寧化
—大田—惠安地殼構造與速度結構特征

蔡輝騰， 金星， 王善雄， 李培， 陳偉

福建省地震局， 福州　350003

?

寧化
—大田—惠安地殼構造與速度結構特征

蔡輝騰， 金星， 王善雄， 李培， 陳偉

福建省地震局， 福州350003

摘要福建地處歐亞大陸東南緣，新構造活動強烈，區內北東向斷裂帶異常發育，是華南震區中、強地震活動的頻發區.為深入認識我國東南沿海地殼上地幔速度結構特征及其深部構造背景，福建省地震局聯合中國地震局地球物理勘探中心于2010年至2012年在福建陸域實施由18次人工爆破、四條北西向原生縱測線和四條北東向集成縱測線構成的三維人工地震測深實驗.本文對該實驗中以北西-南東走向近似垂直穿過政和—海豐斷裂的寧化—大田—惠安深地震測深測線數據進行處理解釋，采用地震射線走時正演構建了該剖面二維地殼速度模型.結果顯示，沿剖面地殼厚度由西向東逐漸減薄，其西北側地殼厚約31.8 km，東南側地殼厚達28.4 km.剖面上地殼P波速度從5.90 km·s-1逐漸增加至6.20 km·s-1，上地殼厚度橫向變化不大，厚度在16～17 km左右，但是下地殼厚度由西向東減薄較為明顯.地殼以政和—海豐斷裂為界，東西兩段具有明顯不同的速度結構，呈西段速度偏低、東段速度較高的特性，且西段在上下地殼分界面下方存在一個低速層.研究表明，剖面不同區段呈現出的速度結構差異與該區大地構造單元的劃分基本吻合，剖面解釋結果和以往遠震接收函數研究結果均印證了作為閩西南坳陷帶和閩東火山斷陷帶分界線的政和—海豐斷裂是一條切割至下地殼底部的深大斷裂.

關鍵詞深地震測深； 二維地殼速度結構； 政和—海豐斷裂； 福建中部

Since artificial seismic sounding experiment bears definite source parameters, seismic waveforms of high SNR and reliable phase data, it is a chief method to obtain the deep crust velocity structure with high precision. The data interpretation process is as follows: (1) pre-process the waveform data to improve SNR so as to further identify and pick up phases of different wave sets; (2) conduct the ray tracing and calculate the theoretical travel time, constantly improving models to attain the best fitting state of theoretical travel time and observational travel time.

Results show that the crust thickness gradually decreases from the west to the east along the profile, with the crust thickness 31.8 km in the northwest and 28.4 km in the southeast. And the P-wave velocity of upper crust along the profile gradually increases from 5.90 km·s-1to 6.20 km·s-1with minor lateral variations in the upper crust thickness that varies from 16 km to 17 km, but the thickness of lower crust largely decreases from the west to the east. The Zhenghe-Haifeng fault as the boundary, the eastern and western sections of its crust have distinct velocity structures with characteristics of relatively low velocity in the west and high velocity in the east. Besides, there is a low velocity layer underneath the interface between the upper and lower crust in the western section, and the low velocity position bears some corresponding relations with the two moderate strong earthquakes in this area.

The study indicates that the velocity structure difference presented in different sections of profile roughly coincides with the division of geotectonic units in this area. Thus both the interpretation results of the profile and previous teleseismic receiver function results confirm the fact that as the boundary between the depression zone in southwest Fujian and volcanic rift zone in eastern Fujian, the Zhenghe-Haifeng is a deep fault cutting to the bottom of lower crust.

1引言

福建地處歐亞大陸東南緣，受菲律賓海板塊與歐亞板塊推擠以及臺灣海峽擴展影響，新構造活動強烈(任紀舜等，1990).福建陸域地震活動主要受到北東向和北西向兩組斷裂控制.其中北東向長樂—詔安斷裂是我國東南沿海大陸邊緣的一條重要的斷裂構造帶，它不僅在中生代期間有過強烈的活動，在新生代時期仍十分活躍，它控制了兩側的地殼升降、火山活動以及新生代的盆地演化；北東向政和—海豐斷裂位于福建陸域中部，地質學家認為是以左行為主兼具左右行的走滑剪切斷裂及其伴隨的中新生代斷陷盆嶺構造，其兩側由不同的地質構造單元構成(張國偉等，2013)；北東向邵武—河源斷裂位于閩贛交界，是現代地貌分界線，兩側地貌呈明顯差異，西北側為武夷山主體山脈，東南側為相對低緩的低山丘陵地帶.北西向斷裂主要有：閩江斷裂，沙縣—南日島斷裂，永安—晉江斷裂，九龍江斷裂和上杭—云霄斷裂.這些北東向斷裂與北西向斷裂，形成了福建“東西分帶，南北分塊”的基本格局，控制著本區域“東強西弱，南強北弱”地震活動性(圖1).

