天文学、地球科学华南大陆伸展背景下的福建地壳多参数响应

谭萍; 檀玉娟; 赵延娜

doi:10.12404/j.issn.1671-1815.2502565

科学技术与工程 ›› 2026, Vol. 26 ›› Issue (4) :1348-1357 DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2502565

天文学、地球科学

天文学、地球科学华南大陆伸展背景下的福建地壳多参数响应

谭萍 ¹^,² ,
檀玉娟 ³ ,
赵延娜 ³

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Multi-parameter Crustal Response in Fujian under the Extensional Tectonic Setting of the South China Continent

TAN Ping ¹^,² ,
TAN Yu-juan ³ ,
ZHAO Yan-na ³

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摘要

福建位于华南大陆东南部，受古太平洋板块俯冲及多期构造-岩浆活动影响，地壳结构复杂。利用远震P波接收函数谐波分析与改进的H-κ-c叠加方法，揭示该地区地壳各向异性、厚度及泊松比的空间分布特征及动力学机制。结果表明：该地区地壳各向异性快波方向以NW-SE向为主，平均分裂时差0.26 s，与区域NW-SE向伸展应力场一致，表明古太平洋板块俯冲后撤引发的弧后伸展是主控因素。而局部断裂带附近快波方向与断层走向一致，体现出断裂活动的影响。地壳厚度沿海为28~31 km，内陆为30~35 km，在长乐—诏安、政和—大埔等断裂带两侧厚度差异明显，说明超壳断裂对壳幔结构有控制作用。波速比沿海高值（>1.78）与地幔物质上涌及壳内熔融有关，内陆低值（<1.73）受高石英含量花岗岩及稳定构造环境影响。此外，该地区地壳厚度与波速比呈显著负相关，暗示古太平洋板块俯冲引发地幔物质上涌，导致地壳减薄与泊松比升高。研究成果为福建地区地壳物质组成、构造演化及动力学机制提供了新的地球物理约束，揭示了板块俯冲与弧后伸展对该区域地壳结构的显著影响，并凸显了断裂带活动及壳幔相互作用在其中发挥的关键作用。

Abstract

Located in the southeastern part of the south China continent，Fujian Province is characterized by a complex crustal architecture. This architecture is considered to be the result of Paleo-Pacific plate subduction and multiple tectono-magmatic events. The spatial distribution characteristics and dynamic mechanisms of crustal anisotropy，thickness，and Poisson’s ratio in the region were revealed using harmonic analysis of the far-field P-wave receiving function and an improved H-κ-c stacking method. The results show a NW-SE oriented fast polarization direction for the crustal anisotropy. The mean splitting time is found to be 0.26 s. This direction is consistent with the regional extensional stress field. Plate rollback and back-arc extension are identified as the dominant controlling factors. Near major faults，the fast axis is observed to parallel the fault strike，reflecting the influence of fault activity. The coastal crust is measured to be 28~31 km thick. Inland crustal thickness is determined to be 30~35 km. Sharp steps in crustal thickness are noted across the Changle—Zhaoan and Zhenghe—Dabu faults. These faults are shown to be trans-crustal structures that control the crust-mantle geometry. The high wave velocity ratio along the coastal areas （>1.78） is related to mantle upwelling and crustal melting，while the low value inland （<1.73） is attributed to quartz-rich granites in a stable tectonic setting. In addition，there is a significant negative correlation between crustal thickness and wave velocity ratio in the region，suggesting that the subduction of the ancient Pacific plate caused mantle material upwelling，resulting in crustal thinning and an increase in Poisson’s ratio. The research results provide new geophysical constraints on the crustal composition and tectonic evolution of Fujian. The importance of plate subduction，back-arc extension，fault activity，and crust-mantle interaction is highlighted.

Graphical abstract

关键词

福建 / 地壳结构 / 接收函数 / 各向异性 / H-κ-c

Key words

Fujian / crustal structure / receiver functions / crustal anisotropy / H-κ-c

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谭萍, 檀玉娟, 赵延娜. 天文学、地球科学华南大陆伸展背景下的福建地壳多参数响应[J]. 科学技术与工程, 2026, 26(4): 1348-1357 DOI:10.12404/j.issn.1671-1815.2502565

TAN Ping, TAN Yu-juan, ZHAO Yan-na. Multi-parameter Crustal Response in Fujian under the Extensional Tectonic Setting of the South China Continent[J]. Science Technology and Engineering, 2026, 26(4): 1348-1357 DOI:10.12404/j.issn.1671-1815.2502565

