姚志祥

（中国地震局地球物理研究所，北京 100081）

鄂尔多斯块体被认为是华北克拉通自中生代破坏后残留的稳定地块，内部矿产资源丰富，活动微弱，而周缘地区新生代受到强烈改造，构造运动强烈，地震频发。由于鄂尔多斯块体处于中国东西部过渡区域，受到中国东西部双重动力作用的影响，其深部动力学问题一直是地球科学家研究的热点。

本文介绍了鄂尔多斯块体及周缘地区的构造演化、地质概况、地震活动、块体运动和应力环境以及区域的地球物理研究成果。本文使用基阶瑞利面波层析成像方法进行相速度和方位各向异性研究，因此在介绍使用的方法之前，对面波特征、分析方法、各向异性种类和形成进行了概述。

本研究利用鄂尔多斯块体及周缘地区的98个宽频带流动台站和118个宽频带固定台站，挑选出2010年1月～2011年12月期间237个远震事件的高质量面波波形数据，利用双平面波方法反演了20～143s共13个周期的一维和二维相速度及方位各向异性，又利用Saito的非线性反演方法反演了S波速度结构。根据这些结果，分析讨论鄂尔多斯块体及周缘区域的深部结构和动力学环境。研究结果表明：

（1）鄂尔多斯块体大部分区域岩石圈厚度在170～180km之间，呈高速特征，内部变形微弱，可能保留有克拉通性质的岩石圈根。岩石圈上部方位各向异性快波方向呈近EW向，为残留“化石”各向异性，岩石圈下部呈近NW—SE向，可能是现今板块构造运动导致的变形形成，岩石圈的这种垂向上的变形变化约开始于80～100km深度范围。鄂尔多斯块体岩石圈垂向上的变形差异可能主要与岩石圈温度随深度的变化有关。现今青藏高原的NE向挤压可能对鄂尔多斯块体岩石圈变形起主要作用。

（2）鄂尔多斯块体东北部存在软流圈沿岩石圈薄弱带的被动裂谷模式下的上涌，上涌中心区域位于大同盆地西侧和岱海断陷盆地东南。由于软流圈岩浆热物质沿通道快速上涌，并注入地壳底部，在热侵蚀作用下引起壳幔物质熔融，导致了该区域地壳和上地幔的大范围低速异常。软流圈上涌位置和岩浆运移的差异，可能控制了大同等附近区域火山喷发模式和新生代玄武岩的区域差异。软流圈的上涌，造成新生代大同附近岩石圈的进一步减薄。河套断陷带下地壳和岩石圈的低速异常可能与软流圈上涌热物质的侧向运移有关。

（3）鄂尔多斯块体西南的西秦岭、东祁连附近区域地壳及岩石圈的低速异常可能主要与该区的构造运动有关，即主要是由青藏高原向北东方向增生扩展作用引起的壳幔强烈剪切变形导致的地壳和岩石圈内生热和塑性流变引起，而不是软流圈热物质的大规模上涌。在六盘山断裂带附近，可能存在深部软流圈热物质的局部上涌。

（4）鄂尔多斯块体东南的山西地堑南部、豫西北区域岩石圈约厚70km，软流圈显著上升，可能是中生代华北克拉通岩石圈减薄后的反映。山西地堑中部37°N～38°N区域可能存在鄂尔多斯块体突出的高速岩石圈，分割了南北异常的软流圈，高速岩石圈可能正遭受到南北软流圈的热侵蚀作用。秦岭造山带中部偏东，在108°E～109.5°E之间靠近渭河盆地一侧，100～150km深处存在高速异常体，可能是俯冲到华北块体之下的扬子块体拆沉的岩石圈，该区域现今发生的拆沉可能主要是由扬子块体与华北块体的斜向汇聚导致。

综合分析认为，青藏高原的隆升并向东北扩展挤压，可能对现今鄂尔多斯块体运动和变形起主要作用，而鄂尔多斯块体的运动又为周缘地区的进一步构造演化提供了新的环境。

鄂尔多斯；瑞利面波；相速度；各向异性；S波速度