胶东半岛地壳速度结构及其构造意义

潘素珍， 王夫运*， 郑彦鹏， 段玉玲， 刘兰， 邓晓果， 宋向辉， 孙一男， 马策军， 李怡靑

1 中国地震局地球物理勘探中心， 郑州 450002 2 国家海洋局第一海洋研究所， 青岛 266061



胶东半岛地壳速度结构及其构造意义

潘素珍1， 王夫运1*， 郑彦鹏2， 段玉玲1， 刘兰1， 邓晓果1， 宋向辉1， 孙一男1， 马策军1， 李怡靑1

1 中国地震局地球物理勘探中心， 郑州 450002 2 国家海洋局第一海洋研究所， 青岛 266061

胶东半岛地处华北平原东北部沿海地区，北东向断裂带异常发育，该区不仅是华北震区中、强地震活动的频发区，又是中-新生代地壳构造活动的大陆边缘带.中国东部最大规模的郯庐断裂带纵贯胶东半岛西部，苏鲁超高压变质带位于该半岛南侧，彰显其地理位置重要而特殊.为深入认识我国近海与海陆过渡带地壳结构特征及其深部动力学背景等基础科学问题，2013年在胶东半岛东部实施了海陆联合探测项目.本文对布设的北西向宽角反射/折射探测剖面进行了计算处理，获取了该测线的地壳精细结构及其构造特征.结果表明：胶东半岛地壳结构复杂，该区基底埋深较浅，地表速度偏高，地壳速度结构呈现东西迥异的非均匀性特征，具有横向分层、纵向分块的典型特性.作为郯庐断裂带重要组成部分的牟平—即墨断裂带是胶东半岛上非常重要的断裂带，该断裂带东西两侧的地壳结构特征差异非常明显，断裂带东侧速度偏低，而西侧速度偏高,地壳各分层界面形态在该断裂带两侧起伏变化明显，地壳结构整体上呈现南东浅北西较深的结构特征.总体来看，胶东半岛不同区段呈现出的结构差异与该区大地构造单元的划分基本相符，在界面起伏变化明显的区域与地表穿过的断裂带遥相呼应.作为华北板块和扬子块体相互碰撞的边缘地带，胶东半岛复杂的深部结构特征与西太平洋板块对其的俯冲挤压有着密切的关联，该研究对了解本区地壳构造变化的深部动力学背景有着重要的研究意义.

胶东半岛； 郯庐断裂带； 海陆联合探测； 地壳速度结构

1 引言

胶东半岛地处中国华北平原东北部沿海地区，山东省的东部，三面环海，突出于黄海、渤海之间，北隔渤海与辽东半岛遥遥相对，东隔黄海与朝鲜半岛和日本列岛相望.胶东半岛属中朝准地台胶辽台隆，多山地丘陵，山体走向多为近北东走向.胶东半岛隶属华北块体并位于华北克拉通的东部边缘，华北克拉通破坏是中国东部地质演化的重要事件，而岩石圈厚度的巨大变薄是克拉通破坏的重要表现之一.目前对华北克拉通东部岩石圈破坏的开始和结束时间以及遭遇破坏的深部构造模式有所争论(邓晋福等，1994；吴福元和孙德有，1999；吴福元等，2000；Xu,2001；Gao et al.,2002；许文良等，2004；路凤香等，2006)，但华北克拉通东部中新生代遭遇破坏这一地质事实已被众多地质学家所证实(吴福元等，2003；邱瑞照等，2004；于宋月,2007；嵇少丞等，2008；李三忠等，2004).胶东半岛位于华北克拉通遭遇破坏的东部边缘，因此该区成为我们研究华北东部岩石圈破坏的理想场所，而展开对该区地壳深部结构的进一步研究可以为华北克拉通东部破坏原因提供更有力的证据和基础.

胶东地区为华北板块和扬子板块的边缘带拼合而成(徐贵忠等，2004)，但目前关于该两个块体的构造边界带问题尚有争议(曹国权，1990；王清晨等，1992；Hacker et al.,1998；翟明国等，1999；宋明春和王来明，2000；王来明等，2001；林伟等，2003；周存亭等，2003；张岳桥等，2007).同时胶东半岛又是我国规模最大的黄金矿集中区, 在不足大陆0.2%的地区黄金储量却占了全国的四分之一,该区可划分为三个金矿带：胶西北(招远—莱州)、栖蓬福(蓬莱—栖霞)和牟乳(牟平—乳山)成矿带(陈光远等，1989；翟明国等，2001；宋明春等，2010；姜晓辉等，2011)，其中，胶西北矿集区是胶东金矿资源最丰富的地区.研究区如此集中的金矿产出，近年来已引起众多地学家的广泛关注(苗来成等，1997；邓军等，2000；杨进辉等，2000，2003；徐贵忠等，2004；崔书学，2007；宋明春等，2010；姜晓辉等，2011；周起凤等，2011；蔡亚春等，2011；朱凤丽和张强，2012；Song et al.,2012a,b；刘述敏等，2014).前人对胶东半岛上金矿形成的地质构造背景、成矿规律、成矿作用等都做了深入探讨.胶东半岛上分布有近北东走向的多条断裂带，中国东部规模最大的郯庐断裂带纵贯半岛西部，渤海—威海断裂带穿越渤海直达胶东半岛北部，并与郯庐断裂带在渤海中部交汇.半岛内陆还分布着其他许多规模不等、方向不一的次级断裂活动，这样特定的地质构造背景，决定了胶东半岛及近海是一个多震地区，同时也是华北地震区中、强地震活动最频繁的断裂带、交汇区.燕山运动以来，构造活动和岩浆活动强烈，自第三级至今，区内的新构造显著.海陆边界往往是极易诱发地震的特殊场所，胶东半岛及其附近地区继承了历史地震活动基本特点，是中、小地震和震群的高发地区(杜康康等，2010)，该区频繁的地震活动不仅与该区特殊的地理位置有关，同时位于太平洋板块俯冲带的日本地区的强震活动对鲁东—黄海地区的地震活动也具有重要的影响(虞雪君等，1994；郑建常和蒋海昆，2007).胶东半岛作为典型的地震活动带，有历史地震记载以来曾多次发生强震，半岛及周边区域共发生6.0级以上地震7次，7.0级以上地震5次.胶东半岛不但位于华北克拉通遭遇破坏的东部边界，同时作为我国金矿最大的集聚区又是华北块体和华南块体两大块体碰撞的交接地带，近年来该区的地震活动又异常活跃，因此展开对该区的深入研究凸显重要.

