唐山地震區(qū)地殼結(jié)構(gòu)和構(gòu)造：深地震反射剖面結(jié)果.docx

1、第33卷第4期2011年12月地震地質(zhì)SEISMOLOGYANDGEOLOGYdoi：10.3969/j.issn.0253-4967.2011.（）4.014唐山地震區(qū)地殼結(jié)構(gòu)和構(gòu)造:深地震反射剖面結(jié)果劉保金I）曲國勝2）孫銘心之）劉亢2）趙成彬'）徐錫偉）弊少英'）寇昆朋D1）中國地震局地球物理勘探中心，鄭州4500022）中國地震局應(yīng)急搜救中心，北京1000493）中國地震局地質(zhì)研究所，北京100029摘要1976年7月28日，在唐山地區(qū)發(fā)生了7.8級(jí)大地套。為了研究該區(qū)的地殼結(jié)構(gòu)和斷裂的深淺構(gòu)造關(guān)系,2009年，我們?cè)谔粕绞心喜康呢S南地區(qū)，跨唐山斷裂帶完成了1條道間距4

2、0m、炮間距200m.5。次覆蓋的深地震反射探測剖面。結(jié)果表明：研究區(qū)的地殼以度為3234km,莫霍面自東向西逐漸加深，在豐南縣和宣莊鎮(zhèn)之間，中-下地殼反射和殼幔過渡帶反射均被唐山深斷裂錯(cuò)開，斷裂兩側(cè)的莫霍面發(fā)生錯(cuò)斷，顯示出唐山深斷裂的走滑作用。反射剖面揭示的唐山斷裂帶是一條規(guī)模較大的陸內(nèi)走滑斷裂.淺部表現(xiàn)為典槊的花狀構(gòu)造，在深部切割和擾動(dòng)了下地殼物質(zhì)和殼幔過渡帶。這種深、淺共存的斷裂構(gòu)造體系是控制該區(qū)地震孕育和發(fā)生的重要因素，也是唐山地震區(qū)的深、淺構(gòu)造背景。關(guān)鍵詞唐山地震區(qū)深地震反射剖面地殼細(xì)結(jié)構(gòu)花狀構(gòu)造深淺構(gòu)造關(guān)系中圖分類號(hào)：P631文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)瑪：A文章編號(hào)：0253-4967（2011）0

3、4-0901-120引言1976年唐山7.8級(jí)地震發(fā)生在燕山褶皺帶與華北平原凹陷帶的接觸部位。在唐山地震發(fā)生以來的30余年里，許多學(xué)者對(duì)唐山地震及其成因開展了多學(xué)科綜合性探測和研究，并取得了一系列的研究成果。研究者認(rèn)為，唐山地震發(fā)生在唐山菱形塊體內(nèi)部的唐山斷裂帶上（虢順民等，1977）；唐山斷裂帶由唐山-古冶斷裂、陡河斷裂和唐山-巍山-長山南坡斷裂組成。唐山地震的地表破裂帶為右旋走滑斷裂，K度約為8km（張之立等，1980；國家地震局一凡七六年唐山地震編輯組，1982）。唐山地震的構(gòu)造基礎(chǔ)是不同方向深斷裂強(qiáng)烈活動(dòng)的結(jié)果（李紹炳，1986；薛志照，1986）。一些學(xué)者在研究了唐山地震裂縫的分布規(guī)

4、律后提出，唐山地震的發(fā)震斷裂為陡河斷裂，即傾向NWW,傾角70。80。的唐山礦5號(hào)斷層，其地表位置和走向與地震時(shí)出現(xiàn)的地裂縫頗為一致（王景明等,1981；杜春濤等J985；桂焜K等，1987）。邱澤華等（2005）通過對(duì)唐山強(qiáng)震區(qū)地面塌陷的研究，并結(jié)合石油地震勘探資料發(fā)現(xiàn)了一條與唐山地震相關(guān)的大斷收稿日期）2011-10-07收稿,2011-10-27改回。基金項(xiàng)目地震行業(yè)科研專項(xiàng)“中國地震活動(dòng)斷層探察-華北構(gòu)造區(qū)”（200908001）與河北省城市活斷層試驗(yàn)探測項(xiàng)目共同資助。李傳友，汪一鵬，王志才.2007.中國東部城市地區(qū)隱伏斷裂E斷點(diǎn)與最新活動(dòng)時(shí)代關(guān)系的初步分析：以邢臺(tái)、唐山地震區(qū)為例J