福建地層具有較明顯的各時代分區特性.北部及西北部以晚元古代變質巖地層為主，中部及西南部出露震旦紀至晚白堊世的淺變質巖、沉積巖及火山巖地層，政和—海豐斷裂以東的福建東部地區，大面積晚侏羅-早白堊世陸相火山巖地層占主導地位(福建省地質礦產局，1985).

我國大陸東南緣(福建)具有特殊的構造環境和較頻繁的強震活動，是研究陸緣動力學、強震孕育環境和監測未來強震危險區的理想場所.自20世紀70年代末以來，以地震部門和中國科學院為主的科研團隊針對東南沿海地區實施了一批被動源和主動源地震測深試驗與研究(廖其林等，1988，1990；章惠芳，1988；范玉蘭等，1990；熊紹柏等，1991；丘陶興等，1991；邵學鐘等，1993；王椿鏞等，1995；袁學誠，1997；陳祥熊等，2005；Zhang et al.，2005，2008，2009；Zhu et al.，2005；朱金芳等， 2006a，2006b；袁麗文和鄭斯華，2009；黃暉等，2010；Huang et al.，2010；Zheng et al.，2013；黃海波等，2014).蔡輝騰等(2014)已就上述前人研究所取得的主要共識進行歸納總結： 1)東南沿海陸上由西向東地殼厚度逐漸變薄，從內陸約32 km到沿海28 km左右；沿海莫霍面深度由南到北呈波浪起伏形態，其深度變化主要受漳州熱田地區、泉州盆地、福州盆地及其周邊北西向斷裂影響； 2)福建地區地殼速度結構大致可分為三層，即基底層、上地殼和下地殼； 3)東南沿海地區低速層主要分布在福州盆地、泉州盆地和漳州熱田區，低速層方位與地震震中、地熱異常區密切相關.這些成果對于研究東南沿海地區深部結構構造、孕震環境及區域地球動力學等問題提供了有力的地球物理佐證，但前人研究主要聚焦于沿海地區，內陸特別是福建中部地區深部探測研究工作有待進一步開展.

圖1　深地震測深測線位置和研究區主要斷裂示意圖北東向斷裂：①長樂—詔安; ②政和—海豐; ③邵武—河源. 北西向斷裂：④閩江; ⑤沙縣—南日島; ⑥永安—晉江; ⑦九龍江; ⑧上杭—云霄.

2012年6—8月實施的寧化—大田—惠安深地震測深測線位于福建中部，它有利于深入了解福建中部的地殼精細結構，并彌補了前人對該地區地殼結構認識的不足.本文介紹寧化—大田—惠安深地震測深剖面的觀測和解釋結果，建立二維地殼精細速度模型，并探討其大地構造含義.

2人工地震測深剖面位置與觀測系統

寧化—大田—惠安深地震測深測線西端始于福建寧化(東經116.702°，北緯26.413°)，往東南經永安、大田、永春、終于惠安(東經118.948°，北緯24.909°)，測線方位N135E°(圖1).從大地構造上看，該測線穿越了閩西南拗陷帶北段，武夷戴云隆褶帶及閩東火山斷拗帶，近垂直于北東向政和—海豐斷裂、長樂—詔安斷裂.本剖面資料有利于了解福建中部地區不同構造塊體的速度結構特征及其差異，也有利于揭示政和—海豐斷裂、長樂—詔安斷裂深部構造特征.

沿測線在惠安、南安、大田、永安和寧化布設5個炮點(表1)，用井下爆炸方式激發地震波場.炸藥為地震探測專用震源藥柱，藥量從1995 kg到2583 kg不等.井下采用組合爆破，其中單井深度50～70 m.炮點間距50～100 km，用于保證波組的連續追蹤、對比及對地下介質的多次覆蓋和交叉采樣(圖2).在測線上布設了160套PDS-1(2)型數字地震儀，同時接收爆破激發的地震波.接收點間距為1.5～2 km.為減輕人為和背景噪聲的干擾，激發和接收工作均在凌晨時分進行.