为研究胶东半岛的地质构造背景及地震活动性，近年来在该区开展过多项地球物理的探测与研究(徐杰等，1998；张先康等，1998；江为为等，2000；张成科等，2002；王夫运等，2004；Li et al.,2010,2011；Li et al.,2012a,b；王帅军等，2013；徐涛等，2014)，为胶东半岛地震发生构造背景提供了重要的参考价值.胶东半岛区域地质构造极复杂，地球物理资料表明华北东部低速块体与高速块体并存(马杏垣，1989；张先康等，1998；王夫运等，2004；胥颐等，2006；刘保金等，2012).截止目前已有资料，地震震源皆位于地壳内，为了研究地震发生的孕震机制和发震机理及其地球动力学背景，那么需展开对胶东地区地壳细结构的深入研究.为了认识我国近海与海陆过渡带油气资源形成和自然灾害发生的规律，探索地球内部结构和演化过程等地质基础科学问题，国家海洋局第一海洋研究所、中国科学院地质与地球物理研究所及中国地震局地球物理勘探中心等单位共同实施了“海陆联合深部地球物理探测关键技术研究“的重要课题.2013年在胶东半岛东部布设一条北西向海陆联合探测剖面，来更好地探测胶东半岛及其临近地区活动断层的深浅构造关系、地震孕震环境及地壳结构，结合研究区其他探测成果进行综合分析，该研究将对海陆交接部位的地质结构与构造研究提供了坚实的基础，为该区众多地球科学问题提供合理的解释依据.

2 研究区地质概况与测线布设

2.1 研究区地质概况

胶东半岛主要指郯庐断裂以东、胶莱盆地以北的广泛地区，由胶北隆起、胶莱盆地和胶南造山带3个次级构造单元组成.根据地质图集(马丽芳，2002)，研究区由五台褶皱带，扬子褶皱带及吕梁褶皱带三大构造单元构成.胶东半岛以一系列的褶皱和变形为特征，且该区岩浆活动十分频繁，胶北隆起区和胶南造山带晚中生代花岗岩类侵入体十分发育，是我国东部中生代花岗岩质岩石较为发育的地区(张田和张岳桥，2007)，而胶莱盆地则以大量的中酸性火山岩为特征，如图1示.研究区西侧以近南北走向的郯庐断裂带为界与鲁西地块相隔，南侧为著名的苏鲁超高压变质带，北界由秦皇岛—威海断裂构成.胶东地区的断裂构造带十分发育，地表断裂构造是NE—NNE向断裂为主的脆性正断层，典型断裂包括：黄县—莱州断裂带、招远—平度断裂带和斜穿半岛中部的牟平—即墨断裂带等，这些断裂带控制了胶东地区的构造演化和金矿成矿作用，是中国东部郯庐断裂系的重要组成部分.其中，牟平—即墨断裂带是研究区内非常重要的断裂构造,发育于郯庐断裂带东侧的鲁东地区，由多条NNE向、呈雁列展布的断裂组成，从西向东依次为：桃村—东陡山断裂，郭城断裂，朱吴断裂和海阳断裂(如图1所示).牟平—即墨断裂带作为郯庐断裂系统的主要组成之一，向北越过北黄海，与鸭绿江断裂相接，向南斜切苏鲁造山带，与日照断裂相连(张岳桥等，2007)，同时该断裂带在白垩纪控制了胶莱盆地的形成和发育.夹于郯庐断裂带和牟平—即墨断裂带之间的为胶北隆起，也称为胶北地体(张田和张岳桥，2008)，由广泛出露的变质基底组成，其中招远—平度断裂带是胶北隆起区规模最大的区域断裂，走向呈S型，为胶东半岛金矿的主要控矿断裂.胶东地区岩浆活动十分频繁，从太古代到新生代都有发育，以燕山期岩浆活动最为强烈.胶东半岛大地构造位置属滨太平洋成矿带，是中—新生代活动的大陆边缘带，有着深部壳-幔结构演变的原因，该区在早中生代经历了扬子和华北陆块的俯冲碰撞作用，其后进入了中国东部古太平洋构造与作用时期(胡受奚等，1994)，并经历了岩石圈的巨大减薄和中生代“成矿大爆发”(吴福元等，2000；Yang et a1.，2003；Zhai et a1.，2004；邱瑞照等,2004；李三忠等，2004).大规模的燕山期岩浆断陷盆地的形成和成矿爆发其实质是深部地质构造特征的显示.华北地台是中国最古老的大陆克拉通和重要的成矿区，而作为华北地台东部边缘的胶东半岛，其深部地壳结构及其深部动力学过程的探讨无疑具有重要的研究意义.

图1 剖面位置与地质构造图Fig.1 Map showing location of seismic sounding profile and geological structure

2.2 测线位置与数据采集

为更好执行“海陆联合深部地球物理探测关键技术研究”的重要课题，受国家海洋局第一海洋研究所、中国科学院地质与地球物理研究所的委托，中国地震局地球物理勘探中心承担了该项目陆地地震探测剖面的地震探测工作.按照项目的要求，在胶东半岛陆地区域布设一条北西向主动源深地震宽角反射/折射探测剖面，如图1所示.探测陆地剖面南东起山东海阳市的东南海边，经栖霞向北西至蓬莱市的西南方向海滩附近，探测剖面的陆地最大观测长度约130 km左右(图1中粗黑色实线)，再向测线两端的黄海和渤海湾分别延伸(图1中粗黑色虚线)，形成一条总长500 km左右的海陆联合地震探测剖面.陆地探测剖面沿线布设110台三分量数字地震仪器，观测点距1.0～1.3 km.探测剖面在山东海阳海滩(东经：121°06.5514′，北纬：36°42.4297′)和栖霞附近(东经：120°56.7298′，北纬：37°12.5562′)共布设2个人工爆炸点，炮点桩号分别为310 km和367 km.该深地震探测剖面自东向西穿过了多条地质断裂带，由于受野外地质和交通条件的限制，为了压制干扰、提高仪器观测的信噪比，布置观测仪器时尽可能避开主要的交通干线、沿靠近测线的简易公路、村间小道布设，为地震资料的获取及后期资料的处理及解释奠定了坚实的基础.

本次实施的海洋-陆地联合地震探测，利用陆地人工源爆破激发、海底检波器远距离记录观测来自地壳上地幔结构信息，这在深地震探测方面开展的工作较少，没有成功的经验可以借鉴，因此，本次工作是一项试验性探测研究工作.该项目的野外数据采集工作于2013年8月完成，通过2个炮点的爆破和黄海、渤海湾气枪激发，获得沿陆地观测剖面反映基底、地壳结构的地震波信息.利用陆地地震剖面东南端炮点近2.8吨较大药量的爆破激发，在海洋布置的观测仪器希望能够记录观测到反映山东胶东半岛及其与渤海—黄海海域连接的区域地壳结构的信息.图1中黑色细实线为2009年国家重点自然科学基金“华北克拉通超长探测剖面项目”在胶东半岛布设的测线.与本次探测剖面相交于胶东半岛的中部，本文将展开对胶东半岛陆地布设的宽角反射/折射剖面进行计算与分析，并同时结合2009年布设的超长剖面探测结果对研究区的地壳结构进行综合的探讨和研究.