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11、唐山地震震源深度分布與地克結(jié)構(gòu)的關(guān)系J.地震地質(zhì),8(3)：69-78.XUEZhi-zhao.1986.TherelationshipbetweenfocaldepthandcrustalstructureforTangshanearthquakeJ.SeismologyandGeology,8(3):6978(inChinese).楊寶俊，劉財(cái)，楊平華，等.1999.用近垂直地震反射方法研究莫霜面的特征與成因J.地球物理學(xué)報(bào),42(5)：617628.YANGBao-jun,LIUCai,YANGPing-hua,elal.1999.ThestudyofMohocharacteristic

12、sandformationbynearlyverticalseismicreflectionmethodJJ.ChineseJGeophys,42(5):617628(inChinese).尤惠川，徐錫偉，吳建平,等.2002.唐山地震深淺構(gòu)造關(guān)系研究J.地震地質(zhì),24(4)：571-582.YOUHui-chuan,XUXi-wei,WUJian-pingal.2002.Studyontherelationshipbetweenshallowanddeepstructuresinthe1976TangshanearthquakeareaJj.SeismologyandGeology,24(4

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17、meierKJ,WenzelF.1986.SyntheticseismogramsforacomplexcrustalmodelJ,.GeophysKesLett,13:2225.CRUSTALSTRUCTURESANDTECTONICSOFTANGSHANEARTHQUAKEAREA:RESULTSFROMDEEPSEISMICREFLECTIONPROFILINGLIUBao-jinHQUGuo-sheng2)SUNMing-xin2)LIUKang2)ZHAOCheng-bin0XUXi-wei3)FENGShao-ying1KOUKun-pengn1 )GeophysicalProsp

18、ectingCenter.ChinaEarthquakeAdministration,Zhengzhou450002,China2 )NationalEarthquakeResponseSupportServicetChinaEarthquakeAdministration,Beijing100049,China3 )InstituteofGeology,ChinaEarthquakeAdministration,Beijing100029,ChinaAbstractOnJuly28,1976,thegreatTangshanearthquake(M7.8)occurredintheTangs

19、hanareaofHebeiProvince,whichshockedthewholeworld.Beforethisearthquake,therewasnoearthquakewithmagnitudeoverMl.0inthisarea.Afterthisearthquake,thecrustalstructuresandtectonicsaroundTangshanearthquakearearemainunclear.Inordertoinvestigatethefinecrustalstructures,themainfaultgeometriesandtherelationsbe

20、tweenthedeep-shallowtectonicsinthisarea,adeepseismicreflectionprofilingwith40mreceiverspacingand200mshotspacingaswellas60-foldacrosstheTangshanFaultzonewascarriedoutintheFengnanregionofTangshanin2009.Becauseourresultshavemuchhigherspatialresolutionthanthatofpreviousresultsofdeepgeophysicalprospectin

21、g,somenewfeaturesofthecrustalstructuresandfaulttectonicswererevealedbythisstudy.Theresultsshowthatthethicknessofthecrustisabout3234kmalongtheprofile,theMohograduallydeepensfromeasttowest.BetweenFengnancountyandXuanzhuangtown,thereflectionsinlhemiddle-lowercrustandcnjst-mantletransitionalzonearestagg

22、eredbythedeepTangshanFault,anddislocationoccursontheMohoonbothsidesofthedeepfault,indicatingthestrike-slipeffectofthedeepTangshanFault.TangshanFaultbeltrevealedbydeepseismicreflectionprofileisahugeintra-continentalstrike-slipfault,anditsshallowpartappearsasatypicalflower-shapedstructure,incisingandd