表1　測線炮點參數一覽表

圖2　觀測系統圖及沿測線高程變化

3主要震相及其特征

根據圖2所示的觀測系統，對沿剖面5次爆破獲得的觀測資料進行了處理和分析.在各炮用折合速度6.0 km·s-1繪制的記錄截面圖(圖3)上，通過震相對比分析，識別出來自不同深度的5組P波震相：Pg、Pc、Pi、Pm和Pn.初至波Pg和來自Moho面的反射波Pm震相清楚，可直接辨認.另外，來自上地殼底界的反射波Pc和下地殼層內反射波Pi，其能量雖較弱，但仍可辨識.除此之外，作為上地幔頂部的折射波Pn，除了SP23外其余四炮記錄中均可辨認.這些震相及其特征描述如下：

初至波Pg是來自結晶基底的折射波(回折波)，大約在距炮點10 km之后該震相以清晰可靠的初至波被觀測到，一般可追蹤至100 km以遠.SP21炮Pg波的折合時間在0.15～0.30 s之間，大約在40 km附近有一定的變化，總體上視速度比較穩定.在70 km以內Pg波震相初至清楚，隨距離增加仍可以比較可靠地對比追蹤，一直可追蹤至110 km以遠(圖3a)；SP22炮西支震相初至清楚，振幅強，可追蹤至測線末端約65 km，東支可追蹤至110 km(圖3b)；SP23炮東、西兩支其震相特征和視速度顯示出了明顯的不同特點，其東側到時相對滯后、震相弱、初至不清.其西側到時則相對超前、視速度穩定，初至清楚(圖3c)；SP24炮西支其折合時間為0.15～0.40 s，大約在60 km附近其折合時間有一定的變化，該炮Pg波震相初至清楚，振幅強，震相可靠，一直可以被連續可靠地對比追蹤至140 km(圖3d)；SP25炮西支的記錄震相視速度比較穩定，在110 km以內Pg波震相初至清楚，震相可靠(圖3e).

Pc震相總體上較為連續，其追蹤范圍一般為60～50 km，最遠可追蹤至180 km.在局部地段Pc顯示出較強的振幅，例如SP23炮東枝70～110 km；SP25炮的西支110～140 km.SP24、SP25炮的Pc連續性較好，自距炮點70 km左右可以追蹤至170 km以遠.在其他三炮的記錄中該震相的振幅相對較弱，其追蹤范圍較短.利用Pc震相走時曲線，通過T2-X2方法得到的上地殼平均速度為5.97～6.07 km·s-1.

Pi波在Pc震相之后1～1.5 s左右到達，它是來自下地殼內反射波.該波組能量較弱，在剖面的SP21炮東支、SP22炮東支、SP23炮西支、SP24炮西支的地震記錄截面上可以識別出.其追蹤區間一般為60～150 km，最遠可追蹤對比距炮點150 km.

Pm波為優勢波組，在5炮記錄中均清晰顯示.該波組的特點是能量強、振幅穩定，連續對比追蹤的距離遠，可追蹤范圍從65 km至200 km以遠.SP21、SP25兩炮的記錄，其追蹤距離達到了230 km.在SP21、SP25炮和SP23炮東西兩支的觀測中，Pm波顯示不同走時曲線特征，預示炮點兩側具有不同地殼結構.利用該震相走時曲線，通過T2-X2方法得到的地殼平均速度為6.12～6.30 km·s-1.SP21炮在炮檢距100～190 km接收段，Pi震相和Pm震相視速度突然減小，到時滯后，在同一接收段Pc走時無明顯變化條件下可能暗示寧化—永安—大田段下地殼存在低速層，且該低速層位于上地殼底界與下地殼Pi波反射界面之間.

在SP21、SP22、SP24、SP25炮記錄截面圖上顯示較清晰的折射波Pn波組.該波組在140～160 km進入初至區，最遠可追蹤至270 km.Pn波的視速度約為8.02 km·s-1.

圖3　沿測線5次爆破的記錄截面圖及其相關的震相(折合速度6.0 km·s-1)(d) 南安炮(SP24)； (e) 惠安炮(SP25).

