华北地区中部人工地震研究区莫霍面分区及地壳深断裂分布
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发布时间：2022-04-23 00:56
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时间：2023-06-28 07:52
图4.19 华北中、北部人工地震研究区莫霍面等深度图
图4.19是在研究区人工地震P波三维速度结构研究的基础上编绘的。根据区内莫霍面等深线的分布可以看出，全区莫霍面等深线存在6组明显的梯度带，即4组近南北或北东向的等深梯度带和2组近东西向梯度带。南北或北东向的梯度带，由西向东依次是“准格尔旗—离石—汾西—临汾—夏县”、“尚义—阳原—涞源—曲阳—井陉—左权—晋城”、“邹平—济阳—济南—肥城—郓城—菏泽”和“淄博—新泰—平邑”梯度带；此外，东西向的梯度带是“东胜—清水河—阳高”和“涞水—廊坊—玉田”梯度带。由此，区内莫霍面可大致划分为6个区，即“鄂尔多斯台向斜（鄂尔多斯东缘）”、“山西台背斜”、“黄淮海坳陷（华北裂谷带中北部）”、“鲁西台背斜”和“内蒙古台隆（南部）”与“燕山台褶带（南部）”。
山西台背斜（即山西地块）主要由太行山脉、吕梁山脉和太岳山构成，内蒙古台隆包括了阴山山脉（图4.20）。纵观全区，以太行山、吕梁山、太岳山和阴山山脉的大青山地区莫霍面深度最大，约48～51km；这构成了研究区内近南北向的莫霍面凹陷带，其下凹中心位于山西繁峙和太原附近的古交，以及内蒙古的呼和浩特一带，深度大于50km。因此，山西台背斜和内蒙古台隆（南部）均以莫霍面下凹，地壳厚度最大，构造相对简单为其特征；两个区段内莫霍面深度的变化范围都在44～51km之间。
图4.20 华北地区中、北部人工地震研究区地貌特征
位于研究区东北边缘的燕山台褶带（南部）的主体由燕山山脉构成（图4.20）。该区段内莫霍面深度的变化范围在40～45km之间，中心位于北京的延庆、平谷一带，中心深度约45km。区段内莫霍面呈简单下凹的构造格局，其走向近东西向。
研究区内，山西莫霍面凹陷带以西为鄂尔多斯台向斜（鄂尔多斯东缘），该区段莫霍面深度的变化范围在40～51km之间；莫霍面的构造相对复杂，呈近北西向凸、凹相伴的褶皱；其凸起的中心在吴堡、米脂一带，深度约40km；下凹中心在韩城、合阳一带，深度约51km。
山西莫霍面凹陷带以东为黄淮海坳陷区（华北裂谷带中北部），该区段为莫霍面隆坳区，隆坳相间排列，构造极其复杂；但从整体上看，这是全区莫霍面最浅的隆起区段，深度在32～42km之间；向南，莫霍面的深度比中、北部增大。区段内规模最大的隆起中心分别位于渤海湾和河北南部的临清、夏津一带，莫霍面深度都为32km；下坳深度最大的地方在河北的安平地区，约42km。
研究区的东南部是鲁西台背斜，该区段的莫霍面深度在35～46km之间，深度变化大，主要为莫霍面断陷区，其断陷带沿枣庄—曲阜一线向北西方向延伸。
宏观上看，研究区全区的莫霍面构造形态似乎表现出东部呈环形坳陷特征，其周边为隆、坳相间的褶皱。区内莫霍面深度最小（即地壳最薄）的是东部呈环形坳陷的华北裂谷盆地（黄淮海坳陷区），莫霍面最深（即地壳最厚）的是山西地块（山西台背斜）。
研究区莫霍面等深线的分布表明（图4.19），区内6个莫霍面分区的界线均为深度陡变带。仔细分析研究区内5～50km不同深度上P波速度的平面结构发现，区内存在10组较明显的速度梯度带（图4.9～4.18），即：①“成武—济南—阳信—东营—昌黎”梯度带；②“封丘—濮阳—临清—景县—沧县—天津”梯度带；③“蔚县—曲阳—邢台—平顺”梯度带；④“凉城—朔州—静乐—汾阳—汾西—夏县”梯度带；⑤“临沂—邹城—广平—涉县—榆社—娄塬”梯度带；⑥“故城—平山—神池—府谷”梯度带；⑦“封丘—修武—沁源—介休—离石—临县—神木”梯度带；⑧“济源—绛县—宜川”梯度带；⑨“昌黎—宝坻—大兴—阳原—大同—清水河—达拉特”梯度带；⑩“日照—诸城—昌邑”梯度带。其中，①～④和⑩为区内北东走向的速度梯度带，⑤～⑨为北西向的梯度带。从地下介质中地震波的传播规律分析，这些速度梯度带应是区内断裂构造的反映。但随着深度加大，某些梯度带的痕迹显得越发清晰，而另一些梯度带的痕迹却变得模糊，甚至消失了，这可能正表明了断裂构造的延深不同。
以区内莫霍面构造格局为基础，结合不同深度速度梯度带特征的分析，编绘了华北中、北部研究区地壳深断裂分布图（图4.21）。
图4.21 华北地区中、北部人工地震研究区地壳深断裂分布
如图4.21所示，编号1～4的断裂为区内北东向地壳深断裂带，5～6为近东西或北西向深断裂带。它们分别是：1为“蔚县—曲阳—井陉—平顺—晋城”深断裂（太行山前断裂）；2为“菏泽—禹城—沧县—天津”深断裂；3为“准格尔旗—府谷—离石—临汾”深断裂；4为“枣庄—淄博”深断裂；5为“达拉特旗—阳高—易县—廊坊—玉田”深断裂；6为“邹城—大名—和顺—太原—娄塬—兴县”深断裂。
