小鳳等，2000；朱光等，2002).諸多研究表明郯廬斷裂帶是切穿巖石圈的深大斷裂，是熱的軟流圈物質(zhì)和深部流體上涌的通道(Chen et al.，2006；Li et al.，2018；Peng et al.，2020；Tian et al.，2020；Wei et al.，2020).復(fù)雜多變的演化過(guò)程導(dǎo)致郯廬斷裂帶具有復(fù)雜的深部構(gòu)造體系，地殼結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出分段特征(施煒等，2003；熊振等，2016)，且不同段落平移時(shí)間和平移距離均有明顯的差異(徐嘉煒等，1995；朱光等，2001).

按構(gòu)造習(xí)性和地震活動(dòng)性，習(xí)慣上由北向南將郯廬斷裂帶(沈陽(yáng)以南)劃分為三段，即北段(沈陽(yáng)—渤海段)、中段(山東段)和南段(蘇皖段)(圖1)(張鵬等，2007).李家靈等(1994)從斷裂活動(dòng)性的角度將郯廬斷裂帶中南段(濰坊—嘉山)劃分為三段，分別為：安丘段、莒縣—郯城段和新沂—泗洪段.黃耘等(2011)認(rèn)為郯廬斷裂帶魯蘇皖段地殼速度結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)分段性特征，由淺至深可分為三段，地殼淺部區(qū)域分段位置與地質(zhì)分段位置基本一致(熊振等，2016).Wei等(2020)認(rèn)為郯廬斷裂帶中南段地殼厚度與泊松比及S波速度結(jié)構(gòu)均呈現(xiàn)分段特征，大致以鐵佛溝斷裂和六安斷裂為界分為三段.顧勤平等(2020)通過(guò)Pn波速度結(jié)構(gòu)特征認(rèn)為郯廬斷裂帶中南段可分為三段，分別為渤海灣至濰坊段，濰坊至嘉山段及嘉山至廣濟(jì)段.Bem等(2020)根據(jù)S波速度結(jié)構(gòu)特征和地震空間位置的相關(guān)性，將郯廬斷裂帶中南段劃分為宿遷以南段及宿遷至郯城段.沿郯廬斷裂帶不僅深部地球物理場(chǎng)(王良書(shū)等，1995；郝天珧等，2004；李春峰等，2009；張繼紅等，2010)具有分段性，而且地殼介質(zhì)非均性(楊從杰等，2016)、中小地震分布(李清河等，2014；范小平等，2017)、構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)(孫業(yè)君等，2015)等也呈現(xiàn)出分段特征.研究郯廬斷裂帶的分段特征無(wú)論對(duì)認(rèn)識(shí)其形成演化歷史，還是對(duì)認(rèn)識(shí)地震的孕育、斷裂構(gòu)造發(fā)育及活動(dòng)性等特征都具有重要意義.

前人通過(guò)斷裂活動(dòng)性分析(李家靈等，1994；施煒等，2003)、地震層析成像(黃耘等，2011；熊振等，2016；Wei et al.，2020；顧勤平等，2020；Bem et al.，2020)、地球物理場(chǎng)延拓(王良書(shū)等，1995；郝天珧等，2004；張鵬等，2007；李春峰等，2009)等方法發(fā)現(xiàn)了郯廬斷裂帶中南段地殼結(jié)構(gòu)具有分段特征，但因研究問(wèn)題的角度、方法和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的差異，不同研究者給出的分段位置有所差異，同時(shí)前人對(duì)郯廬斷裂帶分段特征的研究多基于一種地質(zhì)或地球物理特征，并未探究這種現(xiàn)象與深部物質(zhì)之間的某種聯(lián)系.已有研究表明，郯廬斷裂帶在演化過(guò)程中伴隨著地殼的伸展、擠壓與變形過(guò)程，殼幔相互作用引起的物質(zhì)交換會(huì)導(dǎo)致地殼介質(zhì)物性參數(shù)發(fā)生變化(殷偉偉等，2019).由于介質(zhì)泊松比(σ)對(duì)于巖石組分非常敏感，殼幔的變形及物質(zhì)交換必然會(huì)在泊松比上反應(yīng)出來(lái)，因此，可以通過(guò)研究地殼介質(zhì)泊松比的變化來(lái)認(rèn)識(shí)郯廬斷裂帶中南段地殼結(jié)構(gòu)的分段特征，探討郯廬斷裂帶演化及其地球動(dòng)力學(xué)過(guò)程.