4剖面二維速度模型構建

4.1一維速度結構擬合

據對上述主要震相的分析，拾取了相應的走時數據，其中Pg、Pc、Pm、Pi、Pn震相數據分別有361、157、198、109、60個.通過試錯法分別對5炮記錄分左右支進行擬合，得到該剖面分段一維地殼結構模型，并計算其理論走時，初步檢驗一維速度模型合理性(圖4).一維速度深度模型將用于二維初始地殼結構模型的建立.

4.2上地殼初至波層析成像

地殼上部速度結構信息對于了解淺部地殼變形特征、斷裂空間展布和基底形態具有重要意義.對基底折射波進行層析成像是獲取地殼上部精細速度結構信息有效手段之一.為此，利用Hole有限差分走時層析成像算法(Hole, 1992)對獲得的361個基底折射波Pg震相走時數據進行成像.迭代計算過程中，正演網格采用0.5 km的間距，反演網格則采用1.0 km的網格間距.初始模型運用圖4中SP23炮西支淺部一維速度模型.經過35次迭代反演，走時均方根誤差降至0.0562 s，接近拾取誤差估計值，迭代收斂良好.

剖面地殼上部速度結構初至波層析成像結果和射線分布如圖5所示.其中射線最大穿透深度約為7 km，在4.0 km至地表的區域射線分布比較密集，模型大部分區域射線數達到5以上且基本均勻分布，最大的射線數約60，反演結果可靠.

4.3地殼二維速度結構構建

在對各炮點觀測走時一維速度結構擬合和上地殼初至波層析成像結果基礎上，并考慮實際震相特征和前人在周邊區域深地震測深探測成果，設計剖面二維地殼結構初始模型.使用SEIS83程序(Cerveny, 1979;Cerveny and Psencik, 1984)對單炮觀測資料的深地震測深震相走時和振幅進行正演擬合.在對初始二維模型修改過程中，采用“剝皮法”自淺而深依次對上地殼、中地殼、下地殼逐步調整模型的速度與界面深度，反復進行理論走時計算，使模型的理論走時計算結果與實測走時近乎一致，最終在一定的誤差范圍內取得合理的速度模型(圖6).圖7、圖8、圖9分別為SP21炮、SP22炮、SP25炮相應的射線路徑、走時擬合及理論地震圖.由圖可看出，基于二維速度模型計算得到的理論走時、各波組振幅特征與觀測記錄特征均達到較佳的擬合.

圖4　與各炮點記錄截面圖(西、東分支)相應的一維速度模型及其走時擬合圖圖中圓圈表示拾取的走時數據，直線表示一維模型理論走時. (a) SP21炮的東支；(b) SP25炮的西支；(c) SP22炮的西支；(d) SP22炮的東支；(e) SP23炮的西支；(f) SP23炮的東支；(g) SP24炮的西支.

圖5　(a)上地殼淺部的初至波層析成像結果；(b)層析成像射線數分布圖

圖6　寧化—大田—惠安深地震測深剖面二維地殼P波速度結構

5剖面殼幔速度結構特征

通過對探測剖面折射、反射波組震相識別、模擬，得到了沿剖面的地殼速度分布與殼內界面的幾何形態(圖5、圖6).本文將地殼劃分為兩層結構即上地殼和下地殼，以Pc反射波所確定的C界面為上下地殼的分界，以Pm反射波所確定的M界面為殼幔分界.

5.1上地殼結構

上地殼指的是自地表向下至C界面之上的層位，它受到由基底折射波Pg及C界面反射波Pc兩個地震波組信息的約束.上地殼上部由基底折射波Pg所確定的，它由兩個較強的速度梯度層組成，上層頂面(地表面)速度為4.90～5.30 km·s-1，下部速度5.35～5.55 km·s-1，厚度約為1.0 km；下層速度在5.70～5.85 km·s-1之間變化，厚度約為0.6～2.0 km.上地殼中下部由基底頂面(速度等深線密集帶的底界)向下至C界面之間的層位.剖面C界面在整體范圍上呈現東南淺、西北深的變化趨勢，界面形態平緩，沒有明顯起伏變化，其深度變化范圍為16.0～17.0 km，在剖面的東端其界面形態略顯抬升的趨勢；該層內的速度為5.90～6.20 km·s-1.總體而言，上地殼結構中，自地表至上地殼底部其速度隨深度增加而增加，上層為強梯度層，下部為弱梯度層.C界面上方速度為6.16～6.29 km·s-1，C界面下方速度為6.28～6.49 km·s-1，界面的速度跳躍差為0.10～0.20 km·s-1.

