郯庐断裂带鲁苏段地壳速度结构的分段特征

金淑梅李清河熊 振张元生毕雪梅江苏省地震局，南京 210014中国地震局兰州地震研究所，兰州 730000

郯庐断裂带鲁苏段地壳速度结构的分段特征

金淑梅1）李清河1）熊 振1）张元生2）毕雪梅1）
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

采用多震相走时反演法获得了郯庐断裂带鲁苏段及附近（30°～37°N，113°～122°E）地壳三维速度结构。对地壳内分层速度结构的分析发现，郯庐断裂带鲁苏段存在速度的分段特征。

郯庐带在0～2 km层速度分布可分为5段：①35.3°N 以北段，与郯庐断裂带安丘段位置大体一致，此段速度较高，曾发生了公元前70年安丘7级地震，现代中小地震也较多，此段及东西两侧地表为中生代或更早地层，速度结构的结果和地表地层反映的可能速度一致。②34.5°～35.3°N, 与郯庐带莒南-郯城段位置一致，速度低些，曾发生了1668年郯城81/2级地震，现代中小地震非常多。此段东侧以海州湾为中心速度较低,向外速度逐渐增高，地表地层主要为白垩纪及新近纪以来沉积地层，速度较低; 郯庐带西侧主要为古生代地层，速度较低，再往西，是结晶基底，速度较高，本研究的速度图像与地质结果基本一致。③33°～34.5°N, 与郯庐带新沂-泗洪段位置基本一致，其中速度较高处是宿迁到新沂，此段为白垩纪地层，没有发生大地震，但发生过一些现代小震。宿迁到泗洪速度略低，没有发生大地震，现代小震也较少。带外总体是西侧略高于东侧，西侧徐州附近为古生代地层，速度略高些。以上结果在位置上与李家灵等给出的安丘段、莒县-郯城段和新沂-泗洪段一致，它们分别是3个独立的破裂单元。④32.5°～33°N, 在郯庐带为泗洪-定远段，发生过4～5级地震。本段东侧为苏北平原，有很厚的沉积盖层，N+Q厚度可达1000 m，前震旦纪基底深达7～10 km，表现为速度较低。本段西侧在五河与定远间地表地层主要为新近纪以来沉积地层，速度偏低，与本研究的结果基本一致。⑤32.5°N 以南，速度较高，有一些4～5级或5级地震，小地震也较多。地表主要为晚侏罗纪-白垩纪地层或古生代地层，本层速度偏高。

浅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绝非偶然，表明郯庐带新沂到泗洪段可能是断裂的闭锁段，未来有可能发生较大地震。

对2～5 km，5～10 km，10～15 km，15～20 km，20～25 km，25 km～M各层的速度分析表明郯庐断裂带鲁苏段地壳速度结构自浅至深分为3段, 大体位置是：南段（32.5°～33°N以南），中段（32.5°～33°N 至35°～35.3°N），北段（35°～35.3°N以北）。郯庐带35°N以北地区在华北断块区内，32.5°至35°N则是苏鲁断褶带和华北断块区的分界，而32.5°N以南是下扬子断块区和华北断块区的分界，其位置与研究区内的大地构造块体相吻合，故这种分段差异实际上是构造块体的速度差异，且这种差异在地壳深部亦存在。上地壳分段与苏鲁超高压变质岩带的插入有关，中、下地壳速度分段则可能和火山岩滞留有关。郯庐带西侧速度总体高于东侧，反映了不同构造块体的形成和组成差别，也说明了该断裂带可能延伸到莫霍面。而不同深度的分段性可能反映了不同地质演化过程。在15 km以深郯庐带中段（33°～35°N）速度低而南、北两段速度高。由于速度结构的复杂性，局部低速层顶部或下部均会孕育大地震，故应注意郯庐带中段（33°～35°N）中下地壳发生大地震的可能。