郯廬斷裂帶中南段及鄰區(qū)(30°N—38°N，115°E—122°E，下文簡(jiǎn)稱(chēng)研究區(qū))，涉及華北斷塊區(qū)(NCC)的冀東—渤海斷塊(JDB)、魯西斷塊(LXF)、膠遼斷塊(JLF)、徐淮斷塊(XHF)、揚(yáng)子斷塊區(qū)的下?lián)P子斷塊(LYZ)、秦嶺—大別斷褶系的大別造山帶(DBF)、蘇魯造山帶(SLF)以及華南斷褶系(SCB).圖1為研究區(qū)大地構(gòu)造綱要圖.由圖1可以看出，北北東向的郯廬斷裂帶(F1)、北東向的江紹斷裂(F2)是區(qū)內(nèi)重要的構(gòu)造分界線(xiàn).郯廬斷裂分割了華北斷塊、大別造山帶與下?lián)P子斷塊及蘇魯造山帶，江紹斷裂分割了下?lián)P子斷塊與華南斷褶系.沿郯廬斷裂帶發(fā)育了一系列次級(jí)斷裂構(gòu)造，如淮陰響水口斷裂(f1)、五蓮—容城斷裂(f2)、無(wú)棣—益都斷裂(f3)、齊廣斷裂(f4)、聊考斷裂(f5)、鐵佛溝斷裂(f6)、六安斷裂(f7)、無(wú)錫宿遷斷裂(f8)、蒼尼斷裂(f9)等，這些斷裂將華北斷塊、秦嶺—大別斷褶系分割成多個(gè)次級(jí)斷塊.沿郯廬斷裂帶發(fā)育了一系列的斷陷盆地，如合肥盆地、蘇北盆地、魯西南盆地及渤海灣盆地等.一系列斷裂構(gòu)造和斷陷盆地的發(fā)育表明郯廬斷裂帶中南段具有復(fù)雜的形成與演化過(guò)程.

圖1 研究區(qū)主要斷裂、構(gòu)造及臺(tái)站、地震分布圖 (a) 主要斷裂、構(gòu)造分布圖； (b) 臺(tái)站、地震、地震射線(xiàn)分布圖. F1: 郯廬斷裂帶，F(xiàn)2: 江紹斷裂. f1: 淮陰響水口斷裂，f2: 五蓮—容城斷裂， f3: 無(wú)棣—益都斷裂，f4: 齊廣斷裂，f5: 聊考斷裂，f6: 鐵佛溝斷裂，f7: 六安斷裂，f8: 無(wú)錫—宿遷斷裂，f9: 蒼尼斷裂.Fig.1 Geological setting and seismic stations, earthquakes used in the study area (a) Main faults and geological setting； (b) Distribution of seismic stations, earthquakes, and ray paths. F1: Tan-Lu fault zone, F2: Jiangshao fault. f1: Huaiyin-Xiangshuikou fault, f2: Wulian-Rongcheng fault, f3: Wudi-Yidu fault, f4: Qiguang fault, f5: Liaokao fault, f6: Tiefugou fault, f7: Liu′an fault, f8: Wuxi-Suqian fault, f9: Cangni fault.

本文利用雙差地震層析成像方法研究郯廬斷裂帶中南段中上地殼速度結(jié)構(gòu)及泊松比變化特征，分析郯廬斷裂帶中南段地殼結(jié)構(gòu)分段特征，并探討地殼結(jié)構(gòu)的分段性與地質(zhì)構(gòu)造單元、斷裂構(gòu)造、地震活動(dòng)之間的關(guān)系及其所蘊(yùn)含的地球動(dòng)力學(xué)過(guò)程.