圖7　剖面SP21炮理論地震圖(a)、走時擬合(b)與射線追蹤(c)

圖8　剖面SP22炮理論地震圖(a)、走時擬合(b)與射線追蹤(c)

圖9　剖面SP25炮理論地震圖(a)、走時擬合(b)與射線追蹤(c)

5.2下地殼結構

由C界面至M界面之間的層位為下地殼.除Pc震相外，它的結構與殼內反射波Pi和Moho界面反射波Pm有關.在剖面西段的0～80 km樁號區段，其下地殼內由Ci界面將下地殼分為上下兩層.Ci界面深度為22～23.7 km，東淺西深，界面形態比較平緩.界面上速度為6.21～6.23 km·s-1，界面下速度為6.41～6.43 km·s-1，C界面與Ci界面之間存在速度為6.20 km·s-1的低速異常.它是根據Pi震相的走時和振幅特征所確定的.在Ci界面之下大約8 km厚的地層內呈現上部速度梯度小、下部速度梯度大的速度結構特征，速度為6.41～6.67 km·s-1.剖面的東段180～280 km樁號區段，下地殼內的Ci界面不明顯，自C界面至Moho界面之間大約13 km左右厚的地層內速度是隨深度增加而增加的速度梯度層結構，上部梯度弱、下部梯度較強，速度為6.36～6.86 km·s-1.寧化—大田—惠安剖面的下地殼的特點是在剖面西段速度偏低、東段速度較高.剖面的M界面起伏變化不明顯，總體上呈東淺西深的變化趨勢.在剖面東南部沿海附近M界面深度為28.4 km，向北西方向逐漸加深至31.8 km.

5.3上地幔頂部結構

殼幔分界(莫霍面)是一級速度不連續面，界面上方速度值為6.64～6.86 km·s-1、界面下方速度值為8.01～8.03 km·s-1，速度跳躍值達1.17～1.37 km·s-1.從穿透到上地幔頂部的Pn波的特征可看出，沿剖面上地幔頂部為一個較弱的速度梯度層，其速度在橫向上沒有較明顯的變化.

6討論與結論

通過對寧化—大田—惠安寬角深地震測深剖面的探測數據進行綜合分析解釋和研究，得到了該條剖面界面形態、地殼深部結構特征(圖6).沿剖面二維速度結構顯示，地殼厚度由西北向東南緩慢減薄，其西北側地殼厚約31.8 km，東南側地殼厚約28.4 km.這一觀測結果與已有的人工地震測深(袁學誠，1997；廖其林等，1990)和接收函數研究(袁麗文和鄭斯華，2009；黃暉等，2010；黃海波等，2014)結果相一致.該剖面結果還顯示，上地殼的厚度變化不大，厚度在16～17 km左右，政和—海豐斷裂以西下地殼厚度沒有明顯變化，政和—海豐斷裂以東下地殼厚度緩慢減薄.二維速度結果表明沿剖面莫霍面向沿海逐漸抬升變化趨勢，熊小松等(2009)通過對華南地區的深地震探測研究的總結和梳理，認為該現象可能反映了進入瀕太平洋構造域以來該區域所遭受的巖石圈減薄現象，并在假設Niu(2005)提出了中生代大洋板塊俯沖脫水，上覆大陸巖石圈地幔楔因水化而熔融減薄的模式是正確的情況下，華南的大陸巖石圈地?？赡芤步洑v了古老巖石圈地幔向年輕大洋巖石圈地幔的轉型(徐夕生，2008).

剖面淺層速度(圖5)總體較高，呈東部高中西部低的特點.其中惠安附近的高速度體對應地表燕山期花崗巖出露區，中部侏羅紀火山巖分布區沉積蓋層較厚且速度等值線較密集，意味著該區是時代較新的中-新生代沉積.剖面上地殼層內速度為5.90～6.20 km·s-1，自地表至上地殼底部其速度具有正速度梯度結構.