23、isturbingthelowercrustandcrust-mantletransitionalzoneinthedeeppart.ThecomplexfaultsandstructurescoexistinginbothdeepandshallowpartsofthecrustarethetectonicbackgroundfortheI'angshanEarthquake,andalsoanimportantfactorcontrollingtheearthquakeactivityinthearea.KeywordsTangshanearthquakearea,deepseis

24、micreflectionprofiling,finecrustalstructure,flower-shapedstructure,deep-shallowtectonicrelations作者簡介)劉保金，男,1962年生，1986年畢業(yè)于中國科技大學(xué)地球物理專業(yè),2010年在中國科學(xué)院研究生院獲固體地球物理學(xué)博上學(xué)位，研究員，現(xiàn)主要從事深、淺地震勘探方法研究與應(yīng)用，電話E-mail：LBJ001o層，即K約90km的付莊-西河斷層，其地面垂直錯(cuò)距為3m,明顯具有鏟形正斷層特點(diǎn)。尤惠川等（2002）根據(jù)地表破裂觀察與淺層地震探測資料，獲得了唐山地震區(qū)的第四紀(jì)結(jié)

25、構(gòu)，結(jié)合本區(qū)已有的深部探測成果，認(rèn)為唐山斷裂是-條高角度的西傾逆沖走滑斷裂，晚更新世以來的垂直位錯(cuò)達(dá)15m。穿過唐山地震區(qū)的深地震寬角反射/折射剖面結(jié)果表明，唐山地區(qū)的莫相面存在一個(gè)自NW向SE方向變淺的斜坡，唐山7.8級(jí)地震的震中區(qū)兩側(cè)存在低速體，低速體下方對(duì)應(yīng)著上地慢頂部的隆起區(qū)，旦下地殼內(nèi)的速度值明顯偏低（劉昌僚等，1986）。陸涵行等（1988）根據(jù)深地震反射剖面資料，認(rèn)為唐山地震的發(fā)生，應(yīng)強(qiáng)調(diào)構(gòu)造的夏雜性和強(qiáng)烈的差異活動(dòng)，唐山基底斷裂對(duì)應(yīng)若地表的唐山斷裂帶，其中陡河斷裂是發(fā)震的重要構(gòu)造之一。曾融生等（1988）的研究表明，在唐山地震區(qū)之F有一條高角度的隱伏深斷裂伸抵上地幔頂部，旦高角

26、度的深斷裂與淺部斷層之間存在一個(gè)并未連通的閉鎖區(qū)。陡河斷裂是一條向SE方向傾斜的正斷層，位于震源的上方；唐山地震的發(fā)生可能是在區(qū)域水平應(yīng)力作用深部熱物質(zhì)沿深斷裂上涌，且相互耦合的結(jié)果。劉啟元等（2007）的密集地震臺(tái)陣觀測研究結(jié)果表明，唐山菱形地塊下方的上地慢頂部存在高度達(dá)10km的異常隆起；唐山大震區(qū)之下應(yīng)有幔源物質(zhì)的大規(guī)模侵入，并在中上地殼形成殼內(nèi)低速體，唐山大地震能址的積累并非限于震源附近的地殼深度，而是與地幔物質(zhì)的運(yùn)移和變形密切有關(guān)。上述研究成果從不同學(xué)科、不同角度對(duì)1976年唐山7.8級(jí)地震進(jìn)行了多方面的研究，獲得了有關(guān)地震破裂與形變、地殼上地幔結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、地震活動(dòng)與災(zāi)害等多方面的豐