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中国华南大陆主要指秦岭-大别造山带以南、青藏高原以东中国大陆南部的大陆及邻海区域，由扬子与华夏两地块所构成^[1]。受到菲律宾海板块与欧亚板块的碰撞、挤压以及台湾海峡扩张的强烈影响，自中新-元古代以来，华南大陆经历了复杂的地质构造运动，特别是中生代中晚期（燕山期）古太平洋板块的俯冲，导致区域动力机制从特提斯构造域转变为太平洋构造域^[2]，这一过程伴随着广泛的多期构造-岩浆-热事件^[3]和大规模的爆发式成矿作用^[4-6]。福建地区在构造上属于华夏地块东南部，受构造-岩浆活动影响强烈，断层系统非常发育，主要分布北东（NE）和北西（NW）走向的两组断裂带，呈现出一个倾斜的棋盘状的样式。其中，NE走向的三大断层从西北到东南分别为邵武—河源断裂带、政和—大埔断裂带和长乐—诏安断裂带。除了NE走向的大断裂带，福建地区还分布许多垂直于这些大断裂带的NW走向的小而细碎的断层。福建地区两大断裂系统对区域地壳结构及构造演化具有重要控制作用，并制约着地壳物理性质的空间分布。而精细的地壳结构，涵盖地壳各向异性、物质组成以及地壳厚度变化等诸多要素，不仅能够为深入探究不同断裂带对区域地壳结构的具体影响提供极为关键的约束条件，更能为区域构造演化过程提供新的证据，进而深化对该地区地质构造运动的理解。

各向异性广泛存在于地壳中，与地质构造、断裂分布、应力环境和岩相等因素密切相关^[7]。基于剪切波分裂方法，Gao等^[8]利用福建省地震台网10个台站的数据，得出福建地区平均快波偏振方向为北偏东，该方向对应于水平主压应力方向。张亚运^[9]利用面波层析成像方法，反演了福建地区地壳横波速度方位各向异性，结果显示：整个福建地区方位各向异性相对较弱，认为该地区没有形成主导的快波方向。针对一些大尺度且深部的各向异性研究，Wei 等^[10]采用P波层析成像方法揭示了中国大陆地区的各向异性特征，发现福建地区在约60 km深处快波方向接近于南北向。然而，目前针对福建地区的观测有限，对该地区地壳各向异性的详细认识仍然不清楚。接收函数方法是一种探测地壳各向异性的有效工具，P波接收函数中Moho面的转换波Pms的走时对介质的各向异性具有较高的敏感性，利用谐波分析方法拟合Pms走时随反方位角的变化，能够获得整个地壳的各向异性参数^[11]。该方法能够有效区分由倾斜Moho面和地壳各向异性对Pms到时的影响，从而更准确地揭示地壳各向异性的方向和强度。

地壳厚度能够揭示地壳增厚和减薄的特征，为研究地壳变形机制提供重要依据。前人通过多种方法获得了福建地区的地壳厚度，这些方法包括接收函数方法^[12-15]、重力方法^[16]以及地震波层析成像方法^[17]等。其中，接收函数方法通常采用H-κ 叠加技术，同时获取地壳厚度（H）和地壳平均波速比V_p/V_s（κ）^[18]。泊松比（σ）是岩石的重要弹性力学参数，与地壳的物质组成、结构和物理状态密切相关。通过波速比和泊松比之间的正相关关系，可以计算出台站下方地壳的平均泊松比。然而，传统的H-κ 叠加方法假设Moho界面是平坦的且地壳是各向同性的，这可能导致在存在倾斜界面和/或各向异性介质的地区得出有偏差的结果^[19-20]。为了解决这一局限性，Li等^[21]提出了H-κ-c叠加方法（c表示校正），在进行H-κ 叠加之前，对倾斜界面和地壳各向异性的影响进行了校正，该方法已在不同构造区域得到广泛应用^[22-27]。

基于此，利用福建地区的固定台站和流动台阵波形资料，提取远震P波接收函数，结合谐波分析方法与改进的H-κ-c 叠加方法，获得该地区可靠的地壳各向异性参数、地壳厚度和平均泊松比结果。这些结果为描述福建地区地壳物质组成、状态以及构造变形特征提供了新的约束。

1 数据及方法

1.1 数据来源与接收函数计算

收集福建地区52个地震台站的连续观测数据，包括2011—2012年区域固定台网（41个）和2016—2017年中国地震局地球物理勘探中心布设于宁化—泉州的宽频带流动台阵（11个），台站分布如图1所示。每个流动地震台站均配备了RefTek 130型数据采集器以及Guralp 3EPSC（60 s）或3T（120 s）型三分量宽频数字地震计。所有台站的数据观测时间均超过1年。

