地球物理学报：合肥市地壳浅部三维速度结构及城市沉积环境初探

合肥市位于合肥盆地东南缘，东侧紧邻郯庐断裂带，多条大型隐伏断裂穿过市区。为进一步认识合肥城市下方隐伏断裂的空间展布、性质，以及城市复杂的沉积环境，安徽省地震局李玲利团队利用布设在合肥市区的58套三分量短周期地震仪组成的台阵，获得了37天的三分量连续波形数据，通过基于射线追踪的面波走时直接成像方法反演得到了合肥市地壳浅部0.6-3.6km的三维剪切波速度结构，速度结构图像展现了地壳浅部的横向不均匀性和纵向成层性，揭示出NNE、NWW和近EW三组不同走向的隐伏断裂在合肥城市地下浅部的构造特征与近地表较复杂的沉积构造形态关联性较强。相关研究成果发表在地球物理学报期刊。

图1 研究区域构造位置及台站分布图（研究区构造位置见左上角插图,大图位置见红框）

通过获得的上地壳浅部的精细速度结构图像（图2），揭示合肥市城区在地壳浅部速度结构差异显著，穿过合肥市区EW走向的蜀山断裂南、北侧呈现明显的低速-高速异常变化特征，其南侧为低速凹陷，北侧为高速隆起，显示该断裂在合肥盆地演化过程中沉积了不同的地层有关。合肥城区存在明显的高速异常分布带（图3），与郯庐断裂带西支隐伏断裂的走向、位置一致，暗示有高速岩体沿断裂带内部侵入到合肥盆地内部。合肥市北部五河-合肥断裂东侧的低速异常分布与肥东凹陷沉积形态一致，说明郯庐断裂带明显控制了两侧地层的沉积厚度。合肥市中心区域呈现明显的低速异常，推测其为形成在郯庐断裂带内部的小型沉积盆地，沉积中心厚度可达4km左右。该沉积区在深部低速范围较小，局限于郯庐断裂带内部，认为郯庐断裂带在晚侏罗-早白垩期间挤压走滑主要控制了其沉积边界；而浅部低速范围较大，说明晚白垩以来郯庐断裂带的控制作用在减弱，因此沉积边界可能受到来自区域多组断裂的共同伸展拉张作用。

图2 不同深度剪切波速度图像(a) 0.6km, (b) 1.2km, (c) 1.8km, (d) 2.4km, (e) 3.0km, (f) 3.6km.

 (a)中绿色线段为剖面位置，其中DD’中的白色线段为浅层地震勘探测线位置，EE’剖面同时代表了该地区地质勘探测线位置。

图3 不同方向的垂直速度剖面图（黑色虚线为断层位置示意）

（a）AA’剖面；（b）BB’剖面；（c）CC’剖面；（d）DD’剖面

图4  EE'剖面与该区基岩地质图对比（地质图修改1：20万定远幅、合肥幅地质构造图）

【文献引用】

李玲利, 黄显良, 姚华建, 缪鹏, 汪小厉, 鲍子文, 倪红玉, 李成, 杨元, 罗松, 胡少乾, 杨源源. 2020. 合肥市地壳浅部三维速度结构及城市沉积环境初探. 地球物理学报, 63(9): 3307-3323, doi: 10.6038/cjg2020O0097

LI LingLi, HUANG XianLiang, YAO HuaJian, et al. 2020. Shallow shear wave velocity structure from ambient noise tomography in Hefei city and its implication for urban sedimentary environment. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 63(9): 3307-3323, doi: 10.6038/cjg2020O0097

文献链接：

http://www.geophy.cn/article/doi/10.6038/cjg2020O0097