27、富資料，但對(duì)唐山地震區(qū)淺、中、深層的構(gòu)造特征及其相互關(guān)系還缺乏詳細(xì)和深入的了解。為進(jìn)一步了解唐山地震區(qū)的深部構(gòu)造環(huán)境、淺部斷裂與深部構(gòu)造的關(guān)系，2009年，我們?cè)谔粕绞袇^(qū)南部的豐南地區(qū)跨唐山斷裂帶完成了1條深地震反射剖面，通過精心設(shè)計(jì)和施工以及有針對(duì)性的數(shù)據(jù)處理方法，取得了沿剖面較清楚的地殼精細(xì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)造圖像，揭示了該區(qū)的深部構(gòu)造背景和斷裂的深淺構(gòu)造特征，為理解該區(qū)的深部動(dòng)力學(xué)過程、分析研究深淺斷裂構(gòu)造關(guān)系提供了地震學(xué)證據(jù)。1研究區(qū)構(gòu)造概況和深地震反射剖面位置唐山地區(qū)位于燕山褶皺帶南緣與黃驊坳陷的交接部位，發(fā)育較厚的元古宙、下古生代和晚古生代含煤建造。燕山運(yùn)動(dòng)形成了一系列褶皺和斷裂，并使本區(qū)缺

28、失中生代沉積。新生代期間，該區(qū)構(gòu)造分異明顯，北部繼續(xù)抬升，南部轉(zhuǎn)而下降，使許多燕山期開始形成的構(gòu)造隱伏于地下（尤惠川等,2002）o唐山市所處的唐山菱形斷塊分別被NE向的寧河-昌黎斷裂、豐臺(tái)-野雞坨斷裂，以及NW向的薊運(yùn)河斷裂與灤縣-樂亭斷裂所控制（圖1）。新生代以來，研究區(qū)及鄰區(qū)表現(xiàn)為較顯著的斷陷活動(dòng)，第四紀(jì)地層在區(qū)內(nèi)廣泛分布，其厚度一般為100800m,北薄南厚；唐山市區(qū)西側(cè)，第四系最大厚度約為400m,豐南以南的尖字沽附近，第四系最大厚度達(dá)到800m（江娃利,2006；李傳友等,2007）。唐山斷裂帶是研究區(qū)內(nèi)一條與褶皺相伴生的復(fù)雜斷裂構(gòu)造帶，主要由一系列相互平行的NNE-NE向的斷裂組

29、成，控制著本區(qū)的地震與地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)（虢順民等,1977）。唐山斷裂帶基本上可劃分為南、北兩個(gè)段落，北段NW側(cè)為陡河斷裂，SE側(cè)有唐山-巍山-長山南坡斷裂和唐山-古冶斷裂：南段西側(cè)是唐山-豐南斷裂,東側(cè)為唐山-占冶斷裂（尤惠川等,2002）介117。30'118°3O'119。00'林乎lb斷埃某巖她商界統(tǒng)止脈藉山期花閉巖rn骨斜袖平移斷穆唐山埃陷界級(jí)據(jù)柯北省地質(zhì)局1”5年寅科修輸圖I研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造和深地渡反射剖面位置圖Fig.1Geologicalfeaturesandlocationofdeepseismicreflectionprofilesinthere

30、searchregion.DSRP為深地震反射剖面;寧河-深地震反;瀾運(yùn)河斷裂；3it11-樂亭斷裂；E臺(tái)野啊坨斷裂：唐山-占冶斷裂：9。3陡河斷裂；巍山-長山南坡斷裂：8大李莊古馬斷裂；與灤盧金斷裂；勵(lì)滄西斷裂本項(xiàng)研究實(shí)施的深地震反射剖面位于唐山市區(qū)南部的豐南地區(qū)，橫跨唐山斷裂帶南段布設(shè)。剖面東南起點(diǎn)位于豐南縣大新莊鄉(xiāng)四間房村西南約700m處（118。18。3.6"£,39。24,23.97）；西北端點(diǎn)位于豐潤縣新軍屯鄉(xiāng)胡張坨村東（117。54'55.2E,39°39'56"N）,其長度為50km（圖1）。深地震反射剖面沿途的工作環(huán)境和