3 结果与分析

在获取沿线海阳和栖霞两炮地震记录的基础上，采取多种手段和方法进行震相的识别和对比，通过计算反射波组的单点深度来进一步检测读取波组到时的合理性，利用多种一维方法对各波组进行一维速度深度的计算，为下一步的二维模型构建提供基本模型.此次布设的探测剖面共识别对比出Pg,P1,P2,P3,Pm共五组震相，其中Pg波为来自基底界面的折射波，P1、P2两波组是来自上地壳内C1和C2两界面的反射波，P3波组是来自下地壳内C3界面的反射波，Pm是来自莫霍界面的反射波.在所识别对比出的五组震相中，Pg、Pm为优势波组，能量强，并能连续的对比追踪，而其他波组相比较而言相对较弱，个别震相在部分区段缺失.图2a和图3a为测线海阳炮和栖霞炮两炮的地震记录截面图，Pg、P1、P2、Pm四个波组在SP1、SP2两炮3支的记录截面上基本上都能识别对比.P3波组仅在SP2炮西支被记录到，且能量较强、连续性较好，P1波组在SP2炮西支记录截面上同样表现了能量强、连续性好的特征.在2009年华北克拉通重点基金项目中也尚未发现震相清晰和能量较强的P3震相，以上各个波组呈现的不同特性说明研究区东西两段壳内结构与构造存在很大的差异.在震相识别和读取的基础上，我们对两炮进行了理论地震图的计算，如图2b、图3b所示.我们根据一维地壳平均速度深度结果建立了二维地壳初始模型，经过对模型的多次修正，并利用射线追踪正演计算对各组震相进行了射线的追踪和走时拟合(徐涛等，2004,2014；Xu et al.，2006，2010，2014；李飞等，2013)，使得理论到时和实际到时达到最终的最佳拟合.图2c—d和图3c—d分别为海阳炮及栖霞炮的最终走时拟合及射线追踪图.在射线追踪和走时拟合的基础上，我们得到该剖面最终的二维地壳结构模型(如图4所示).从研究区最终二维地壳结构模型中，我们得到研究区地壳可划分为上地壳和下地壳两层结构，其中C2界面为上、下地壳的分界，M界面为壳幔的分界.

图2 海阳炮地震记录截面(a)、理论地震图(b)、走时拟合(c)及射线分布图(d)Fig.2 Record sections(a),synthetic seismograms(b),travel time fitting(c) and ray tracing(d) of Haiyang shot

图3 栖霞炮地震记录截面(a)、理论地震图(b)、走时拟合(c)及射线分布图(d)Fig.3 Record sections (a), synthetic seismograms (b), travel time fitting (c) and ray tracing (d) of Xixia shot

图4 海阳—栖霞探测剖面二维地壳结构图Fig.4 2D crustal velocity and structure along Haiyang—Xixia profile

上地壳是指G界面到C2界面之间的层位，是由Pg、P1和P2波组所确定.在上地壳内部又可分为三层：G界面之上的沉积层包括基岩出露地段的基岩上部的风化层为第一层,该层为一强速度梯度层.从图2a和图3a的记录截面图上我们发现，该层的速度和覆盖层的厚度无论从纵向还是横向都存在明显的非均匀性.与华北地块其他地区相比，Pg到时延迟时间较短，有较薄的覆盖层，该地区大部分地段基岩出露地表，并分布大面积花岗岩体，沿测线地表速度较大，由地表向下呈正梯度变化.G界面厚度为0.5～3.0 km，在剖面东端和中部G界面较薄，在剖面栖霞以西相对较厚；第二层为G界面至C1界面之间的地层，该层速度由基底顶部的5.80～6.00 km·s-1变化至C1界面上部6.10～6.20 km·s-1，为一较弱的正速度梯度层.C1界面沿测线起伏特征明显，埋深在12.0～17.0 km间变化，在测线350 km桩号附近呈现明显的下凹特征，达到最深约17.0 km左右，而到了栖霞附近该界面又快速隆起，达到最浅约12.0 km左右，沿测线继续向西该界面缓慢变深后变浅；第三层为C 1界面至C2界面的地层，该层速度由C1界面下部的6.22～6.35 km·s-1变化至C2界面上部6.27～6.40 km·s-1，剖面西段为一弱正速度梯度层，东段则出现速度逆转，表现为低速结构特征，最低速度为6.15 km·s-1左右.C2界面埋深为18.5～23.5 km，界面沿测线局部起伏明显，趋势特征基本与C1界面一致.该层速度整体上呈现测线东段比西段速度偏低的特征，低速层的存在和界面的不同速度跳跃，体现了剖面东西两段在该层的速度结构和构造上的明显差异.

下地壳指C2至M界面之间的层位，是由P2、P3和Pm波组所确定的.从图2a和图3a中我们可以看出,在测线中东段尚未发现反应C3界面的P3震相,这和图1中2009所布设的华北克拉通超长剖面在胶东半岛的地震记录震相特征相一致(王帅军等，2013).存在于测线中西段的C3界面起伏变化幅度不大，界面埋深约29.0～30.0 km.由于C3界面的存在，下地壳结构在剖面西段分成了两层，由C2界面下方速度为6.53～6.60 km·s-1至C3界面上方速度6.57～6.62 km·s-1，C3界面下方速度由6.75～6.86 km·s-1，再向下变化至M面速度为6.80～7.06 km·s-1.在测线东段下地壳由C2顶部6.42～6.58 km·s-1速度变化为底部为6.74～6.80 km·s-1，自上而下速度梯度逐渐加强，表明了沿测线不同区段速度结构的差异特征.由于C3界面的介入，使得下地壳的速度结构和构造的复杂程度增加，相比而言，剖面东段速度结构较简单，C2界面到M界面基本上呈正速度梯度变化，接近M面速度梯度增强，相对西段速度较低；剖面西段C3界面上下都呈正速度梯度变化，上方较弱下方较强，相对东段速度较高.M界面埋深为32.0～35.0 km，剖面起伏较明显，剖面中段较深约为34.0～35.0 km，向两端延伸逐渐减浅至32.0～32.5 km，呈现中间深两端浅的趋势特征，同时下地壳的厚度呈现东薄西厚的趋势特征.

4 结论与讨论

研究区二维地壳探测结果显示胶东半岛基底埋深较浅，地表速度偏高.相关研究(张学民等，2007)通过计算该区布设的多个台站的波速比结果发现胶东地区的波速比与华北其他地区相比偏高，可能与该区较薄的地表沉积物及广泛发育的花岗岩和高压变质岩相关.基底埋深从东部沿海到西部蓬莱呈逐渐加深的变化趋势，在个别区段起伏变化明显，在测线西端蓬莱附近基底达到最深约3.0 km·s-1左右.从最终的二维地壳结构特征来看，沿剖面地壳结构具有明显的横向分层、纵向分块特征.作为郯庐断裂带重要组成部分的牟平—即墨断裂带是胶东半岛上非常重要的断裂带，该断裂带东西两侧的地壳结构特征差异非常明显，断裂带东侧速度偏低，而西侧速度偏高,地壳各分层界面形态在该断裂带两侧起伏变化明显，可以看出该断裂带对胶东半岛的深部动力学背景的研究具有重要的价值.胶东半岛地壳厚度呈现中间厚两侧薄的特征，在栖霞附近地壳达到最厚约34.0 km，两端较薄约31.0 km左右.从基底界面的变化形态与地壳厚度的趋势特征可以看出二者之间存在很好的耦合关系，在基底较浅处地壳较厚，而在基底较深处地壳相对较薄.研究区上地壳厚度呈现明显的西薄东厚的特征，而下地壳则表现出东薄西厚的变化特征，上下地壳的解耦特征从而体现该区地壳的深部动力学机制异常复杂，而胶东半岛不但位于太平洋板块向欧亚板块俯冲的海陆构造的边缘，同时又处于华北地块和扬子地块的挤压拼接带，在两种动力学背景的综合作用下而导致该区现今复杂的地壳结构特征，同时从分布于该区NNE向断裂带的展布来看，太平洋板块对胶东半岛的俯冲起到了更加决定性的推动作用.

