地震地质 ›› 2026, Vol. 48 ›› Issue (2): 442-459.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.20240095
钱婷(
), 陈昊*(
), 何奕成, 江昊琳, 杜航, 倪昊琦
收稿日期:2025-01-19
修回日期:2025-04-11
出版日期:2026-04-20
发布日期:2026-05-14
通讯作者:
* 陈昊, 男, 1988年生, 博士, 工程师, 主要从事地震学方法与应用, 深部结构成像研究工作, E-mail: chenhaohome@vip.qq.com。
作者简介:基金资助:
QIAN Ting(
), CHEN Hao*(
), HE Yi-cheng, JIANG Hao-lin, DU Hang, NI Hao-qi
Received:2025-01-19
Revised:2025-04-11
Online:2026-04-20
Published:2026-05-14
摘要:
郯庐断裂带作为中国东部地震活动频繁的区域, 近年来受到了广泛关注。为深入理解郯庐断裂带中南段及邻区地震活动的空间分布特征, 文中收集了2009—2021年的Pg和Sg走时数据, 使用二维层析成像方法对该区域开展了0.25°×0.25° 的高分辨率层析成像, 得到研究区上地壳Pg、 Sg波的速度及波速比结构。研究发现: 郯庐断裂带中南段及邻区Pg波、 Sg波高、 低速异常与区域地质构造单元之间呈现出较强的相关性, 且速度结构的横向非均匀性反映出华东地区典型的盆山耦合构造特征。此外, 基于成像结果并结合地震活动空间分布特征, 可将郯庐断裂带中南段细分为渤海湾—五莲、 五莲—郯城、 郯城—嘉山及嘉山—广济4段。研究发现, 区域强震活动与高速异常存在明显的相关性, 其中五莲—郯城段呈现出显著的高速异常特征, 此区域同时也是郯庐断裂带中南段地震活动性最强的区间, 分析认为这种高速异常为地震孕育提供了有利的构造条件: 一方面, 五莲—郯城段具有小曲率、 近垂直的断层结构, 这可使少量的逆冲分量积累更多弹性应变能, 导致介质更容易处于闭锁状态; 另一方面, 高速介质在流体系统作用下更易发生破裂, 促进了中上地壳中小地震频发, 并与深部低速区构成速度梯度异常带, 导致深部易发生强震活动。综合而言, 郯庐断裂带中南段地震活动的空间差异性是受介质物理属性、 外部应力作用、 断层几何结构和地壳流体系统等因素共同作用的结果。
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图2 地震射线分布及时距散点图 a Pg、 Sg波的地震射线分布图, 黑色叉表示震中位置, 红色三角表示台站位置, 蓝色实线表示射线路径, 红色点表示震源位置; b Pg、 Sg波的时距散点分布图, 红色实心圆圈表示时距点, 实线代表拟合斜率
Fig. 2 Seismic ray paths and distribution of travel time-distance points.
图3 不同尺度分辨率检测板测试结果 a、 d Pg、 Sg波0.5°×0.5° 分辨率检测板结果; b、 e Pg、 Sg波0.25°×0.25° 分辨率检测板结果; c、 f Pg、 Sg波0.125°×0.125° 分辨率检测板结果
Fig. 3 Test results of checkerboards with different scale resolutions.
图7 研究区域地震分布和>MS3.0地震的震源机制 a 历史地震分布(黄色圆点)及区域最大主应力方向(黑色线段); b 研究区域震源机制分布(黑色: MS3.0~3.9; 蓝色: MS4.0~4.9; 红色: MS≥5.0)
Fig. 7 The seismicity distribution map and the regional focal mechanism >MS3.0.
图8 深部流体系统驱动地壳破裂示意图(莫霍面数据来自地球科学国际数据中心(Li et al., 2014))
Fig. 8 The crustal rupture driven by the deep fluid system(The Moho download from International Earthquake Science Data Center(Li et al., 2014)).
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