下地殼以政和—海豐斷裂為界，東西兩段具有明顯不同的P波速度結構，呈西段速度偏低、東段速度較高特性，且西段在上下地殼分界面下方存在一個低速層.政和—海豐斷裂為閩東燕山斷拗帶與閩西北隆起帶及閩西南拗陷帶的分區界線.在燕山活動時期，福建陸域東部地區發生強烈斷拗，西部地區相對隆起，形成兩個面貌迥然不同的構造和地貌單元.剖面P波速度結構這種截然不同現象初步判斷是因政和—海豐斷裂形成時所帶來的地層結構強烈變化引起的.結合黃海波等(2014)遠震接收函數研究結果，進一步表明政和—海豐斷裂是一條切割至下地殼底部的深大斷裂，是不同斷塊構造單元的分界.

致謝中國地震局地球物理勘探中心諸多同事參與了野外探測任務的實施.張先康、王夫運、趙金仁、段永紅、劉寶峰研究員等在資料的采集、處理、解釋過程中提供了幫助，王椿鏞研究員對本文初稿提出寶貴意見，福建省地震局監測中心提供圖1所需的地震數據，在此向他們表示感謝.

References

Cai H T, Jin X, Wang S X. 2014. The research progress of velocity structure of crust and upper mantle in Fujian area.ProgressinGeophysics(in Chinese), 29(4): 1485-1490, doi: 10.6038/pg20140401. Cerveny V. 1979. Ray theoretical seismograms for laterally inhomogeneous structures.J.Geophys., 46: 335-342.

Cerveny V, Psencik I. 1984. SEIS83N-Numerical modeling of seismic wavefield in 2-D laterally varying layered structures by the ray method. ∥ Engdahl E R ed. Documentation of Earthquake Algorithm, World Data Center (A) for Solid Earth Geophysics. Rep. SE-35. Boulder, Colo., 36-40.Chen X X, Lin S, Li Z N, et al. 2005. Preliminary 1-D model of crust velocity structure in Fujian-Taiwan region.Earthquake(in Chinese), 25(2): 61-68.

Fan Y L, Lin J Z, Hu R H, et al. 1990. The development of travel timetable for near earthquake in South China.SouthChinaSeismologicalJournal(in Chinese), 10(2): 1-16.

Hole J A. Nonlinear high-resolution three-dimensional seismic travel time tomography.J.Geophys.Res., 1992, 97:6553-6562.

Huang H, Mi N, Xu M J, et al. 2010. S-wave velocity structures of the crust and uppermost mantle, and Poisson′s ratios in Fujian Province.GeologicalJournalofChinaUniversities(in Chinese), 16(4): 465-474.

Huang H B, Guo X W, Xia S H, et al. 2014. Crustal thickness and Poisson′s ratio in the coastal areas of South China.ChineseJ.Geophys. (in Chinese), 57(12): 3896-3906, doi: 10.6038/cjg20141204.

Huang Z C, Wang L S, Zhao D P, et al. 2010. Upper mantle structure and dynamics beneath Southeast China.PhysicsoftheEarthandPlanetaryInteriors, 182(3-4): 161-169, doi: 10.1016/j.pePi.2010.07.010.

Liao Q L, Wang Z M, Wang P L, et al. 1988. Explosion seismic study of the crustal structure in Fuzhou-Quanzhou-Shantou region.ActaGeophysicaSinica(in Chinese), 31(3): 270-280.

Liao Q L, Wu N Y, Qiu T X. 1990. Preliminary research of the crustal structure in Fuzhou basin and its adjacent area.ActaGeophysicaSinica(in Chinese), 33(2): 163-173.

Niu Y L. 2005. Generation and evolution of basaltic magmas: Some basic concepts and a new view on the origin of Mesozoic-Cenozoic basaltic volcanism in eastern China.GeologicalJournalofChinaUniversities, 11(1): 9-46.

Qiu T X, Liao Q L, Wang Z M, et al. 1991. The S wave velocity structure and Poisson′s ratio distribution characteristic in Fujian coastal area.SouthChinaJournalofSeismology(in Chinese), 11(2): 23-30.

Ren J S, Chen T Y, Niu B G, et al. 1990. Tectonic Evolution of the Continental Lithosphere and Metallogeny in Eastern China and Adjacent Areas (in Chinese). Beijing: Science Press.

Shao X Z, Gu Z H, Zhang J R. 1993. Investigation of crust structure in Fuzhou area by means of converted waves of earthquakes.SeismologyandGeology(in Chinese), 15(2): 174-180.