从大量的地震波形记录中筛选出震中距在30°~90°、M_S > 5.0、且具有清晰的初至P波和高信噪比的远震波形，共计536个地震事件。远震事件的震中分布如图2所示，可以看出，远震事件的方位覆盖较为完整，这为后续的分析提供了良好的数据基础。基于远震事件P波的理论到时，截取初至前20 s和之后100 s的三分量波形记录。对这些波形记录进行预处理，包括去均值、去线性趋势，并进行0.05~5 Hz的带通滤波。随后，进行坐标旋转，将原始的Z-N-E分量（垂直、北向、东向）利用反方位角旋转到Z-R-T分量（垂直、径向、切向）。接下来，采用时间域迭代反褶积的方法^[28]计算P波接收函数，高斯系数选用2.5，以保留地壳主要速度间断面上的转换S波及其多次波震相。对提取的接收函数进行人工挑选，选取信噪比较高、Pms转换波清晰的径向接收函数，最终获得6 759条高质量的接收函数数据。

1.2 谐波拟合方法

运用谐波拟合方法，通过拟合P波接收函数中来自Moho面的Pms转换震相的相对到时随反方位角的变化特征，获取了地壳方位各向异性的两个参数：快波偏振方向ϕ和快慢剪切波之间的延迟时间δt，这两个参数分别对应各向异性的方向和强度。在实施谐波拟合之前，首先将所选取的P波径向接收函数校正至参考射线参数0.06 s/km，以此来消除因震中距差异引起的走时偏移^[29]。随后，为了提升接收函数的信噪比，并减轻地震分布不均匀对研究结果的影响，将接收函数按照每5°的反方位角范围进行叠加处理。此外，当接收函数的最大反方位角缺失超过90°时，将舍弃相应的台站数据^[30]。

数值模拟结果表明，对于具有水平对称轴的各向异性地壳，Pms震相的到时随反方位角θ呈现cos2θ的周期性变化特征^[31]。因此，通过对Pms到时随反方位角的变化进行谐波拟合，能够获取地震台站下方地壳的方位各向异性信息。然而，Pms到时随反方位角的变化也可能由倾斜的Moho面引起，其表现为cosθ的周期性变化，在实际数据处理过程中，这种变化可能会对cos2θ的识别产生干扰。因此，采用的谐波拟合模型综合考虑了cosθ和cos2θ函数，可表示为

（1）$\begin{array}{l}F\left(\theta \right)={A}_{0}+{A}_{1}cos(\theta -{\theta }_{1})-\\ {A}_{2}cos2(\theta -{\theta }_{2})\end{array}$

式（1）中：F（θ）为Pms到时随反方位角θ的变化；A₀为在各向同性介质中转换波的到时；A₁、A₂、θ₁、θ₂分别为由倾斜Moho界面和地壳各向异性引起的振幅和相位参数，其中，A₁与Moho面的倾角相关，θ₁与Moho面的倾向相关，θ₂对应于快波偏振方向ϕ，而2A₂则对应于快慢剪切波之间的延迟时间δt。

根据式（1），谐波拟合在五维参数空间（dt=A₀-t_ref，A₁，A₂，θ₁，θ₂）中搜索最优解，其中t_ref表示利用传统H-κ 方法计算得到的Pms参考到时。初步的搜索范围设定为：dt=-1.0~1.0 s；A₁=0~0.5 s；A₂=0~0.25 s；θ₁=0°~355°；θ₂=0°~175°。此外，在Moho界面倾斜角度较大或地壳各向异性更强时，可以适当调整A₁和A₂的搜索范围，以确保拟合结果的准确性。

**1.3 H-κ-c叠加方法**

在地震学研究中，通常基于接收函数资料，采用H-κ 叠加方法获取台站下方的地壳厚度（H）和地壳平均波速比V_p/V_s（κ）。该方法的基本原理是：对于每组给定的H和κ，计算Pms转换波以及壳内多次波PpPs（用M₁表示）和PpSs+PsPs（用M₂表示）相对于直达P波的到时差。在此基础上，进一步计算相应接收函数振幅的加权和，具体表达式为

（2）S（H，κ）=ω₁r（t_pms）+ω₂r（t_M₁）-ω₃r（t_M₂）

式（2）中：S（H，κ）为振幅的加权和，当加权和S（H，κ）达到最大值时，所对应的H和κ即为最优解；r为转换波及多次波的振幅；ω_i为每个震相的权值，满足${\sum }_{i}^{}$ω_i=1。

然而，在地壳存在各向异性或Moho面倾斜的情况下，传统的H-κ方法的扫描结果可能会出现偏差。因此，采用Li等^[21]提出的具有谐波校正的H-κ-c叠加方法计算福建省地壳厚度和波速比。该方法充分考虑了倾斜Moho面和地壳各向异性的影响，在实施传统H-κ叠加之前，首先对Pms转换波和壳内多次波的到时进行校正，以消除复杂地壳结构对结果的干扰。

具体而言，与Pms转换波类似，当地壳存在各向异性或倾斜Moho面时，壳内多次波的到时随反方位角的变化同样符合式（1）的规律。因此，通过同时对Pms转换波和壳内多次波M₁和M₂进行谐波拟合，能够获取反映Moho面倾斜和地壳各向异性的参数。利用这些参数对Pms和多次波到时进行校正后，再进行传统的H-κ叠加扫描，能够获得更为可靠的地壳厚度和波速比结果。