根据该测线二维速度等值线和界面起伏变化特征，显示胶东半岛下方深部地壳结构复杂，在剖面330 km和340 km桩号附近速度等值线在G界面上下有明显的起伏变化，这两个桩号附近的位置与地表穿过的朱吴断裂和郭城断裂相对应，Pg震相在SP1和SP2两炮记录截面上显示了波形紊乱到时滞后的现象而在C1界面之上这两条断裂附近速度变化相对均匀，因此推断这两条断裂穿透基底中止于C1界面以上.在剖面355 km桩号附近该测线东西两侧由浅至深地壳速度结构在纵向和横向上均存在明显的非均匀性，该桩号与牟平—即墨断裂带的桃村断裂相对应，G界面在该处有较明显的变化，向东有一加深趋势，在SP1和SP2炮记录截面图上Pg波在该处有明显的到时滞后且波形紊乱特征，说明该断裂在浅部有断裂迹象.该断裂带东段与西段震相相比波形紊乱，能量相对较弱，震相难以连续对比和较远追踪，尤其是在测线西段P3震相的出现及P1震相的能量加强，震相差异反射出断裂带两侧岩性的不同.二维地壳速度结构图上可以看出从地表到莫霍界面桃村断裂带两侧的速度结构变化更为明显，断裂带以东速度偏低，以西速度偏高，呈现东西两侧迥异的不同块体特征.并且C1、C2和M界面在该断裂带附近都出现不同程度的隆起或下凹特征，且C3界面只出现在剖面的西段，因此我们进一步推断桃村断裂可能为深切地壳的大断裂，从而使得地壳下部的韧性变形过渡到地壳中、上部的脆性变形，相交的脆韧转换带在区域应力的作用下往往就成为了中强地震发生的场所，与而相关研究(王志才等，2006)指出桃村断裂带附近为中强地震发生的有利部位相吻合.前人研究结果表明胶东地区为华北块体和华南块体碰撞的边界，但关于两个块体碰撞的边界位置尚有争论(曹国权，1990；王清晨等，1992；Hacker et al.,1998；翟明国等，1999；宋明春和王来明，2000；王来明等，2001；周存亭等，2003；林伟等，2003；张岳桥等，2007)，而从穿过胶东半岛所布设剖面所获结果我们推断桃村断裂可能为华北、华南两个块体碰撞边界的深部体现，这对我们认识中国东部地区板块拼合有着重要的研究意义.

胶东半岛在中、新生代时期发生了多个重要地质事件，诸如华北克拉通东部岩石圈遭遇破坏、胶东半岛地壳隆升、金矿大爆发以及频繁的岩浆活动等，从各地质事件发生时间的接近性可以推断该区各地质事件之间必然存在着一定的关联.华北克拉通东部岩石圈减薄作为最重要的地质事件，尽管对其原因有多种动力学机制来进行解释，但岩石圈拆沉作为其中一种动力学模式更能合理解释其减薄原因而被人们广泛认同(吴福元等，2003),由于古太平洋板块的俯冲使华北克拉通东部岩石圈加厚，加厚岩石圈由于拆沉作用而导致地幔岩浆底侵和上涌，从而致使地壳隆升而减薄.大规模的燕山期岩浆活动、断陷盆地形成和短时期的成矿大爆发可以看为是华北克拉通岩石圈减薄深部过程的浅部响应.有关研究(张华锋等，2006)认为地壳的伸展减薄可能对中下地壳厚度产生影响，认为地壳的伸展减薄应主要发生在塑性变形的下地壳，上地壳则主要表现为脆性活动，而局部的地层褶皱不会影响大范围的上地壳厚度.这和我们此次胶东地区获取的二维地壳结构结果很吻合，上地壳较厚和其他地区差别不大，而下地壳厚度则相对较薄.该区地壳早白垩纪前厚度大于40 km(张华锋等，2006),而从此次剖面地壳结果显示胶东地区地壳厚度在31～34 km之间，显然该区整个地壳发生了减薄作用，而地壳变薄主要发生在下地壳.由此可以说地壳结构的构造运动是岩石圈深部运动过程在浅部的体现和响应，华北克拉通东部岩石圈的巨量减薄诱发了胶东半岛强烈而广泛的岩浆活动和爆发式成矿作用.

致谢 感谢国家海洋局第一海洋研究所、中国科学院地质与地球物理研究所对本项目的大力支持和帮助，郝天姚研究员，刘保华研究员、刘少华老师等诸多专家对该结果的探讨与讨论，中国地震局物探中心诸多同事对该项目的大力支持，以及两名审稿人的认真审阅及其中肯的建议，正是由于他们才使本论文质量得到进一步提升，在此表示衷心感谢.

Cai Y C, Fan H R, Hu F F, et al. 2011. Ore-forming fluids, stable isotope and mineralizing age of the Hubazhuang gold deposit, Jiaodong Peninsula of eastern China.ActaPetrologicaSinica(in Chinese), 27(5): 1341-1351.

Cao G Q. 1990. Preliminary discussion on “ Jiaonanterrane”.ShandongGeology(in Chinese), 6(2): 1-10.

Chen G Y, Shao W, Sun D S. 1989. Jiaodong Gold ore Genetic Mineralogy and Prospecting (in Chinese). Chongqing: Chongqing Publishing House, 125-234.Cui S X. 2007. Analysis on south widening and ore prospecting future of Jiaojia fault belt.GeologyofShandong(in Chinese), 23(10): 7-10.

Deng J, Yang L Q, Fang Y, et al. 2000. Crust-mantle interaction and Ore-forming effect of gold ore deposits concentrated area in Jiaodong, Shandong. China.ScientiaGeologicaSinica(in Chinese), 35(1): 60-70.Deng J F, Mo X X, Zhao H L, et al. 1994. Lithosphere root/de-rooting and activation of the east China continent.Geoscience(in Chinese), 8(3): 349-356.

Du K K, Kong Y, Li X R. 2010. Study of the geological disaster and the control countermeasure in the Jiaodong Peninsula.JournalofGeologicalHazardsandEnvironmentPreservation(in Chinese), 21(3): 12-17.

Gao S, Rudnick R L, Carlson R W, et al. 2002. Re-Os evidence for replacement of ancient mantle lithosphere beneath the North China Craton.EarthandPlanetaryScienceLetters, 198(3-4): 307-322.