Wang C Y, Lin Z Y, Chen X B. 1995. Comprehensive study of geophysics on geoscience transect from Menyuan, Qinghai Province, to Ningde, Fujian Province, China.ActaGeophysicaSinica(in Chinese), 38(5): 590-598.Xiong S B, Jin D M, Sun K Z. 1991. Some characteristics of deep structure of the Zhangzhou geothermal field and it′s neighbourhood in the Fujian Province.ActaGeophysicaSinica(in Chinese), 34(1): 55-63. Xiong X S, Gao R, Li Q S, et al. 2009. The Moho depth of South China revealed by seismic probing.ActaGeoscienticaSinica(in Chinese), 36(6): 774-786.

Xu X S. 2008. Several problems worthy to be noticed in the research of granites and volcanic rocks in SE China.GeologicalJournalofChinaUniversities(in Chinese), 14(3): 283-294.

Yuan L W, Zheng S H. 2009. Moho depths beneath broad-band stations in Fujian area inversed by teleseismic receiver function.SouthChinaJournalofSeismology(in Chinese), 29(3): 85-97.

Yuan X C. 1997. Memoirs of the Geoscience Transection for the Continental Lithosphere Beneath Altay-Taiwan. China (in Chinese). Wuhan: China University of Geosciences Press.

Zhang G W, Guo A L, Wang Y J, et al. 2013. Tectonics of South China continent and its implications.ScienceChina:EarthSciences, 56(11): 1804-1828, doi: 10.1007/s11430-013-4679-1.Zhang H F. 1988. Explanation for data of DSS profiles at Quanshan area in the coast of Southeast China.EarthquakeResearchinChina(in Chinese), 4(2): 95-105.

Zhang Z J, Badal J, Li Y K, et al. 2005. Crust-upper mantle seismic velocity structure across Southeastern China.Tectonophysics, 395(1-2): 137-157.Zhang Z J, Zhang X, Badal J. 2008. Composition of the crust beneath southeastern China derived from an integrated geophysical data set.JournalofGeophysicalResearch, 113(B4): B04417, doi: 10.1029/2006JB004503.

Zhang Z J, Teng J W, Badal J, et al. 2009. Construction of regional and local seismic anisotropic structures from wide-angle seismic data: crustal deformation in the southeast of China.JournalofSeismology, 13(2): 241-252, doi: 10.1007/s10950-008-9124-0.

Zheng H W, Gao R, Li T D, et al. 2013. Collisional tectonics between the Eurasian and Philippine Sea plates from tomography evidences in Southeast China.Tectonophysics, 606: 14-23, doi: 10.1016/j.tecto.2013.03.018.

Zhu J F, Xu X W, Zhang X K, et al. 2005. Joint exploration of crustal structure in Fuzhou basin and its vicinities by deep seismic reflection and high-resolution refraction as well as wide-angle reflection/refraction.ScienceinChina(Ser.D:EarthSciences), 48(7): 925-938.

Zhu J F, Fang S M, Zhang X K, et al. 2006a. Exploration and research of deep crustal structure in the Zhangzhou basin and its

vicinity.EarthquakeResearchinChina(in Chinese), 22(4): 405-417.

Zhu J F, Fang S M, Zhang X K, et al. 2006b. Exploration and study of deep crustal structure in the Quanzhou basin and its adjacent area.EarthquakeResearchinChina(in Chinese), 22(3): 249-258.

附中文參考文獻蔡輝騰, 金星, 王善雄. 2014. 福建地區地殼上地幔速度結構研究進展. 地球物理學進展, 29(4): 1485-1490, doi: 10.6038/pg20140401. 陳祥熊, 林樹, 李祖寧等. 2005. 福建—臺灣地區一維地殼速度結構的初始模型. 地震, 25(2): 61-68.

范玉蘭, 林紀曾, 胡瑞賀等. 1990. 華南地區近震走時表的研制. 華南地震, 10(2): 1-16.

福建省地質礦產局. 1985. 福建省區域地質志. 北京: 地質出版社.

黃暉, 米寧, 徐鳴潔等. 2010. 福建地區地殼上地幔S波速度結構與泊松比. 高校地質學報, 16(4): 465-474.

黃海波, 郭興偉, 夏少紅等. 2014. 華南沿海地區地殼厚度與泊松比研究. 地球物理學報, 57(12): 3896-3906, doi: 10.6038/cjg20141204.

廖其林, 王振明, 王屏路等. 1988. 福州—泉州—汕頭地區地殼結構的爆炸地震研究. 地球物理學報, 31(3): 270-280.