基于地球物理综合剖面的结果，取P波速度为6.3 km/s^[32]。H和κ的扫描范围分别设定为20~50 km和1.5~2.0。此外，由于谐波拟合提高了M₁的到时一致性和叠加能量，在进行H-κ-c叠加扫描时，对三个相位（Pms、M₁和M₂）的权重因子进行了调整，分别从0.7、0.2和0.1调整为0.5、0.4和0.1。由于M₂震相相对较弱，其在叠加时的权重并未改变。

2 结果

2.1 地壳方位各向异性

基于谐波拟合方法，最终获取了42个台站的地壳方位各向异性参数。图3展示了台站FZCM、HN06和ZHNZ的接收函数Pms到时的谐波拟合结果，台站具体位置如图1所示。在波形拟合图中，黑线表示理论Pms到时，可见理论到时与实际到时拟合效果良好。A₁/θ₁、A₂/θ₂、A₁/A₂能量图中的最大值所对应的节点，即为各参数（A₁、A₂、θ₁、θ₂）的最优解，并以白色十字标记。其中，台站FZCM的接收函数波形显示，Pms随反方位角变化较小，分裂时差仅为0.06 s（2A₂），表明该台站下方地壳各向异性较弱，且界面倾斜导致的走时偏差为0.03 s（A₁），说明界面倾斜的影响也较小。此外，快波偏振方向和Moho面倾向分别为115°（θ₂）和155°（θ₁），但由于各向异性和界面倾斜的影响微弱，这两个方位的误差较大。台站HN06的分裂时差为0.40 s，呈现出明显的地壳方位各向异性特征，快波偏振方向为170°，即北北西-南南东（NNW-SSE）向。台站ZHNZ的分裂时差为0.24 s，快波偏振方向为110°，即北西西-南东东（NWW-SEE）向。

图4为在福建地区获得的地壳各向异性研究结果。玫瑰图展示了各台站的各向异性参数，其中圆环从中心至最外围的时间差为0.30 s，相邻圆环间的时间间隔为0.10 s。部分台站因各向异性分裂时差过小（小于0.10 s），表明其各向异性特征微弱，导致快波偏振方向不确定性较大。为确保结果可靠、准确，玫瑰图中未包含分裂时差小于0.10 s的台站数据。图4中，绿色箭头指示GPS方向^[33]，灰色箭头代表太平洋板块俯冲方向。图4中标注的断裂带名称参照图1，各台站地壳各向异性参数具体数值如表1所示。

结果显示，福建地区整体上呈现出北西-南东（NW-SE）向的快波偏振方向，与该区域的GPS速度场及绝对板块运动方向（APM）基本一致。去除各向异性分裂时差小于0.10 s的台站，共纳入37个台站的快波偏振方向进行分析，其中仅有7个台站呈现出北东-南西（NE-SW）向的快波优势偏振（如图4中蓝色条棒所示）。这7个台站主要集中在沿海区域以及NE-SW向的断裂构造附近，如政和—大埔断裂带（f3）和邵武—河源断裂带（f4）的邻近区域。福建地区的地壳各向异性强度表现出相对稳定的特征，所获得的42个台站的地壳各向异性分裂时差范围在0.06~0.46 s，平均值为0.26 s。

2.2 地壳厚度与波速比

获取福建地区51个台站的平均地壳厚度H，波速比κ及其误差，并利用波速比计算了泊松比$\sigma ，\sigma =\frac{1}{2}\left(1-\frac{1}{{\kappa }^{2}-1}\right)，$具体数值如表1所示。其中，42个台站的结果采用基于谐波分析的H-κ-c叠加方法得出，其余9个台站的结果则通过常规H-κ叠加方法获得。图5展示了台站HN06的接收函数多次波谐波分析以及H-κ 和H-κ-c 叠加方法的应用实例。Pms转换波[图3（b）]与壳内多次反射波（M₁和M₂）均展现出良好的拟合效果。经过谐波校正后，H和κ的扫描结果在能量叠加方面表现出更高的集中度，误差降低，从而提升了结果的可靠性和精度。

图6呈现了福建地区各台站的地壳厚度与波速比结果。研究发现，该区域地壳厚度整体偏薄，介于27.5~34.4 km，平均厚度为30.9 km，低于全球地壳平均厚度^[34]。地壳厚度呈现出从沿海向内陆逐渐增厚的趋势：沿海地区地壳厚度较薄，为28~31 km，最薄处位于福建东南缘；内陆地区地壳厚度则可达30~35 km。此外，地壳厚度与主要断裂带的分布存在一定相关性，例如在永安—晋江断裂（f7）附近，地壳明显增厚。福建地区的地壳波速比（V_p/V_s）范围为1.64~1.84，平均值为1.75。结果表明，该地区的波速比分布具有显著的横向不均匀性，呈现出块状分布特征，且沿海地区的波速比明显高于内陆地区。