Hacker B R, Ratschbacher L, Webb L, et al. 1998. U-Pb zircon ages constrain the architecture of the ultrahigh-pressure Qinling-Dabie orogen, China.EarthPlanet.Sci.Lett., 161(1-4): 215-230.

Hu S X, Zhao Y Y, Hu Z H, et al. 1994. Evolution and development of tectonics and magmatism at the active continental margin of the east china (E 106°) during Mesozoic and Cenozoic.ActaPetrologicaSinica(in Chinese), 10(4): 370-381.

Ji S C, Wang Q, Xu Z Q. 2008. Break-Up of the North China craton through lithospheric thinning.ActaGeologicaSinica(in Chinese), 82(2): 174-193.

Jiang W W, Hao T Y, Jiao C M, et al. 2000. The characters of gravity and magnetic fields and crustal strcture from Qingzhou to Muping, Shandong Province.GeophysicsProcesses(in Chinese), 15(4): 18-26, doi: 10.3969/j.issn.1004-2903.2000.04.003.Jiang X H, Fan H R, Hu F F, et al. 2011. Comparative studies on fluid inclusion in different depths and ore genesis of the Sanshandao gold deposit, Jiaodong Peninsula.ActaPetrologicaSinica(in Chinese), 27(5): 1327-1340.

Li F, Xu T, Wu Z B, et al. 2013. Segmentally iterative ray tracing in 3-D heterogeneous geological models.ChineseJournalofGeophysics(in Chinese), 56(10): 3514-3522, doi: 10.6038/cjg20131026.

Li S Z, Liu J Z, Zhao G C, et al. 2004. Key geochronology of Mesozoic deformation in the eastern block of the North China Craton and its constraints on regional tectonics: a case of Jiaodong and Liaodong Peninsula.ActaPetrologicaSinica(in Chinese), 20(3): 633-646.

Li S Z, Kusky T M, Zhao G C, et al. 2010. Two-stage Triassic exhumation of HP-UHP terranes in the western Dabie orogen of China: constraints from structural geology.Tectonophysics, 490(3-4): 267-293.

Li S Z, Kusky T M, Zhao G C, et al. 2011. Thermochronological constraints on two-stage extrusion of HP/UHP terranes in the Dabie-Sulu orogen, east-central China.Tectonophysics, 504(1-4): 25-42.

Li S Z, Zhao G C, Dai L M, et al. 2012a. Cenozoic faulting of the Bohai Bay Basin and its bearing on the destruction of the eastern North China Craton.JournalofAsianEarthSciences, 47: 80-93.

Li S Z, Zhao G C, Santosh M, et al. 2012b. Paleoproterozoic structural evolution of the southern segment of the Jiao-Liao-Ji Belt.NorthChinaCraton.PrecambrianResearch, 200-203: 59-73.

Lin W, Faure M, Wang Q C. 2003. Mesozoic geometry and kinematics in the Jiaodong peninsula and its tectonic evolution.ChineseJournalofGeology(in Chinese), 38(4): 495-505.

Liu B J, He H L, Shi J H, et al. 2012. Crustal Structure and active faults of the Tangyin Graben in the Eastern Margin of Taihang Mountain.ChineseJournalofGeophysics(in Chinese), 55(10): 3266-3276, doi: 10.6038/j.issn.0001-5733.2012.10.009. Liu S M, Wang S, Shi G F, et al. 2014. The geological characteristics and structural ore-controlling rules of Xiazhuang gold mine, Laixi city, Shandong Province.ChinaMiningMagazine(in Chinese), 23(3): 80-87. Lu F X, Zheng J P, Shao J A, et al. 2006. Asthenospheric upwelling and lithospheric thinning in late Cretaceous-Cenozoic in eastern North China.EarthScienceFrontiers(in Chinese), 13(2): 86-92.

Ma L F. 2002. The Geological Atlas of China (in Chinese). Beijing: Geological Publishing House, 38-39.

Ma X Y. 1989. Lithospheric Dynamics Atlas of China (in Chinese). Beijing: China Cartographic Publishing House.

Miao L C, Luo Z K, Guan K, et al. 1997. The evolution of the ore-controlling faults in the Zhaoye gold belt, eastern Shandong province.ContributionstoGeologyandMineralResourcesResearch(in Chinese), 12(1): 26-35.

Qiu R Z, Deng J F, Zhou S, et al. 2005. Lithosphere types in North China: Evidence from geology and geophysics.ScienceinChinaSer.DEarthSciences, 48(11): 1809-1827.

Song M C, Cui S X, Zhou M L, et al. 2010. The deep oversize gold deposit in the Jiaojia field, Shandong Province and its enlightenment for the Jiaojia-type gold deposits.ActaGeologicaSinica(in Chinese), 84(9): 1349-1358.

Song M C, Wan G P, Cao C G, et al. 2012a. Geophysical-Geological Interpretation and Deep-seated gold deposit prospecting in Sanshandong-Jiaojia area, Eastern Shandong province, China.ActaGeologicaSinica, 86(3): 640-652.

Song M C, Wang L M. 2000. The latest understandings of fundamental geology of Jiaonan orogenic belt.RegionalGeologyofChina(in Chinese), 19(1): 1-6.

Song M C, Yi P H, Xu J X, et al. 2012b. A step metallogenetic model for gold deposits in the northwestern Shandong Peninsula, China.EarthSciences, 55(6): 940-948.

Wang F Y, Zhang X K, Chen Y, et al. 2004. 2-D P-wave velocity structure in the mid-east segment of Zhangjiakou—Bohai tectonic zone: Anxin-Xianghe-Kuancheng DSS profile.ActaSeismologicaSinica(in Chinese), 26(S1): 31-41.Wang L M, Song M C, Wang P C. 2001. Study development on Jiaonan-Weihai tectonic belt and discussion of some important geological problems.GeologyofShandong(in Chinese), 18(3-4): 78-83.

Wang Q C, Zhang R Y, Cong B L, et al. 1992. Eclogites in eastern Shandong-northern Jiangsu region: their structure and exhumation mechanism.ActaPetrologicaSinica(in Chinese), 8(2): 153-160.

Wang S J, Wang F Y, Zhang J S, et al. 2013. Crustal structure and its features in the southwest margin of Bohai bay and adjacent areas.SeismologyandGeology(in Chinese), 35(2): 278-289.

Wang Z C, Deng Q D, Du X S, et al. 2006. Active fault survey on the Tanlu fault zone in Laizhou bay.ActaSeismologicaSinica(in Chinese), 28(5): 493-503.

Wu F Y, Ge W C, Sun D Y, et al. 2003. Discussions on the lithospheric thinning in Eastern China.EarthScienceFrontiers(ChinaUniversityofGeosciences,Beijing) (in Chinese), 10(3): 51-60.

Wu F Y, Sun D Y. 1999. The mesozoic magmatism and lithospheric thinning in eastern China.JournalofChangchunUniversityofScienceandTechnology(in Chinese), 29(4): 313-318.

Wu F Y, Sun D Y, Zhang G L, et al. 2000. Deep geodynamics of Yanshan movement.GeologicalJournalofChinaUniversities(in Chinese), 6(3): 379-388.