1 方法和數(shù)據(jù)

1.1 數(shù)據(jù)

本文收集研究區(qū)內(nèi)1998年1月至2016年12月發(fā)生的10617個(gè)地震事件的初至P波和初至S波到時(shí)資料，震級(jí)分布范圍為M0.0～5.4.為保證震相到時(shí)數(shù)據(jù)的可靠性，使用時(shí)距曲線(xiàn)剔除離散過(guò)大的數(shù)據(jù)，圖2和圖3分別為剔除異常數(shù)據(jù)前、后的時(shí)距曲線(xiàn).此外，將地震事件對(duì)與臺(tái)站之間的最大距離設(shè)置為800 km，兩個(gè)事件對(duì)之間的最大間距設(shè)置為30 km，最小間距設(shè)置為0.1 km.每個(gè)事件對(duì)所需要的震相數(shù)最大值設(shè)置為120，最小值設(shè)置為8.最終從10671個(gè)事件中挑選出10455個(gè)地震事件、200083個(gè)絕對(duì)到時(shí)以及2206782個(gè)相對(duì)到時(shí)數(shù)據(jù)參與地震定位與速度結(jié)構(gòu)聯(lián)合反演.臺(tái)站、地震事件及射線(xiàn)路徑分布見(jiàn)圖1b.

圖2 原始數(shù)據(jù)時(shí)距曲線(xiàn)Fig.2 Travel-time curves of original data

圖3 剔除異常數(shù)據(jù)后走時(shí)曲線(xiàn)Fig.3 Travel-time curves with outliers rejected

1.2 地震成像方法

本文采用Zhang和Thurber(2003，2006)提出的雙差地震層析成像方法對(duì)研究區(qū)的三維速度結(jié)構(gòu)和地震位置進(jìn)行聯(lián)合反演.基于射線(xiàn)理論，從地震i到臺(tái)站k的體波到時(shí)可以表示為

“在我面前演雙簧是吧？”彭偉民重新點(diǎn)上一支香煙，從嘴里吐出一股淡藍(lán)色的煙霧，“事情一清二楚一目了然，賊喊捉賊欲蓋彌彰，有這個(gè)必要嗎？我他媽又不是白癡！”

(1)

式中，τi是第i次地震事件的發(fā)震時(shí)刻，u表示慢度場(chǎng)，ds表示積分路徑上的積分元素.

雙差層析成像方法使用地震對(duì)之間的相對(duì)到時(shí)差數(shù)據(jù)約束震源區(qū)附近的速度結(jié)構(gòu)，使用地震事件的絕對(duì)到時(shí)數(shù)據(jù)約束震源區(qū)以外的速度結(jié)構(gòu)，因而雙差層析成像的反演系統(tǒng)可以表示為

(2)

(3)

(4)

雙差層析成像方法正演時(shí)采用偽彎曲法進(jìn)行射線(xiàn)追蹤計(jì)算理論走時(shí)，反演時(shí)采用阻尼最小二乘法，使得由絕對(duì)到時(shí)殘差和相對(duì)到時(shí)殘差構(gòu)成的目標(biāo)函數(shù)的二范數(shù)取得最小值，同時(shí)反演P波和S波速度結(jié)構(gòu).此外，與傳統(tǒng)的層析成像方法不同，雙差層析成像方法使用聯(lián)合反演的方式，同時(shí)進(jìn)行地震定位和速度結(jié)構(gòu)反演，明顯提高了地震定位和速度結(jié)構(gòu)的精度(Zhang and Thurber, 2003, 2006；王小娜等，2015；肖卓和高原，2017；Li et al.，2021).

在反演獲得研究區(qū)P波和S波速度后，本文根據(jù)(5)式計(jì)算泊松比的值：

(5)

1.3 初始速度模型及反演參數(shù)

表1 P波初始速度模型Table 1 Initial P wave velocity model

圖4 反演網(wǎng)格及沿郯廬斷裂帶剖面位置示意圖Fig.4 Inversion grids and the position of profile along the Tan-Lu fault zone

阻尼參數(shù)和平滑參數(shù)對(duì)反演結(jié)果存在較大影響，阻尼參數(shù)主要控制反演后的速度模型與初始速度模型之間的差異，假如阻尼因子取的過(guò)大，則反演后的速度模型和初始速度模型會(huì)很接近，反演后的模型變的很平滑，但是數(shù)據(jù)的擬合效果會(huì)變差；假如阻尼因子取的過(guò)小，則能提高數(shù)據(jù)的擬合程度，但是會(huì)導(dǎo)致反演結(jié)果出現(xiàn)較大擾動(dòng)，模型變的很粗糙.平滑參數(shù)主要控制相鄰的反演網(wǎng)格之間的速度擾動(dòng)，假如平滑因子取的過(guò)大則反演網(wǎng)格之間的速度會(huì)過(guò)于平滑，假如取的過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致相鄰網(wǎng)格之間的速度過(guò)于尖銳.因此需要選擇合適的阻尼和平滑因子，通常采用L-curve的方式來(lái)確定反演的阻尼和平滑因子.圖5為本文的反演系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的L-curve，通過(guò)L-curve最終確定平滑因子為20，阻尼因子為500.