3 讨论

3.1 福建地区地壳方位各向异性的区域一致性

通过对接收函数Pms转换波震相到时进行谐波分析，获取福建地区的地壳方位各向异性参数。结果显示，该地区的各向异性分裂时差相对稳定，范围在0.06~0.46 s，平均值为0.26 s。总体而言，福建地区的快波偏振方向呈现北西-南东（NW-SE）向，与该地区的GPS速度场及绝对板块运动方向（APM）基本一致，表明研究区地壳内部的变形机制具有较高的一致性。在断层附近的台站，快波偏振方向通常与断层的走向一致，这被认为是由于在断层作用下矿物或熔体的定向排列所导致的^[26,35]。然而，尽管福建地区存在多条断层，但许多位于断层附近的台站的快波偏振方向却与断层走向相交，而非平行，例如闽江断裂带（f5），永安—晋江断裂带（f7）和上杭—云霄断裂带（f9）等。这一现象表明，福建地区的地壳各向异性可能主要受控于区域构造应力场。华南大陆在早侏罗纪到白垩纪，古太平洋板块经历了板片的平俯冲与回撤，福建地区的地壳处于板片回撤导致的北西-南东（NW-SE）向的伸展构造背景之下^[36]。这种伸展作用可能主导了福建地区的地壳各向异性，反映了区域构造演化对地壳结构的深远影响。

在福建地区部分台站，快波偏振方向呈现北东-南西（NE-SW）向，如靠近政和—大埔断裂带（f3）和邵武—河源断裂带（f4）的台站，其快波偏振方向与断层走向一致，表明局部构造特征对地壳各向异性的影响。因此，福建地区地壳各向异性在区域构造应力场（如古太平洋板块俯冲引起的NW-SE向伸展）的主导作用下，断层附近可能还受到断层局部孔隙或变形的影响。

3.2 福建地区地壳厚度与波速比分布特征及其地质意义

采用H-κ-c叠加方法获取了福建地区可靠的地壳厚度和波速比分布。研究结果表明，福建地区的地壳厚度从沿海向内陆逐渐增加，呈现出从较薄的大洋地壳到较厚的大陆地壳的过渡特征^[14]。这种变化趋势可能与古太平洋板块俯冲引发的弧后伸展作用密切相关，导致沿海地区地壳拉张减薄，而内陆地区由于受到华夏地块古老基底及造山带的影响，地壳厚度较大。

福建地区的地壳厚度与主要断裂带分布具有显著的相关性，如长乐—诏安断裂带（f2）两侧的地壳厚度差异明显，由西向东逐渐减薄，且东侧沿海区域地壳厚度进一步表现为北部较厚、南部较薄的南北向差异。中国东南沿海重要的北东向深大断裂带—政和-大埔断裂带（f3）同样表现出显著的东西向地壳厚度分异，西侧地壳相对较厚，而东侧则明显减薄。这种地壳厚度的空间分异主要受控于古太平洋板块俯冲后撤引发的弧后伸展作用而导致的地壳拉张，其中东部临近俯冲板片区域的强烈伸展导致沿海地壳显著薄于西部内陆。此外，西北-东南向的永安—晋江断裂带（f7）邻近区域地壳异常增厚，深地震反射剖面^[37]证实其为超壳断裂，其下方厚地壳可能与深部岩浆底垫作用相关。

福建地区地壳平均波速比为1.75，对应泊松比为0.258。泊松比小于0.26时，地壳岩石总体化学组分偏酸性；泊松比在0.26~0.28时，岩石化学组分表现为中性；泊松比在0.28~0.30时，岩石化学组分偏基性；而当泊松比大于0.30时，通常指示地壳内部存在熔融或富含流体（如水）等特征^[38]。因此推断，福建地区地壳岩石主要以偏酸性的长英质岩石为主。

福建沿海地区，尤其是福州、漳州附近，出现了显著的高波速比（V_p/V_s>1.78）异常，且该地区的地表热流值也较高^[39]。这一观测结果与前人研究揭示的沿海地区地壳低速异常^[40]及本文发现的地壳厚度减薄特征，可能共同指示地幔上涌诱发的壳内部分熔融过程。在福建内陆地区，波速比分布与深大断裂带的分布具有显著的相关性。例如，政和—大埔断裂带（f3）两侧的波速比存在明显差异，这可能与断裂带两侧不同的构造背景和岩石圈演化过程有关，例如地壳内的幔源基性岩石的侵入量的差异。永安—晋江断裂带（f7）附近的波速比偏低，这一现象可能与该断裂带西北段及其邻近区域广泛分布的印支期和燕山期花岗岩有关^[41]。这些花岗岩中石英矿物含量较高，而石英矿物的高弹性模量和低孔隙度通常会导致波速比降低。此外，永安—晋江断裂带处于相对稳定的构造环境中，这种环境抑制了熔融或流体渗透，从而导致波速比偏低^[42]。