Xu G Z, Cai Y J, Zhou R, et al. 2004. Discussion on the dynamic conditions of formation of Jiaolai Basin and its relation to gold mineralization.Geoscience(in Chinese), 18(1): 8-16.

Xu J, Song C Q, Chu Q Z. 1998. Preliminary study on the seismotectonic characters of the Zhangjiakou-Penglai Fault zone.SeismologyandGeology(in Chinese), 20(2): 125-134.

Xu T, Li F, Wu Z B, et al. 2014. A successive three-point perturbation method for fast ray tracing in complex 2D and 3D geological models.Tectonophysics, 627: 72-81. doi: 10.1016/j.tecto.2014.02.12.

Xu T, Xu G M, Gao E G, et al. 2004. Block modeling and shooting ray tracing in complex 3-D media.ChineseJournalofGeophysics(in Chinese), 47(6): 1118-1126, doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.2004.06.027.

Xu T, Xu G M, Gao E G, et al. 2006. Block modeling and segmentally iterative ray tracing in complex 3D media.Geophysics, 71(3): T41-T51.Xu T, Zhang Z J, Gao E G, et al. 2010. Segmentally iterative ray tracing in complex 2D and 3D heterogeneous block models.BulletinoftheSeismologicalSocietyofAmerica, 100(2): 841-850.

Xu T, Zhang Z J, Tian X B, et al. 2014. Crustal structure beneath the Middle-Lower Yangtze metallogenic belt and its surrounding areas: Constraints from active source seismic experiment along the Lixin to Yixing profile in East China.ActaPetrologicaSinica(in Chinese), 30(4): 918-930.

Xu W L, Wang Q H, Wang D Y, et al. 2004. Processes and mechanism of Mesozoic lithospheric thinning in eastern North China Craton: Evidence from Mesozoic igneous rocks and deep-seated xenoliths.EarthScienceFrontiers(ChinaUniversityofGeosciences,Beijing) (in Chinese), 11(3): 309-317.

Xu Y, Liu J H, Hao T Y, et al. 2006. P wave velocity structure and tectonics analysis of lithospheric mantle in eastern chin-a seas and adjacent regions.ChineseJournalofGeophysics(in Chinese), 49(4): 1053-1061, doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.2006.04.017.

Xu Y G. 2001. Thermo-tectonic destruction of the Archaean lithospheric keel beneath eastern China: evidence, timing and mechanism.PhysicsandChemistryoftheEarth,PartA, 26(9-10): 747-757.

Yang J H, Wu F Y, Wilde S A, et al. 2003. A review of the geodynamic setting of large-scale late Mesozoic gold mineralization in the North China craton: An association with lithospheric thinning.OreGeol.Rev., 23(3-4): 125-152.

Yang J H, Zhou X H, Chen L L. 2000. Dating of gold mineralization for super-large altered tectonite-type gold deposits in Northwestern Jiaodong Peninsula and its implications for gold metallogeny.ActaPetrologicaSinica(in Chinese), 16(3): 454-458.

Yang J H, Zhu M F, Liu W, et al. 2003. Geochemistry and petrogenesis of Guojialing granodiorites from the northwestern Jiaodong Peninsula, eastern China.ActaPetrologicaSinica(in Chinese), 19(4): 692-700.

Yu S Y, Xu Y G, Huang X L, et al. 2007. Comparison of composition and thermal state of the upper mantle beneath northeast and north China: Implication for lithospheric thinning in eastern China.ActaPetrologicaSinica(in Chinese), 23(6): 1252-1268.

Yu X J, Feng D Y, Jiang C, et al. 1994. A study on correlativity of strong and moderate earthquakes in East China and strong earthquakes in Japan marine regions.EarthquakeResearchinChina, 10(1): 38-46.

Zhai M G, Cong B L, Guo J H, et al. 1999. Sm-Nd geochronology and petrography of garnet pyroxene granulites in the Northern Sulu region and their geotectonic implication.ScientiaGeologicaSinica(in Chinese), 34(3): 301-310.

Zhai M G, Yang J H, Liu W J. 2001. Large gold concentration area on Jiaonan and Large-scale mineralization.ScienceinChina(SeriesD), 31(7): 545-551.

Zhai M G, Zhu X X, Liu J M, et al. 2004. Time range of Mesozoic tectonic regime inversion in eastern North China Block.ScienceinChina(SeriesD), 47(2): 151-159.

Zhang C K, Zhang X K, Zhao J R, et al. 2002. Study and review on crust—mantle velocity structure in Bohai Bay and its adjacent areas.ActaSeismologicaSinica(in Chinese), 24(4): 428-435.

Zhang H F, Li S R, Zhai M G, et al. 2006. Crust uplift and its implications in the Jiaodong Peninsula, eastern China.ActaPetrologicaSinica(in Chinese), 22(2): 285-295.

Zhang T, Zhang Y Q. 2007. Geochronological sequence of mesozoic intrusive magmatism in Jiaodong peninsula and its tectonic constraints.GeologicalJournalofChinaUniversities(in Chinese), 13(2): 323-336.

Zhang T, Zhang Y Q. 2008. Late Mesozoic Tectono-magmatic evolution history of the Jiaobei uplift-Shandong Peninsula.ActaGeologicaSinica(in Chinese), 82(9): 1210-1218.

Zhang X K, Zhu Z P, Zhang C K, et a1. 1998. Crust and upper mantle structure of the Zhangjiakou-Bohai Sea seismic zone. ∥ Institute of Geology, State Seismological Bureau (ed.). Research on Active Fault (6) (in Chinese). Beijing: Seismological Press, 1-16.Zhang X M, Zhang T Z, Li Y H, et al. 2007. Study on multi-station seismic velocity ratios in Shandong area.SeismologyandGeology(in Chinese), 29(1): 95-104.

Zhang Y Q, Li J L, Zhang T, et al. 2007. Late mesozoic kinematic history of the Muping-Jimo Fault Zone in Jiaodong Peninsula, Shandong Province, East China.GeologicalReview(in Chinese), 53(3): 289-300.Zheng J C, Jiang H K. 2007. Correlation analysis and causality test between Ludong-Huanghai block and south Japan.ActaSeismologicaSinica(in Chinese), 29(4): 358-368.

Zhou C T, Zhou G Z, Hu Y Q. 2003. Dabie-Sulu Geological Map of Orogenic Belt (in Chinese). Beijing: Geological Publishing House.Zhou Q F, Li S R, Chen H Y, et al. 2011. Discovery and geological significance of telluride minerals in the Yinggezhuang gold deposit, Rushan, Jiaodong.ActaPetrologicaSinica(in Chinese), 27(6): 1847-1856.Zhu F L, Zhang Q. 2012. To investigate the prospecting gold deposit in Xixia area, Shandong Province.WestChinaExplorationEngineering(in Chinese), (4): 161-164.

附中文参考文献

蔡亚春, 范宏瑞, 胡芳芳等. 2011. 胶东胡八庄金矿成矿流体、稳定同位素及成矿时代研究. 岩石学报, 27(5): 1341-1351.