廖其林, 吳寧遠, 丘陶興等. 1990. 福州盆地及其周圍地區地殼深部結構與構造的初步研究. 地球物理學報, 33(2): 163-173.

丘陶興, 廖其林, 王振明等. 1991. 福建沿海地區地殼S波速度結構和泊松比分布特征. 華南地震, 11(2): 23-30.

任紀舜, 陳廷愚, 牛寶貴等. 1990. 中國東部及鄰區大陸巖石圈的構造演化與成礦. 北京: 地質出版社.

邵學鐘, 顧忠華, 張家茹. 1993. 福州地區地殼結構的地震轉換波測深研究. 地震地質, 15(2): 174-180.

王椿鏞, 林中洋, 陳學波. 1995. 青海門源—福建寧德地學斷面綜合地球物理研究. 地球物理學報, 38(5): 590-598.

熊紹柏, 金東敏, 孫克忠等. 1991. 福建漳州地熱田及其鄰近地區的地殼深部構造特征. 地球物理學報, 34(1): 55-63.

熊小松, 高銳, 李秋生等. 2009. 深地震探測揭示的華南地區莫霍面深度. 地球學報, 30(6): 774-786.

徐夕生. 2008. 華南花崗巖-火山巖成因研究的幾個問題. 高校地質學報, 14(3): 283-294.

袁麗文, 鄭斯華. 2009. 用遠震接收函數反演福建地區寬頻帶臺站下方莫霍界面深度. 華南地震, 29(3): 85-97.

袁學誠. 1997. 阿爾泰—臺灣地學斷面論文集. 武漢: 中國地質大學出版社.

張國偉, 郭安林, 王岳軍等. 2013. 中國華南大陸構造與問題. 中國科學: 地球科學, 43(10): 1553-1582.

章惠芳. 1988. 中國東南沿海地區泉汕爆破深地震測深資料的再解釋. 中國地震, 4(2): 96-105.

朱金芳, 方盛明, 張先康等. 2006a. 漳州盆地及其鄰區地殼深部結構的探測與研究. 中國地震, 22(4): 405-417.

朱金芳, 方盛明, 張先康等. 2006b. 泉州盆地及其鄰區地殼深部結構的探測與研究. 中國地震, 22(3): 249-258.

(本文編輯胡素芳)

基金項目國家自然科學基金項目(41474071)，地震行業科研專項(2015419015)聯合資助.

作者簡介蔡輝騰，男，1982，高級工程師，博士，主要從事主動源探測數據處理及解釋工作. E-mail:caihuiteng@126.com

doi:10.6038/cjg20160113 中圖分類號P315

收稿日期2015-02-13，2015-08-17收修定稿

The crust structure and velocity structure characteristics beneath Ninghua-Datian-Hui′an

CAI Hui-Teng， JIN Xing， WANG Shan-Xiong， LI Pei， CHEN Wei

EarthquakeAdministrationofFujianProvince,Fuzhou350003,China

AbstractFujian located on the southeast edge of the Eurasia Plate has a strong neo-tectonic activity with anomalous development of the NE-oriented fault zone within the region, which is also the frequent area of moderate and strong seismic activities in South China seismic region. In order to understand better the velocity structure characteristics of crust and upper mantle and its deep tectonic background in southeast coast of China, the 3-D artificial seismic sounding experiments were carried out through 18 explosions, four NW-oriented original and four NE-oriented integrated longitudinal survey lines conducted by Earthquake Administration of Fujian Province in coordination with Geophysical Exploration Center of China Earthquake Administration in Fujian land during years 2010 and 2012. And the 2-D crust velocity model of this profile is built based on the interpretations of the survey lines of deep seismic sounding beneath Ninghua-Datian-Hui′an which nearly goes vertically through the Zhenghe-Haifeng fault along the NW-SE.

KeywordsDeep seismic sounding; 2-D crust velocity model; Zhenghe-Haifeng fault; Central region of Fujian

蔡輝騰， 金星， 王善雄等. 2016. 寧化—大田—惠安地殼構造與速度結構特征.地球物理學報，59(1):157-168,doi:10.6038/cjg20160113.

Cai H T, Jin Xi, Wang S X, et al. 2016. The crust structure and velocity structure characteristics beneath Ninghua-Datian-Hui′an.ChineseJ.Geophys. (in Chinese),59(1):157-168,doi:10.6038/cjg20160113.