此外，地壳厚度与泊松比之间的关系可能隐含大陆地壳形成和构造演化过程的重要信息^[38]。图7展示了福建地区地壳厚度与波速比呈负相关的关系，即地壳厚度的减薄伴随波速比的升高，这与前人结果相符^[15]。这种负相关关系可能与古太平洋板块俯冲华南大陆有关，导致地幔物质进入地壳，进而使莫霍面抬升并增加了泊松比^[43]。

4 结论

结合接收函数谐波分析方法和改进的H-κ-c 叠加方法，获取福建地区可靠的地壳各向异性、地壳厚度与波速比等多个参数，从多个角度揭示了该地区地壳结构与构造演化的复杂性及其相互关系。得出如下结论。

（1）福建地区地壳方位各向异性表现出显著的区域一致性。地壳快波偏振方向以NW-SE向为主（平均分裂时差0.26 s），与古太平洋板块俯冲后撤引发的弧后伸展背景一致，表明区域NW-SE向水平伸展应力是各向异性形成的核心驱动力。该结果为理解古太平洋板块俯冲后撤引发的弧后伸展作用提供了新的证据。但是在局部地壳方位各向异性仍存在差异性，如政和—大埔断裂带（f3）、邵武—河源断裂带（f4）等大型断裂附近，快波偏振方向与断层走向一致，可能反映断裂活动导致的矿物定向排列或局部应力扰动。

（2）福建地区地壳厚度自沿海（28~31 km）向内陆（30~35 km）增厚，这一变化与古太平洋板块俯冲引发的弧后伸展作用密切相关，且地壳厚度与主要断裂带分布具有显著相关性。此外，福建地区地壳平均泊松比为0.258，表明地壳岩石总体化学组分偏酸性。沿海地区波速比高值异常可能与地幔物质上涌和地壳部分熔融有关，而内陆地区波速比分布与深大断裂带密切相关，反映了断裂带对地壳物质组成和结构的影响。

（3）福建地区地壳厚度与波速比呈显著负相关，表现为地壳减薄伴随波速比升高。这种相关性可能归因于古太平洋板块向华南大陆的俯冲，其引发的壳幔相互作用导致地幔物质上涌、莫霍面抬升及泊松比增大。

参考文献

原文顺序 | 出版日期 | 本文引用

[1]	张国伟, 郭安林, 王岳军, 等. 中国华南大陆构造与问题[J]. 中国科学: 地球科学, 2013, 43(10): 1553-1582.

[2]	Zhang Guowei, Guo Anlin, Wang Yuejun, et al. Tectonics of south China continent and its implications[J]. Science China: Earth Sciences, 2013, 43(10): 1553-1582.

[3]	舒良树, 周新民. 中国东南部晚中生代构造作用[J]. 地质论评, 2002, 48(3): 249-260.

[4]	Shu Liangshu, Zhou Xinmin. Late Mesozoic tectonism of southeast China[J]. Geological Review, 2002, 48(3): 249-260.

[5]	Mao J R, Li Z L, Ye H M. Mesozoic tectono-magmatic activities in south China: retrospect and prospect[J]. Science China Earth Sciences, 2014, 57(12): 2853-2877.

[6]	Hou Q L, Liu Q, Lin W, et al. Mesozoic tectonic regime and evolution of eastern China: a mini-review based on the recent development[J]. Solid Earth Sciences, 2019, 4(4): 159-165.

[7]	饶峥, 赵立民, 潘永盛, 等. 江西石坞金矿床地质特征和金的赋存状态及对选矿工艺的指示意义[J]. 科学技术与工程, 2024, 24(5): 1789-1798.

[8]	Rao Zheng, Zhao Limin, Pan Yongsheng, et al. Geological characteristics and gold occurrence state and its indicative significance for mineral processing technology in Shiwu gold deposit, Jiangxi Province[J]. Science Technology and Engineering, 2024, 24(5): 1789-1798.

[9]	张涛, 陈正乐, 潘家永, 等. 华南早燕山中晚期挤压构造事件识别及其成矿效应[J]. 科学技术与工程, 2016, 16(36): 12.

[10]	Zhang Tao, Chen Zhengle, Pan Jiayong, et al. Identification of compressional tectonic events and its ore-forming effect in the mid-late of early Yanshanian period in south China[J]. Science Technology and Engineering, 2016, 16(36): 12.

[11]	Almqvist B S G, Mainprice D. Seismic properties and anisotropy of the continental crust: predictions based on mineral texture and rock microstructure[J]. Reviews of Geophysics, 2017, 55(2): 367-433.