曹国权. 1990. 试论“胶南地体”. 山东地质, 6(2): 1-10.

陈光远, 邵伟, 孙岱生. 1989. 胶东金矿成因矿物学与找矿. 重庆: 重庆出版社, 125-234.

崔书学. 2007. 焦家断裂带南延问题及南延段找矿前景分析. 山东国土资源, 23(10): 7-10.

邓军, 杨立强, 方云等. 2000. 胶东地区壳—幔作用与金成矿效应. 地质科学, 35(1): 60-70.

邓晋福, 莫宣学, 赵海玲等. 1994. 中国东部岩石圈根/去根作用与大陆“活化”—东亚型大陆动力学模式研究计划. 现代地质, 8(3): 349-356.

杜康康, 孔彦, 李相然. 2010. 胶东半岛的地质灾害及防治对策建议. 地质灾害与环境保护, 21(3): 12-17.

胡受奚, 赵乙英, 胡志宏等. 1994. 中国东部中—新生代活动大陆边缘构造-岩浆作用演化和发展. 岩石学报, 10(4): 370-381.

嵇少丞, 王茜, 许志琴. 2008. 华北克拉通破坏与岩石圈减薄. 地质学报, 82(2): 174-193.

江为为, 郝天姚, 焦丞民等. 2000. 山东青州—牟平重、磁场特征及地壳结构. 地球物理学进展, 15(4): 18-26, doi: 10.3969/j.issn.1004-2903.2000.04.003.

姜晓辉, 范宏瑞, 胡芳芳等. 2011. 胶东三山岛金矿中深部成矿流体对比及矿床成因. 岩石学报, 27(5): 1327-1340.

李飞, 徐涛, 武振波等. 2013. 三维非均匀地质模型中的逐段迭代射线追踪. 地球物理学报, 56(10): 3514-3522, doi: 10.6038/cjg20131026.

李三忠, 刘建忠, 赵国春等. 2004. 华北克拉通东部地块中生代变形的关键时限及其对构造的制约: 以胶辽地区为例. 岩石学报, 20(3): 633-646.

林伟, Michel Faure, 王清晨. 2003. 胶东半岛中生代构造演化的几何学和运动学. 地质科学, 38(4): 495-505.

刘保金, 何宏林, 石金虎等. 2012. 太行山东缘汤阴地堑地壳结构和活动断裂探测. 地球物理学报, 55(10): 3266-3276, doi: 10.6038/j.issn.0001-5733.2012.10.009.

刘述敏, 王帅, 史高飞等. 2014. 山东莱西市下庄金矿地质导致特征及构造控矿规律. 中国矿业, 23(3): 80-87.

路凤香, 郑建平, 邵济安等. 2006. 华北东部中生代晚期—新生代软流圈上涌与岩石圈减薄. 地学前缘, 13(2): 86-92.

马丽芳. 2002. 中国地质图集. 北京: 地质出版社, 38-39.

马杏垣. 1989. 中国岩石圈动力学地图集. 北京: 中国地图出版社.

苗来成, 罗镇宽, 关康等. 1997. 胶东招掖金矿带控矿断裂演化规律. 地质找矿论丛, 12(1): 26-35.

邱瑞照, 邓晋福, 周肃等. 2004. 华北地区岩石圈类型: 地质与地球物理证据. 中国科学D辑地球科学, 34(8): 698-711.

宋明春, 崔书学, 周明岭等. 2010. 山东省焦家矿区深部超大型金矿床及其对“焦家式”金矿的启示. 地质学报, 84(9): 1349-1358.

宋明春, 王来明. 2000. 对胶南造山带基础地质问题的新认识. 中国区域地质, 19(1): 1-6.

王夫运, 张先康, 陈颐等. 2004. 张渤构造带中东段二维P波速度结构: 安新—香河—宽城剖面. 地震学报, 26(增刊): 31-41.

王来明, 宋明春. 王沛成. 2001. 胶南—威海造山带研究进展及重要地质问题讨论. 山东地质, 18(3-4): 78-83.

王清晨, 张儒瑗, 从柏林等. 1992. 鲁东—苏北榴辉岩的构造特征及其折返机制. 岩石学报, 8(2): 153-160.

王帅军, 王夫运, 张建狮等. 2013. 渤海湾西南缘及其邻近地区地壳结构特征. 地震地质, 35(2): 278-289.

王志才, 邓启动, 杜宪宋等. 2006. 莱州湾海域郯庐断裂带活断层探测. 地震学报, 28(5): 493-503.

吴福元, 葛文春, 孙德有等. 2003. 中国东部岩石圈减薄研究中的几个问题. 地学前缘(中国地质大学, 北京), 10(3): 51-60.

吴福元, 孙德有. 1999. 中国东部中生代岩浆作用与岩石圈减薄. 长春科技大学学报, 29(4): 313-318.

吴福元, 孙德有, 张广良等. 2000. 论燕山运动的深部地球动力学本质. 高校地质学报, 6(3): 379-388.

徐贵忠, 蔡燕杰, 周瑞等. 2004. 山东胶莱盆地形成的动力学条件及其与金成矿作用的相关性讨论. 现代地质, 18(1): 8-16.

徐杰, 宋长清, 楚全芝. 1998. 张家口—蓬莱断裂带地震构造特征的初步探讨. 地震地质, 20(2): 125-134.

徐涛, 徐果明, 高尔根等. 2004. 三维复杂介质的块状建模和试射射线追踪. 地球物理学报, 47(6): 1118-1126, doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.2004.06.027.

徐涛, 张中杰, 田小波等. 2014. 长江中下游成矿带及邻区地壳速度结构: 来自利辛—宜兴宽角地震资料的约束. 岩石学报, 30(4): 918-930.

许文良, 王清海, 王冬艳等. 2004. 华北克拉通东部中生代岩石圈减薄的过程与机制: 中生代火成岩和深源捕虏体证据. 地学前缘(中国地质大学, 北京), 11(3): 309-317.

胥颐, 刘建华, 郝天珧等. 2006. 中国东部海域及邻区岩石层地幔的P波速度结构与构造分析. 地球物理学报, 49(4): 1053-1061, doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.2006.04.017.

杨进辉, 周新华, 陈立霹. 2000. 胶东地区破碎带蚀变岩型金矿时代的测定及其地质意义. 岩石学报, 16(3): 454-458.

杨进辉, 朱美妃, 刘伟等. 2003. 胶东地区郭家岭花岗闪长岩的地球化学特征及成因. 岩石学报, 19(4): 692-700.

于宋月, 徐义刚, 黄小龙等. 2007. 东北和华北地区上地幔成分和热状态对比及对中国东部岩石圈减薄的启示. 岩石学报, 23(6): 1252-1268.

虞雪君, 冯德益, 蒋淳等. 1994. 中国东部地区中强以上地震与日本海域地区强震的相关性研究. 中国地震, 10(1): 38-46.

翟明国, 从柏林, 郭敬辉等. 1999. 苏鲁造山带东北端石榴辉石麻粒岩的Sm—Nd同位素年代学及其大地构造含义. 地质科学, 34(3): 301-310.