31、地震波激發(fā)、接收條件較為復(fù)雜。剖面沿途經(jīng)過了兒十個(gè)人口稠密的村鎮(zhèn)和開發(fā)區(qū)，跨過了多條大小不等的河流及交通繁忙的高速公路和鐵路，在測線跨越較大的地表障礙時(shí)，采用觀測系統(tǒng)變觀技術(shù)確保了深部探測資料的連續(xù)性和完整性。2數(shù)據(jù)采集和資料處理2.1數(shù)據(jù)采集深地震反射數(shù)據(jù)采集采用了道間距40m、炮間距200m.500道接收、50次覆蓋的觀測系統(tǒng)。為兼顧剖面淺部的地層反射和有利于傾斜界面成像，采用了排列內(nèi)部激發(fā)、雙邊不對(duì)稱零偏移距接收的工作方法。地震波激發(fā)采用鉆孔爆破源，激發(fā)孔深2530m,激發(fā)藥量30kg?？紤]到結(jié)晶巖內(nèi)部的反射系數(shù)通常較小，由此產(chǎn)生的反射波能最較弱，現(xiàn)場工作中，平均每間隔800m還增加了1

32、個(gè)藥量100kg的大炮，以確保深層反射波的信噪比。地震儀器使用了美國I/O公司生產(chǎn)的SYSTEM-n數(shù)字地震儀，采樣間隔2ms,記錄K度16s。為確保探測成果質(zhì)量，現(xiàn)場工作中除對(duì)獲得的原始單炮記錄及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場回放和質(zhì)衰監(jiān)控外，還采用GRISYS地震反射數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，對(duì)每天采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行了初步處理，根據(jù)初會(huì)剖面檢杳數(shù)據(jù)采集質(zhì)量。采用上述的工作方法和技術(shù)措施，保證了高質(zhì)量原始資料的取得。2.2數(shù)據(jù)處理深地震反射數(shù)據(jù)處理采用了FOCUS地震反射處理系統(tǒng)。其數(shù)據(jù)處理流程和方法主要包括，初至折射靜校正、時(shí)變帶通濾波、二維傾角濾波、時(shí)變譜白化、速度分析、正常時(shí)差校正（NMO）、傾角時(shí)差校正（DM0）、

33、共中心點(diǎn)（CMP）疊加、剩余靜校正、疊后偏移和疊后剖面去噪等。速度分析對(duì)獲得良好的反射剖面圖像至關(guān)重要。在深地震反射資料處理時(shí)，發(fā)現(xiàn)來自中下地殼反射波的速度譜離散程度很高，難以用常規(guī)的速度分析方法確定合理的疊加速度，為此，我們參考了柏各莊-豐南-豐寧DSS剖面的速度結(jié)構(gòu)資料作為相應(yīng)深度上的登加速度，使剖面深層的禿加效果有明顯改善。在對(duì)剖面上部（TWT5.0s以淺）的反射資料進(jìn)行動(dòng)校正時(shí)，使用了速度掃描和速度譜分析方法得到的速度。采用上述數(shù)據(jù)處理方法獲得了較高信噪比的深地震反射剖面圖像。3地殼結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征圖2為獲得的深地震反射疊加時(shí)間剖面圖，與其相對(duì)應(yīng)的解釋剖面見圖3。由圖3可以看出，在整個(gè)地

34、殼深度范圍內(nèi)，來自不同深度的地層反射信息非常豐富，揭示了該區(qū)地殼結(jié)構(gòu)的基本輪廓。深地震反射剖面在樁號(hào)39km、1215km和2326.5km之間，穿過了幾個(gè)大的養(yǎng)殖場、高速公路立交以及廠房林立的工業(yè)區(qū)等地表障礙，在這些地段上由于不能進(jìn)行地震波的爆破激發(fā)，從而使得相應(yīng)剖面段的淺部地層反射在橫向上不能被連續(xù)追蹤，但根據(jù)地表障礙兩側(cè)的地25()0-NW雙字莊豐.蟲W，*/m宣1嚴(yán)西葛各莊465(X1425003X500345003(頃2650()22500IIM54M)145()011050065()0().0*_二1.02.03.()4.05.06.07.08.09.010.011.012.013