圖5 利用L-curve 選擇最佳的正則化參數(shù) (a) 最佳的平滑因子； (b) 最佳平滑因子下的阻尼因子.Fig.5 Best regularization parameter was selected by L-curve method (a) Choosing best smooth factor; (b) Choosing best damping factor under best smooth factor.

1.4 分辨率測(cè)試結(jié)果

本文使用棋盤(pán)格分辨率測(cè)試(Spakman et al.，1993)的方法對(duì)反演結(jié)果的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，采用±5%的棋盤(pán)格速度模型作為正演模型計(jì)算理論走時(shí)，然后使用理論走時(shí)數(shù)據(jù)集和初始速度模型進(jìn)行反演.分辨率測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖6和圖7.由圖6和圖7可以看出，深度在20 km以上，沿郯廬斷裂帶分布在31°N—37°N之間的P波、S波速度均能得到較好的恢復(fù)，因此下文對(duì)郯廬斷裂帶速度結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)只針對(duì)分辨率測(cè)試合格的區(qū)域.

圖6 不同深度的P波棋盤(pán)格分辨率測(cè)試結(jié)果 (a) 5 km； (b) 10 km； (c) 15 km； (d) 20 km.Fig.6 The checkboard resolution test of VP at different depths

圖7 不同深度的S波棋盤(pán)格分辨率測(cè)試結(jié)果 (a) 5 km； (b) 10 km； (c) 15 km； (d) 20 km.Fig.7 The checkboard resolution test of VS at different depths

2 主要結(jié)果

黃耘等(2011)和熊振等(2016)也對(duì)相似區(qū)域的地殼速度結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，與他們的工作的相比，本文參與反演的地震事件數(shù)量更豐富，網(wǎng)格更小，結(jié)果更加精細(xì)，且反演成果中包含了P波和S波速度結(jié)構(gòu)及泊松比的結(jié)果.本文獲得的P波速度結(jié)構(gòu)變化特征與黃耘等(2011)和熊振等(2016)的結(jié)果基本一致，S波速度結(jié)構(gòu)變化特征與前人通過(guò)面波背景噪聲成像方法獲得的結(jié)果也基本一致(Li et al.，2018，2020；Bem et al.，2020；Peng et al.，2020).因此本文只對(duì)研究區(qū)速度結(jié)構(gòu)的趨勢(shì)性特點(diǎn)做簡(jiǎn)要描述，重點(diǎn)對(duì)郯廬斷裂帶的分段特征進(jìn)行討論.

圖8和圖9分別為P波、S波速度結(jié)構(gòu)成像結(jié)果.由圖8和圖9可以看出，研究區(qū)中上地殼速度結(jié)構(gòu)具有顯著的構(gòu)造特征.5～15 km范圍內(nèi)，地殼速度結(jié)構(gòu)橫向差異明顯，魯西斷塊、膠遼斷塊、大別造山帶及蘇魯造山帶速度結(jié)構(gòu)均呈現(xiàn)相對(duì)高速，而徐淮斷塊、下?lián)P子斷塊呈現(xiàn)相對(duì)低速.20 km處，地殼速度結(jié)構(gòu)橫向差異性減弱，P波和S波速度分布特征也出現(xiàn)差異.P波速度在魯西斷塊局部區(qū)域(鄒縣、滕州至泗水一帶)、大別造山帶、蘇北盆地局部區(qū)域(建湖隆起)以及膠遼斷塊均呈現(xiàn)相對(duì)高速，其它區(qū)域則呈現(xiàn)相對(duì)低速；S波速度在魯西斷塊局部區(qū)域(鄒縣至泗水一帶)、大別造山帶呈現(xiàn)相對(duì)高速，其它區(qū)域則呈現(xiàn)相對(duì)低速.

