郯庐断裂带是我国东部最大的一条断裂带，1668年曾发生8.5级特大地震，因此研究郯庐断裂带的精细结构及孕震构造背景是一项十分重要的研究工作。郯庐断裂带巢湖段位于一个重要的构造交叉区域，为认识郯庐断裂带以及这些构造单元之间的构造关系提供了一个很好的窗口。中国科学技术大学姚华建教授课题组利用巢湖及周边地区布设的密集短周期流动地震台数据，采用背景噪声成像方法获得了该区域上地壳三维各向同性和方位各向异性速度结构模型，并且讨论了所得模型对区域变形和构造演化的启示。该成果近期分别发表于国际主流SCI期刊Geophysical Journal International和Tectonophysics上。第一单位为中国科学技术大学地球和空间科学学院地震与地球内部物理实验室，通讯作者为姚华建教授，第一作者为姚华建教授课题组特任副研究员罗松，合作单位包括南方科技大学地球与空间科学系和安徽省勘查技术院。
巢湖地区上地壳三维横波速度模型揭示该地区整体呈现高低速交错的条带模式，与主要地质单元具有较好的对应（图1），从西至东分别为低速的合肥盆地、高速的郯庐断裂带、低速的巢湖东支、高速的银屏山。并且，模型揭示巢湖东支的低速异常从深至浅有逐渐北移趋势，银屏山高速有向西北倾斜的形态，而郯庐断裂带高速异常为近垂直形态。巢湖地区上地壳三维各向异性模型揭示区域内方位各向异性分布与区域内主要地质单元的相关性（图2），表明这些各向异性主要与形状优势方向（Shape Preferred Orientation，SPO）方向有关，反映了区域介质的变形模式。模型揭示，以郯庐断裂为分界，西部位于华北板块的合肥盆地的上地壳显示为NW-SE向的快波方向，与大别造山带及一系列近NW-SE走向的断裂带近似平行。而东部位于华南板块的巢湖东支和银屏山的上地壳快波方向主要为NE-SW向，与郯庐断裂带走向和银屏山走向近似平行。此外，位于华南的巢湖东支存在一个特殊的各向异性特征，各向异性的快波方向从浅部的NE-SW向到中部的NNE-SSW或N-S方向再至深部的NE-SW方向，揭示了上地壳不同深度介质变形模式的差异。
我们结合所获得的的各向异性速度模型和区域内的地质构造背景，提出了郯庐断裂带巢湖段的一个四阶段构造演化模式（图3）。这个模式能够较好地解释各向异性模型所揭示的主要特征，包括巢湖东支的特殊各向异性特征。本研究所得模型为郯庐断裂带的多期次构造演化提供了来自深部变形方面的重要证据。本研究也是国内首次成功采用短周期密集台阵的背景噪声成像方法获得区域精细地壳浅部三维各向异性的研究工作，为我国其他地区基于短周期密集台阵的三维构造变形研究提供了很好的示范。
本研究得到了包括国家自然科学基金（项目编号：41790464和42004031）、中央高校基本科研业务费专项资金（项目编号：WK2080000119）和蒙城地球物理国家野外科学观测研究站科研专项基金（项目编号：SA2080000018）的联合支持。
相关文献信息：
Song Luo, Huajian Yao. 2021. Multistage tectonic evolution of the Tanlu fault: Insights from upper crustal azimuthal anisotropy of the Chao Lake segment. Tectonophysics. 806, 228795. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tecto.2021.228795.
Song Luo, Huajian Yao, Jiannan Wang, Kangdong Wang, Bin Liu. 2021. Direct inversion of surface wave dispersion data with multiple-grid parametrizations and its application to a dense array in Chao Lake, eastern China. Geophysical Journal International. 225(2), 1432-1452. DOI: https://doi.org/10.1093/gji/ggab036.
