郯庐断裂带南段地壳速度结构及区域地震机制探讨

摘要

郯庐断裂带是中国东部最重要的地震活动区，其南段的地震活动特征与其他分段差异明显，特别是随着2024年肥东地震的发生，再次引发了学界对区域地震发生机制的关注。本文采用双差层析成像方法，基于中国地震台网记录的初至波走时数据，获得了郯庐断裂带南段及邻区的三维地壳速度及波速比模型，并结合其他研究资料，探讨了区域地壳的地质构造与发震机制的关联性。研究发现：区域内水平速度结构很好地反映了地壳内不同地质单元的构造形态，盆地多表现为低速特征，山地以高速特征为主。合肥盆地内部呈现出一定的水平向速度结构差异，垂向剖面清晰的显示出浅部覆盖层与深部结晶基底的接触关系，合肥盆地沉积层最厚区域厚度约10 km,肥东-大桥凹陷与霍邱隆起之间沉积特征并不连续，可能暗示其对应不同沉积来源。重新定位后的地震集中发生于中上地壳3～12 km深度，在霍山及肥东地区呈现出显著的三维空间聚集性分布特征。此外，主要发震区域一般位于断裂交汇和盆山耦合的脆性中上地壳，其地震波速、电阻率等均存在明显高低转换特征。推测盆山耦合的地质结构有利于应力缓冲和释放，而独特的断裂系统调节了应力的分配方式，这些因素可能共同导致了区域内的发震特征以密集型中小震为主。另外，研究结果同时指示出郯庐断裂带南段及邻区的韧性中下地壳可能对应于相对低温且更加均一的物性特征，这为区域内地震源深度普遍较浅提供了较为合理的解释。

关键词

郯庐断裂带南段 / 三维速度模型 / 双差层析成像 / 地震机制

基金资助

中国地震局地震科技星火计划项目(XH25013YC,XH23018C); 江苏省地震局科研基金青年基金专项项目(202415); 江西省研究生创新专项资金项目(YC2021-B159); 赣鄱俊才支持计划-主要学科学术和技术带头人培养项目(20243BCE51012); 铀资源探采与核遥感全国重点实验室(东华理工大学)自主部署项目(2024QZ-TD-12,2025QZ-ZZ-06)