圖9 不同深度S波速度成像結(jié)果 (a) 5 km； (b) 10 km； (c) 15 km； (d) 20 km.Fig.9 S wave velocity at different depth slices

沿郯廬斷裂帶不同深度，P波和S波速度分布特征不一致.P波速度在5～20 km范圍內(nèi)，高速區(qū)主要分布在安丘至新沂段以及廬江以南地區(qū)；而S波速度在10～15 km范圍內(nèi)，高速區(qū)主要分布在莒縣至新沂段以及廬江以南地區(qū)，在5 km和20 km深度處，S波速度在大別造山帶呈現(xiàn)高速分布特征.P波、S波高速異常分布的不同步性，可能與地殼內(nèi)介質(zhì)物理性質(zhì)及賦存狀態(tài)有關(guān).

圖10為研究區(qū)泊松比結(jié)果圖.由圖10可以看出，泊松比在中上地殼仍具有清晰的構(gòu)造特征.5～15 km深度處，魯西南隆起區(qū)、大別造山帶、蘇北盆地(建湖隆起)以及郯廬斷裂帶莒南至郯城一帶，泊松比為高值區(qū)，大于0.26，其它區(qū)域泊松比呈現(xiàn)相對(duì)低值；20 km深度處，泊松比高值出現(xiàn)在鎮(zhèn)江、揚(yáng)州一帶，低值區(qū)主要分布在蘇魯造山帶及魯西隆起區(qū).

圖10 不同深度泊松比成像結(jié)果 (a) 5 km； (b) 10 km； (c) 15 km； (d) 20 km.Fig.10 Poison′s ratio at different depth slices

沿郯廬斷裂帶泊松比呈現(xiàn)不連續(xù)的分布特征.5 km深度處，泊松比高值分布在莒縣至郯城一帶；10 km深度處，泊松比高值分布在莒南至臨沂一帶；15 km深度處，泊松比高值分布在莒縣至莒南段、臨沂至郯城段、宿遷至泗洪段以及廬江至桐城一帶；20 km深度處，高值主要分布在濰坊至安丘段、臨沂至郯城段、鎮(zhèn)江及揚(yáng)州一帶.

3 地殼結(jié)構(gòu)的分段性

為了進(jìn)一步討論沿郯廬斷裂帶中南段地殼結(jié)構(gòu)的分段性，沿郯廬斷裂帶由南西至北東向切一條縱向剖面AB(圖4).圖11(a、b、c)分別為沿該剖面的P波、S波速度、泊松比剖面圖.Zheng等(2001)認(rèn)為郯廬斷裂帶寬度為20～60 km，本文取斷裂帶兩側(cè)各30 km作為投影帶.圖11中的灰色圓圈為重定位后的地震，白色圓圈為1668年郯城81/2地震的震中，取其震源深度為25 km(Zhou et al., 2010; 李清河等，2014).

圖11 沿郯廬斷裂帶的速度和泊松比剖面 (a) P波速度剖面； (b) S波速度剖面； (c) 泊松比剖面.Fig.11 Seismic velocity profile along the Tan-Lu fault zone (a) VP； (b) VS； (c) Poison′s ratio.

由圖11可以看出，沿郯廬斷裂帶P波、S波速度橫向差異明顯，速度結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出明顯的分段特征.沿郯廬斷裂帶可劃分為三段(圖8、圖9、圖11(a，b))，即：廬江(LJ)以南段，廬江至郯城(TC)段及郯城以北段，郯城以北段又可以細(xì)分為郯城至五蓮(WL)和五蓮以北兩個(gè)亞段.廬江以南段及郯城以北段地殼介質(zhì)呈現(xiàn)相對(duì)高速，廬江至郯城段則為相對(duì)低速，郯城至五蓮亞段地殼速度明顯高于五蓮以北亞段.圖11c為沿郯廬斷裂帶泊松比分布圖.根據(jù)泊松比的橫向差異性，同樣可以將郯廬斷裂帶劃分為三段，分段方式與速度結(jié)構(gòu)分段性一致.廬江以南段和郯城以北段地殼介質(zhì)泊松比表現(xiàn)為相對(duì)高值，廬江至郯城段則表現(xiàn)為相對(duì)低值，郯城至五蓮亞段泊松比高于五蓮以北亞段.本文利用地殼速度結(jié)構(gòu)與介質(zhì)泊松比對(duì)郯廬斷裂帶中南段分段性的認(rèn)識(shí)與Wei等(2020)根據(jù)地殼厚度和波速比結(jié)果的分段性認(rèn)識(shí)基本一致.李家靈等(1994)認(rèn)為郯廬斷裂帶沂沭段(山東段)可劃分為安丘段、莒縣至郯城段、新沂至泗洪段.其中安丘段與本文劃分的五蓮以北亞段對(duì)應(yīng)，莒縣至郯城段與五蓮至郯城亞段相對(duì)應(yīng).