翟明国, 杨进辉, 刘文军. 2001. 胶东大型黄金矿集区及大规模成矿作用. 中国科学D辑, 31(7): 545-551.

张成科, 张先康, 赵金仁等. 2002. 渤海湾及其邻区壳幔速度结构研究与综述. 地震学报, 24(4): 428-435.

张华锋, 李胜荣, 翟明国等. 2006. 胶东半岛早白垩世地壳隆升剥蚀及其动力学意义. 岩石学报, 22(2): 285-295.

张田, 张岳桥. 2007. 胶东半岛中生代侵入岩浆活动序列及其构造制约. 高校地质学报, 13(2): 323-336.

张田, 张岳桥. 2008. 胶东隆起晚中生代构造—岩浆演化历史. 地质学报, 82(9): 1210-1218.

张先康, 祝治平, 张成科等. 1998. 张家口—渤海地震带及其两侧地壳上地幔构造与速度结构研究. ∥ 国家地震局地质研究所编. 活动断裂研究(6). 北京: 地震出版社, 1-16.

张学民, 张天中, 李永红等. 2007. 山东地区多台波速比研究. 地震地质, 29(1): 95-104.

张岳桥, 李金良, 张田等. 2007. 胶东半岛牟平—即墨断裂带晚中生代运动学转换历史. 地质论评, 53(3): 289-300.

郑建常, 蒋海昆. 2007. 鲁东—黄海地块与日本南部地震活动相关性分析及因果关系检验. 地震学报, 29(4): 358-368.

周存亭, 周高志, 胡云琴. 2003. 大别—苏鲁造山带地质图. 北京: 地质出版社.

周起凤, 李胜荣, 陈海燕等. 2011. 胶东乳山英格庄金矿碲化物的发现及其意义. 岩石学报, 27(6): 1847-1856.

朱凤丽, 张强. 2012. 山东栖霞地区金矿找矿方向探讨. 西部探矿工程, (4): 161-164.

(本文编辑 张正峰)

Crustal velocity structure beneath Jiaodong Peninsula and its tectonic implications

PAN Su-Zhen1, WANG Fu-Yun1*, ZHENG Yan-Peng2, DUAN Yu-Ling1, LIU Lan1, DENG Xiao-Guo1, SONG Xiang-Hui1, SUN Yi-Nan1, MA Ce-Jun1, LI Yi-Qing1

1GeophysicalExplorationCenter，ChinaEarthquakeAdministration,Zhengzhou450002,China2FirstInstituteofOceanography,StateOceanicAdministration,Qingdao266061,China

In order to understand better oil and gas resources and earthquake hazards in China offshore and marine-continental transitional zones and interior structure and evolution process of the earth, the First Institute of Oceanography (FIO), State Oceanic Administration (SOA), Institute of Geology and Geophysics, China Academy of Sciences (IGGCAS) and Geophysical Exploration Center of CEA jointly implemented the research on key technology of onshore-offshore deep geophysical exploration. During the mid-late 2013, we deployed a NW-trending onshore-offshore profile in eastern Jiaodong Peninsula to reveal shallow-deep structural relationship, seismogenic environment and crustal structure in active faults of the Jiaodong Peninsula and its adjacent regions.The onshore-offshore seismic survey simultaneously received structural information from the upper mantle by terrestrial artificial source explosion, submarine detectors and the terrestrial seismic instruments. The artificial seismic exploration is one of creditable methods to obtain the relatively accurate deep crustal structure，which has the higher data resolution, the identified source location and reliable seismic phase. In order to suppress the interference and improve the signal-to-noise ratio of instruments, observation instruments are placed away from main traffic routes as far as possible. To obtain high-quality seismic data, we apply the seismic ray tracing method to calculation. First of all, we identify and read the wave group phase of shot points, then repeatedly modify the given initial velocity model to make the most effective fitting between the theoretical arrival time and the measured arrival time, and finally get the 2D deep velocity structure of seismic along the profile with the active source.From the obtained 2D velocity structure, we get following results: (1) Five sets of seismic phase, i.e.PG, P1, P2, P3, PM, are identified, of which PG, PM are the dominant wave groups with strong energy and continuous contrast tracking while other wave groups are relatively weak with the loss of some phase in some sections. (2) The study area can be divided into the upper crust and lower crust with the C2 interface as the boundary between the upper and lower crust and M interface being the boundary between crust and mantle. (3) The crustal structure in Jiaodong Peninsula is complex. The buried depth of the basement is shallow and the surface velocity is relatively high. The crustal velocity structure presents non-uniform characters with horizontal stratification and longitudinal blocks. (4) Interface trending features of C1 and C2 are similar, showing gradually shallower from NW to SE with evident undulation in some sections. C3 interface only appears in the NW section and has not been found yet in the SE section. The M interface is deeper in the middle and shallow subsurface at both ends, and at the same time the thickness of the lower crust is thicker in the west and thin in the east. (5) As the important part of the Tanlu fault zone, the Muping-Jimo fault zone is a major fault zone in Jiaodong Peninsula. Crustal structures are obviously different on either side of this fault zone. The speed on the east is lower while higher on the west side, and layered interface of the crust also varies obviously on both sides. The crustal structure is shallower in SE and deeper in NW on the whole.Overall, structural differences in different sections of Jiaodong Peninsula are in line with the tectonic unit division. The regions with significant undulation at the interface coordinate with the fault zone through the surface from afar. As the collision edge zone between North China block and the Yangtze block, located on the onshore-offshore structure edge which is related with the subduction of Pacific plate to Eurasian plate, Jiaodong Peninsula is featured by complicated crustal structure due to the combined effects of two kinds of dynamic backgrounds. In the light of the distribution of the NNE-trending fault zone, the Pacific plate plays a more important role in the subduction of the Jiaodong peninsula.

Jiaodong Peninsula； Tanlu fault； Sea-land joint exploration； Crustal velocity structure

潘素珍， 王夫运， 郑彦鹏等. 2015. 胶东半岛地壳速度结构及其构造意义.地球物理学报，58(9):3251-3263,

10.6038/cjg20150920.

Pan S Z, Wang F Y, Zheng Y P, et al. 2015. Crustal velocity structure beneath Jiaodong Peninsula and its tectonic implications.ChineseJ.Geophys. (in Chinese),58(9):3251-3263,doi:10.6038/cjg20150920.

10.6038/cjg20150920

P542， P631

2014-02-17，2015-06-06收修定稿

地震科技星火计划项目(XH13035),国家自然科学基金(41404049,41210005,41104038)，国家高技术研究发展计划(863)(2009AA093401)，国土资源部地质调查专项(GZH200800503)联合资助.中国地震局地球物理勘探中心论著号RCEG201407.

潘素珍，女，1975年生，副研究员，2004年毕业于中国科学技术大学，硕士学位，固体地球物理专业，主要从事深地震测深数据处理及解释工作.E-mail:panszh@126.com

*通讯作者 王夫运，男，1962年生，研究员，博士，主要从事深地震测深综合研究工作.E-mail: fuyunwang@x263.net