35、.0圖2研究X深地度反射，件加時(shí)間剖而Fig.2Stackedtimes<*rlionofdeepseismicreflectionprofileintheresearchregion.906地震地質(zhì)33卷/NW距肉/mT、4.0二二m10.0-46500425003850034500305002650022500185001450010500!11.0f二一二或二二I1JD圖3研究區(qū)深地震反射剖面解釋結(jié)果圖Fig.3InterpretationproGlecorrespondingtoFig.2.層反射波特征，仍可看到它們的起伏變化形態(tài)和界面的縱橫向展布。下面根據(jù)剖面反射波組特征，敘述

36、剖面經(jīng)過地區(qū)的地殼結(jié)構(gòu)和構(gòu)造悄況。3.1地殼反射結(jié)構(gòu)特征在深地震反射剖面所經(jīng)過的地段內(nèi)，地表均被第四紀(jì)地層覆蓋，第四系厚度總體表現(xiàn)為東南厚、西北薄的特點(diǎn)。在唐山斷裂帶至豐臺(tái)-野雞坨斷裂之間，為基巖隆起X,第四系厚度較薄；唐山斷裂帶以東，為第四紀(jì)凹陷區(qū)。區(qū)內(nèi)基巖主要為中生代、古生代奧陶紀(jì)、石炭紀(jì)和二疊紀(jì)地層，局部為元古界的震旦系（虢順民等，1977；尤惠川等,2002）o根據(jù)圖2的深地震剖面、本區(qū)地質(zhì)和石油地震剖面以及深地震寬角反射/折射剖面結(jié)果（劉昌鈴等J986；曾融生等，1988；邱澤華等,2005）,我們把剖面上的反射波Tq解釋為第四紀(jì)覆蓋層的底界反射，'L解釋為新近紀(jì)地層的底界，

37、T.z解釋為中生代地層的底界，T。和Tjp分別解釋為來自古生代的奧陶紀(jì)和石炭紀(jì)、二疊紀(jì)地層的反射；反射波組Tc為上、下地殼分界面反射，Tm為殼幔過渡帶的反射。由圖2,3可以清楚地看出，在整個(gè)地殼深度范圍內(nèi)，剖面反射波在縱向上只有明顯的分帶性，在橫向上顯示出以斷裂為界的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。該區(qū)地殼大約以出現(xiàn)在TWT6.0-6.5s的反射帶Tc和TWT10lls的反射帶T.為界，將地殼分為上、下兩個(gè)部分，即上地殼和下地殼。其中，上地殼厚1718km,卜地殼厚1516km。從剖面上部的反射波特征來看，本區(qū)上地殼大約以TWT3.03.5s（深810km）的反射波為界，還可進(jìn)一步分為上、下兩部分。深度810km以

38、淺，剖面反射層位豐富，反射能量較強(qiáng)，橫向連續(xù)性較好，界面起伏變化形態(tài)清楚，這套反射具有典型的沉積層反射波特征；可能代表了新生代、中生代、古生代的沉積巖系。在沉積巖之下的上地殼下部，剖面揭示了一些橫向延續(xù)長度較短、反射能最較弱、且無規(guī)律可尋的反射震相，推測可能為元古代及其以前的變質(zhì)巖系。根據(jù)剖面上部的這些反射波場特征，我們把Tc反射波解釋為本區(qū)結(jié)品基底的頂面，其埋深與劉昌徐等（1986）的深地震寬角反射/折射剖面結(jié)果一致。與反射相對(duì)稀疏的上地殼下部相比，本區(qū)下地殼具有明顯的反射性質(zhì)，在強(qiáng)反射帶Tc和Tm之間，下地殼反射總體上以條帶狀反射、弧形反射、楔狀反射體、以及傾斜反射的相互交切或疊宜為主要特