郯廬斷裂帶中南段地殼結(jié)構(gòu)分段與區(qū)域性斷裂構(gòu)造有較強(qiáng)的相關(guān)性(圖8—11).廬江以南段屬于大別造山帶，該段以六安斷裂(f7)為北邊界；六安斷裂與鐵佛溝斷裂(f6)之間為廬江至郯城段，鐵佛溝斷裂與五蓮—蓉城斷裂(f2)之間為郯城至五蓮亞段，五蓮—蓉城斷裂以北為五蓮以北亞段.地殼結(jié)構(gòu)的分段性與不同規(guī)模斷裂構(gòu)造之間的相關(guān)性，可能反映了郯廬斷裂帶多期構(gòu)造活動(dòng)特征.

郯廬斷裂帶中南段地殼結(jié)構(gòu)的分段與地震活動(dòng)具有較強(qiáng)的相關(guān)性(圖8—11).將郯廬斷裂帶內(nèi)部地震活動(dòng)與地殼速度結(jié)構(gòu)、泊松比對(duì)比可以看出：(1)地震活動(dòng)頻度和強(qiáng)度較高的區(qū)域，地殼速度呈現(xiàn)相對(duì)高速，且有深大斷裂發(fā)育，如廬江以南段(六安斷裂(f7))、郯城至五蓮段(蒼尼斷裂(f9)及無(wú)棣—益都斷裂(f3))(圖11)；(2)地震活動(dòng)與泊松比梯度有一定的相關(guān)性，如廬江以南段、郯城至五蓮段等地震多發(fā)生在泊松比的梯度帶上(圖11c).廬江以南段及郯城以北段的地震活動(dòng)強(qiáng)度及頻度明顯高于廬江至郯城段，如1668年郯城M81/2地震、公元前700年山東諸城M7地震均發(fā)生在郯城以北段；1652年霍山M6地震發(fā)生在廬江以南段.郯城以北段強(qiáng)震的孕育機(jī)制可能與濕熱的地幔上涌流體和巖石圈的拆沉作用有關(guān)(Lei et al.，2020).廬江以南段地震活動(dòng)可能與該地區(qū)的火山活動(dòng)、深部物質(zhì)的侵入有關(guān)(Li et al.，2020).郯城至五蓮段高頻度的中小地震的活動(dòng)可能與郯城地震長(zhǎng)時(shí)間、慢衰減下的余震活動(dòng)有關(guān)(朱艾斕等，2018)，也可能與郯廬斷裂帶對(duì)于區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)的響應(yīng)有關(guān)(Bem et al.，2020).此外，6.0級(jí)以上的地震幾乎都發(fā)生在高低速度的過(guò)渡帶上(圖8、圖9)，中小地震多分布在速度梯度帶上或速度梯度帶靠近高速的一側(cè)(Lei et al.，2008；Wang et al.，2017；Bem et al.，2020).

4 結(jié)論

本文采用雙差地震層析成像方法對(duì)郯廬斷裂帶中南段地殼速度和泊松比結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，獲得了郯廬斷裂帶中南段地殼結(jié)構(gòu)的分段特征.郯廬斷裂帶中南段可劃分為三段，即廬江以南段、廬江至郯城段及郯城以北段，郯城以北段可以細(xì)分為郯城至五蓮和五蓮以北兩個(gè)亞段.各區(qū)段的邊界多為地殼速度、泊松比的梯度帶，且伴有深大斷裂發(fā)育；沿郯廬斷裂帶地震活動(dòng)呈現(xiàn)分段特征.郯廬斷裂帶中南段地殼結(jié)構(gòu)分段性、地震活動(dòng)的差異性可能與郯廬斷裂帶多期活動(dòng)和深部物質(zhì)的運(yùn)移有關(guān).

致謝衷心感謝中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)張海江教授無(wú)私提供的TOMODD程序.感謝審稿專(zhuān)家對(duì)本文提出的修改意見(jiàn)及建議.本文使用了GMT(Wessel et al.，2013)進(jìn)行制圖，山東省地震臺(tái)網(wǎng)為本文提供了波形數(shù)據(jù)和余震序列地震目錄.