[12]	Gao Y, Wu J, Cai J A, et al. Shear-wave splitting in the southeast of Cathaysia block, south China[J]. Journal of Seismology, 2009, 13(2): 267-275.

[13]	张亚运. 福建及台湾海峡地壳上地幔横波速度结构和各向异性研究[D]. 合肥: 中国科学技术大学, 2019.

[14]	Zhang Yayun. Shear velocity structure and anisotropy of the crust and upper mantle of Fujian and Taiwan Strait[D]. Hefei: University of Science and Technology of China, 2019.

[15]	Wei W, Zhao D P, Xu J D, et al. Depth variations of P-wave azimuthal anisotropy beneath China’s Mainland[J]. Scientific Reports, 2016, 6(1).

[16]	Kong F S, Wu J, Liu K H, et al. Crustal anisotropy and ductile flow beneath the eastern tibetan plateau and adjacent areas[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2016, 442: 72-79.

[17]	Ai Y S, Chen Q F, Zeng F, et al. The crust and upper mantle structure beneath southeastern China[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2007, 260(3/4): 549-563.

[18]	Li Q S, Gao R, Wu F T, et al. Seismic structure in the southeastern China using teleseismic receiver functions[J]. Tectonophysics, 2013, 606: 24-35.

[19]	赵延娜, 段永红, 魏运浩, 等. 华南大陆东部赣闽地区地壳厚度与泊松比研究[J]. 大地测量与地球动力学, 2017, 37(3): 261-266.

[20]	Zhao Yanna, Duan Yonghong, Wei Yunhao, et al. Crustal thickness and Poisson’s ratio in Jiangxi and Fujian Province in eastern areas of south China[J]. Journal of Geodesy and Geodynamics, 2017, 37(3): 261-266.

[21]	李海艳, 蔡辉腾, 金星, 等. 利用远震P波接收函数研究中国福建地区地壳厚度和泊松比[J]. 地球物理学报, 2021, 64(3): 805-822.

[22]	Li Haiyan, Cai Huiteng, Jin Xing, et al. Analysis of the crustal thickness and Poisson’s ratio in Fujian, southeast China, from teleseismic P-wave receiver functions[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2021, 64(3): 805-822.

[23]	Hsieh H H, Yen H Y, Shih M H. Moho depth derived from gravity data in the Taiwan Strait area[J]. Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences, 2010, 21(2): 235-241.

[24]	Kuo Y W, Wang C Y, Kuo-Chen H, et al. Crustal structures from the Wuyi-Yunkai orogen to the Taiwan orogen: the onshore-offshore wide-angle seismic experiments of the TAIGER and ATSEE projects[J]. Tectonophysics, 2016, 692: 164-180.

[25]	Zhu L P, Kanamori H. Moho depth variation in southern California from teleseismic receiver functions[J]. Journal of Geophysical Research, 2000, 105: 2969-2980.

[26]	Hammond J O S. Constraining melt geometries beneath the Afar Depression, Ethiopia from teleseismic receiver functions: the anisotropic H-κ stacking technique[J]. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2014, 15(4): 1316-1332.

[27]	Kaviani A, Rümpker G. Generalization of the H-κ stacking method to anisotropic media[J]. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2015, 120(7): 5135-5153.

[28]	Li J T, Song X D, Wang P, et al. A generalized H-κ method with harmonic corrections on Ps and its crustal multiples in receiver functions[J]. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2019, 124(4): 3782-3801.

[29]	Cui Q H, Zhou Y Z, Li J T, et al. Crustal thickness (H) and V_p/V_s ratio (κ) images beneath the central Tien Shan revealed by the H-κ-c method[J]. Tectonophysics, 2022, 822: 229157.

[30]	Gong J Y, Li J T, Li M K. Isolated crustal partial melting in the southern Tibetan Plateau from H-κ-c method[J]. Geophysical Research Letters, 2023, 50(21): 106363.

[31]	Han R B, Yang D H, Li Q S, et al. Receiver function imaging of dense seismic array and deep dynamic mechanism beneath the eastern south China[J]. Science China Earth Sciences, 2023, 66(6): 1289-1308.

[32]	Li J T, Song X D. Crustal structure beneath the Hi-CLIMB seismic array in the central-western Tibetan Plateau from the improved H-κ-c method[J]. Earthquake Science, 2021, 34(3): 199-210.

[33]	Tan P, Nie S T. Crustal deformation in eastern margin of Tibetan Plateau from a dense linear seismic array[J]. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 2021, 321: 106801.

[34]	Xiao H Y, DeLucia M, Song X D, et al. Crustal thickness variations in the central midcontinent, USA, and their tectonic implications: new constraints obtained using the H-κ-c method[J]. Geophysical Research Letters, 2022, 49(17): 99257.

[35]	Ligorría J P, Ammon C J. Iterative deconvolution and receiver-function estimation[J]. Bulletin of the Seismological Society of America, 1999, 89: 1395-1400.