39、征，這種復(fù)雜的下地殼反射圖像與該區(qū)深部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性密切相關(guān)，可能代表了地殼深部物質(zhì)運(yùn)移和強(qiáng)烈的熱過程。殼幔過渡帶反射波在剖面上有著較強(qiáng)的反射能最，它在剖面上出現(xiàn)的時(shí)間大約始于TWT10.5s,對(duì)應(yīng)頂界面深度為3031km；殼幔過渡帶在剖面上的持續(xù)時(shí)間為0.81.Os,對(duì)應(yīng)殼幔過渡帶厚度為2.53.0krno殼幔過渡帶的底界對(duì)應(yīng)于莫霍面的位置，其深度為3234km,且具有自東向西逐漸變深的特征。在剖面樁號(hào)約25km的下方（即豐南縣至宣莊鎮(zhèn)之間），殼幔過渡帶反射還出現(xiàn)反射能量的突變、反射同相軸錯(cuò)斷以及殼幔過渡帶反射波的橫向間斷。而在莫霍面之下的上地幔頂部，從剖面上兒乎看不到明顯的反射震相，具有近似

40、“透明”的反射性質(zhì)。3.2深反射剖面揭示的斷裂構(gòu)造特征深地震反射剖面所揭示的斷裂構(gòu)造特征非常清楚。在斷裂附近，從剖面上可看到反射波的能量、反射同相軸的連續(xù)性以及反射波的相位數(shù)均出現(xiàn)明顯的變化。根據(jù)這些標(biāo)志，在剖面上解釋了8條特征明顯的地殼淺部斷裂和1條錯(cuò)斷莫霍面的深斷裂，現(xiàn)分別敘述如下：F,斷裂該斷裂位于剖面樁號(hào)38.35km附近，為一條向西傾的正斷層。剖面淺部，該斷裂錯(cuò)斷了新近紀(jì)地層的底界反射波Tn，向下錯(cuò)斷了中生代、古生代地層和結(jié)晶基底。由于深地震反射剖面較短，從剖面上還不能看到該斷裂向剖面深部的延伸情況。和F3斷裂二者在剖面上呈“Y”字型分布，分別位于剖面樁號(hào)31.72km和29.75k

41、m附近。從斷裂在剖面上的位置和規(guī)模來看，斷裂F：可能是唐山-豐南斷裂。由圖2,3可以清楚地看到，斷裂F2不但錯(cuò)斷了第四紀(jì)覆蓋層的底界Tq,向下還錯(cuò)斷了中生代、古生代地層和結(jié)晶基底，在深度15km左右，終止于向西陡傾的斷裂F5上。斷裂F.為一條發(fā)育在新生代地層中的西傾正斷層，在深度950-1000m處歸并到向東傾的斷裂F2上。F4斷裂該斷裂在剖面上向西傾,位于剖面樁號(hào)25.6km左右，發(fā)育在中生代以下的地層中，在深度45km處終止于向東傾的斷裂F2±0F5和F6斷裂二者位于唐山-古冶斷裂南延的位置上，分別位于剖面樁號(hào)22.0km和19.8km附近。在深地震反射剖面上，這兩條斷裂均錯(cuò)斷了

42、第四紀(jì)覆蓋層的底界Tq,向下使得多組地層反射T、Tm,、Tc"和T。產(chǎn)生扭曲和錯(cuò)斷。從斷裂兩側(cè)的地層結(jié)構(gòu)和界面展布特征來看，斷裂F6以兩為基巖凹陷區(qū)，以東為基巖隆起區(qū)，旦新生代地層厚度向東逐漸加厚。斷裂F5和FL均為向西傾的正斷層，在深度6-8km處，這兩條斷裂匯聚成一條切割結(jié)晶基底的斷裂，向下延伸至深18-20km的上、下地殼分界面附近，并可能與其下的地殼深斷裂相聯(lián)系。F7和F8斷裂斷裂F7和F8分別位于剖面樁號(hào)13.75km和8.0km附近。從剖面反射波組特征、地層界面產(chǎn)狀和上、下反射波組的疊置關(guān)系來看，這兩條斷裂均表現(xiàn)為向西傾的逆斷層。其中，斷裂匕切斷了石炭紀(jì)一二疊紀(jì)之下的地層

43、，在深度8km左右，收斂到斷層L之上；斷層F8在剖面上自西向東逆沖，它切斷了中生代及其以前的地層，在深度15km左右與斷裂F2和虬合并為一個(gè)斷裂帶。地殼深斷裂Fs深地震反射剖面揭示的地殼深斷裂位于豐南一宣莊之間，即剖面樁號(hào)25km的下方。由圖2,3可見，深斷裂附近的上、下地殼分界面反射和殼幔過渡帶反射出現(xiàn)明顯的橫向間斷，且其兩側(cè)的界面產(chǎn)狀和下地殼反射波特征也明顯不同。在深斷裂的西側(cè)，上、下地殼分界面反射波Tc向東傾伏；下地殼內(nèi)部出現(xiàn)楔狀反射體，殼幔過渡帶反射波Tm為弧形，莫霍面出現(xiàn)隆起，并向兩側(cè)逐漸加深。在深斷裂的東側(cè)，上、下地殼分界面反射R的產(chǎn)狀較為平緩，反射相位數(shù)與斷裂西側(cè)相比明顯增多；下

44、地殼反射主要以條帶狀反射、弧形反射為主，并夾雜有不同程度的傾斜反射；殼幔過渡帶反射波Tm與斷裂西側(cè)相比其能量明顯較強(qiáng)，殼幔過渡帶厚度自東向西逐漸變薄，莫霍面自西向東逐漸加深。根據(jù)上述剖面反射波場特征，可以判定斷裂Ts應(yīng)是一條錯(cuò)斷上、下地殼分界和莫霍面的深斷裂，該深斷裂的存在為上地幔熱物質(zhì)的上涌和殼內(nèi)構(gòu)造變形提供了條件。4結(jié)果與討論基于“密集點(diǎn)距、密集炮距和多次覆蓋”技術(shù)的深地震反射剖面方法用于地殼結(jié)構(gòu)和構(gòu)造成像具有較高的分辨率。本文在唐山地震X實(shí)施的道間距40m、炮間距200m.50次覆蓋的深地震反射剖面，獲得了研究區(qū)高分辨率的地殼結(jié)構(gòu)和構(gòu)造圖像，這為進(jìn)一步分析研究唐山地震的深部構(gòu)造條件，討論

45、唐山大地震的動(dòng)力學(xué)機(jī)理和深、淺斷裂構(gòu)造關(guān)系提供了地震學(xué)證據(jù)。(1) 本次深地震反射剖面揭示的唐山斷裂帶表現(xiàn)為一個(gè)由斷裂F?F、8組成的、旦與褶皺相伴生的復(fù)雜構(gòu)造帶。這些斷裂在剖面上形態(tài)各異，錯(cuò)斷深部不等，呈花狀構(gòu)造特征展布，具走滑斷層性質(zhì)，并共同控制了該區(qū)上地殼結(jié)構(gòu)與構(gòu)造的形成及地層沉積。(2) 在唐山斷裂帶下方，無論上下地殼分界面反射、下地殼強(qiáng)反射，還是殼幔過渡帶強(qiáng)反射都出現(xiàn)明顯的橫向間斷和反射波能量的明顯變化，暗示在唐山斷裂帶的下方可能存在錯(cuò)斷中下地殼和莫霍面的地充深斷裂。該地殼深斷裂在剖面上傾角陡宜，其斷裂面略向東傾，由下地殼和莫霍面展布特征來看，該深斷裂很可能具有逆沖走滑性質(zhì)。(3) 本區(qū)下地殼有著良好的反射性質(zhì)，并在下地殼和殼慢過渡帶頂部出現(xiàn)斜列的楔形或孤形強(qiáng)反射體，反映了巖漿活動(dòng)對(duì)下地殼進(jìn)行了物質(zhì)和結(jié)構(gòu)的強(qiáng)