[36]	Yuan X H, Ni J, Kind R, et al. Lithospheric and upper mantle structure of southern Tibet from a seismological passive source experiment[J]. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 1997, 102: 27491-27500.

[37]	Rumpker G, Kaviani A, Latifi K. Ps-splitting analysis for multilayered anisotropic media by azimuthal stacking and layer stripping[J]. Geophysical Journal International, 2014, 199(1): 146-163.

[38]	Liu H F, Niu F L. Estimating crustal seismic anisotropy with a joint analysis of radial and transverse receiver function data[J]. Geophysical Journal International, 2012, 188(1): 144-164.

[39]	郑圻森, 朱介寿, 宣瑞卿, 等. 华南地区地壳速度结构分析[J]. 沉积与特提斯地质, 2003, 23(4): 9-13.

[40]	Zheng Qisen, Zhu Jieshou, Xuan Ruiqing, et al. An approach to the crustal velocities in southern China[J]. Sedimentary Geology and Tethyan Geology, 2003, 23(4): 9-13.

[41]	Gan W J, Zhang P Z, Shen Z K, et al. Present-day crustal motion within the Tibetan Plateau inferred from GPS measurements[J]. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2007, 112: 8416.

[42]	滕吉文, 董庆, 孟德利, 等. 青藏高原隆升对中国疆域自然环境的影响: 破解“胡焕庸线”的思考[J]. 科学技术与工程, 2024, 24(1): 1-33.

[43]	Teng Jiwen, Dong Qing, Meng Deli, et al. Influence of the uplift of Tibetan Plateau on China’s human geography environment: Hu Line and its responding[J]. Science Technology and Engineering, 2024, 24(1): 1-33.

[44]	Sun Y, Niu F L, Liu H F, et al. Crustal structure and deformation of the SE Tibetan Plateau revealed by receiver function data[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2012, 349-350: 186-197.

[45]	Zhang Z J, Xu T, Zhao B, et al. Systematic variations in seismic velocity and reflection in the crust of Cathaysia: new constraints on intraplate orogeny in the south China continent[J]. Gondwana Research, 2013, 24(3/4): 902-917.

[46]	朱金芳, 方盛明, 张先康, 等. 泉州盆地及其邻区地壳深部结构的探测与研究[J]. 中国地震, 2006, 22(3): 249-258.

[47]	Zhu Jinfang, Fang Shengming, Zhang Xiankang, et al. Exploration and study of deep crustal structure in the Quanzhou Basin and its adjacent area[J]. Earthquake Research in China, 2006, 22(3): 249-258.

[48]	嵇少丞, 王茜, 杨文采. 华北克拉通泊松比与地壳厚度的关系及其大地构造意义[J]. 地质学报, 2009, 83(3): 324-330.

[49]	Ji Shaocheng, Wang Qian, Yang Wencai. Correlation between crustal thickness and Poisson’s ratio in the north China craton and Its implication for lithospheric thinning[J]. Acta Geologica Sinica, 2009, 83(3): 324-330.

[50]	Jiang G Z, Hu S B, Shi Y Z, et al. Terrestrial heat flow of continental China: updated dataset and tectonic implications[J]. Tectonophysics, 2019, 753: 36-48.

[51]	李细兵, 熊振, 范小平, 等. 福建地区地壳上地幔顶部三维速度结构及构造意义[J]. 地震地质, 2019, 41(5): 1206-1222.

[52]	Li Xibing, Xiong Zhen, Fan Xiaoping. The 3-D velocity structure of crust and uppermost mantle and its tectonic implications in Fujian Province[J]. Seismology and Geology, 2019, 41(5): 1206-1222.

[53]	张岳桥, 徐先兵, 贾东, 等. 华南早中生代从印支期碰撞构造体系向燕山期俯冲构造体系转换的形变记录[J]. 地学前缘, 2009, 16(1): 234-247.

[54]	Zhang Yueqiao, Xu Xianbing, Jia Dong, et al. Deformation record of the change from Indosinian collision-related tectonic system to Yanshanian subduction-related tectonic system in south China during the Early Mesozoic[J]. Earth Science Frontiers, 2009, 16(1): 234-247.

[55]	刘芳, 孙冬军, 周一剑, 等. 基于自动检测方法的福建地区断裂带地震活动性研究[J]. 地震学报, 2023, 45(3): 538-549.

[56]	Liu Fang, Sun Dongjun, Zhou Yijian, et al. Seismicity characteristics of fault zones in Fujian area based on automatic seismic detection method[J]. Acta Seismologica Sinica, 2023, 45(3): 538-549.

[57]	Dong S W, Li J H, Cawood P A, et al. Mantle influx compensates crustal thinning beneath the Cathaysia Block, south China: evidence from SINOPROBE reflection profiling[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2020, 544: 116360.