泰安—諸城剖面重力異常和地殼密度結構特征

羅翔飛， 秦建增， 李洋洋， 李勇江， 宋金躍， 姚家駿， 王澤源

中國地震局地球物理勘探中心， 鄭州 450002

0 引言

郯廬斷裂(郯城—廬江斷裂)帶是中國東部一條巨大的北北東走向的斷裂帶,也是一條重要的地震活動帶(徐嘉煒，1980，1985；徐嘉煒等，1992；張鵬等，2007；王書琴等，2012)，郯廬斷裂帶自1957年航磁大調查中被發現以來，已經有了六十余年的研究歷史.地球科學家圍繞郯廬斷裂帶開展了人工地震測深、大地電磁、寬頻帶地震臺陣和重磁等地球物理探測工作(馬杏垣和劉昌銓，1991；陳滬生等，1993；唐新功等，2006；葉高峰等，2009；張繼紅等，2010；李松林等，2011；黃耘等，2011；劉寶金等，2015)，這些研究結果揭示了斷裂帶兩側地殼、上地幔的速度結構和電性特征等(馬杏垣和劉昌銓，1991；1992；陳滬生等，1993).根據所處的不同大地構造單元和本身結構構造及地震活動性等方面的明顯差異，由南至北，郯廬斷裂帶可劃分為三段(鄭朗蓀等，1988)，即蘇皖段、山東段(又稱沂沭斷裂帶)和沈陽—渤海段(又稱營濰斷裂帶)，其中沂沐斷裂帶是郯廬斷裂帶的主體，沂沭斷裂帶是中國東部強活動且重要的構造帶，歷史上發生過6級以上強震多次.第四紀以來，沂沭斷裂帶構造活動十分強烈，因此對沂沭斷裂帶的研究具有一定的價值.

沂沭斷裂帶形成、演化和動力學成因問題前人做了大量的工作，獲得了許多有意義的成果，但上述成果對地殼內部結構研究不多且存在一定差異，特別對地殼密度結構研究偏少，缺乏精細的密度結構信息.地震孕育、發展、發生會伴隨地殼介質的變化，從而會在地殼的密度上有所體現(申重陽等，2015)，因此，研究沂沭斷裂帶地殼厚度和密度結構的分布狀態，對地震機理的認識及預測，有重要現實意義.

本文根據跨越沂沭斷裂帶長約292 km(36°N附近)沿近東西向的重力剖面所獲得的觀測數據為依據，以區域布格重力異常為背景研究沿剖面的布格重力異常、剩余密度相關成像和密度結構的特征分布，結合區域深部探測和地質構造成果，對地震的孕育發展和發生的深部介質和構造環境進行探討，為地震監測及預防提供基礎資料.

1 研究區構造和重力異常背景

1.1 地質構造背景

沂沭斷裂帶在山東境內主要由4條NNE向斷裂組成(張鵬等，2007)，自東向西分別為昌邑—大店斷裂(F1)、安丘—莒縣斷裂(F2)、沂水—湯頭斷裂(F3)和鄌郚—葛溝斷裂(F4)(圖1).這4條斷裂構成中央凸起兩側凹陷的“塹壘”結構，向下延伸約20～30 km，向南逐漸合并為一，長約450 km，寬約20～40 km，最寬達50 km，總體呈“Y”形，4條主干斷裂為大型正斷層(朱光等，2001)，走向大致平行, 斷層面近于陡立(朱光等，2004c).新近紀以來區域轉換為強烈的擠壓作用(朱光等，2002)，4條主干斷裂沿先形成的正斷層再次發生逆沖活動，持續控制著塹壘構造邊界，其主體形成于白堊紀.體現了古特提斯構造域向濱太平洋構造域的過渡.

圖1 剖面位置和研究區地質構造圖(基于GIS的地震分析預報系統)F1：昌邑—大店斷裂；F2：安丘—莒縣斷裂；F3：沂水—湯頭斷裂；F4：鄌郚—葛溝斷裂.Fig.1 Profile location and geological structure map (The analytic system of earthquake prediction basing on GIS)F1: Changyi-Dadian Fault; F2: Anqiu-Juxian Fault; F3: Yishui-Tangtou Fault; F4: Tangwu-Gegou Fault.

1.2 布格重力異常背景

從1∶50萬布格重力異常圖(圖2，資料來源于全國地質資料館)可以看出，重力異常等值線疏，曲線方向性不明顯，研究區內由于裂解、熱隆升和差異性沉降形成盆地內部坳陷和隆起相間的地殼分塊格局(方盛明等，2002)，正異常基本為隆起和凸起，負異常為坳陷和凹陷，布格重力異常是反映這些構造歷史演化的“活化石”(陳石等，2011).異常形態總體呈西北向東南負異常減弱，正異常增加.在郯廬斷裂帶形成NNE向的重力梯級帶，梯級帶兩側布格異常差異明顯，西側基本為負異常，東側除在張家樓、日照為負異常外，其他為正異常，在昌邑—大店斷裂(F1)、安丘—莒縣斷裂(F2)偏高，接近10×10-5m·s-2，可能反映斷裂已深切至上地幔，深部高密度基性和超基性巖體沿斷裂處上涌，造成該處較高的布格異常值(唐新功等，2006).

5級及以上地震不僅與活動斷裂有關，而且與區域重力場密切相關，約75%的5級及以上地震發生在重力梯級帶的彎曲或拐彎處，即地震主要分布在布格重力異常低值區或高值區周圍.從力學的觀點看，重力梯度帶是地殼形變產生破裂的重要位置也是地殼密度高低轉化帶，地殼介質的非均勻部位地震較為集中，說明地殼物質不均勻性有利于地震孕育發生.另外地殼內低密度層的存在，5級及以上地震還表現出彌散展布(圖2)特征，低密度層為一軟弱帶，在物理上表現為流變學強度非常低，該區域變形屬于分布式變形，即5級及以上地震不僅僅是集中在大的活斷層上(李松林等，2011).

圖2 5級及以上地震、布格重力異常和主要活動斷層分布Fig.2 MS≥5 earthquakes, Bouguer gravity anomaly and distribution of main active faults

2 數據采集

2008年，中國地震局地球物理勘探中心完成了宜川—諸城的東西向寬角反射/折射地震探測剖面(DSS)，獲得了該剖面的地殼速度結構，2016年布設一條西起山東泰安—東至諸城且與該DSS探測剖面完全重合的高精度重力勘探線.剖面自東向西依次穿越的構造有：膠東隆起、沂沭斷裂帶、魯西隆起.如圖3所示.

泰安—諸城重力勘探剖面位于華北克拉通東部，走向為近東西向.全長292 km，觀測站總數191站，其中國家標準控制點4個，測線點距一般為2.5 km，跨沂沭斷裂帶及兩側觀測點距為1.0 km.地形高程變化較大，平均海拔在150m左右.測區以丘陵為主.

剖面重力觀測依據國家地震局《地震重力測量規范》，以沿線的4個中國地震重力監測網觀測點作為相對重力聯測基本控制點，用LCR-829、1003型兩臺相對重力儀雙程往返觀測，當天閉合，共獲取191個測點的觀測值.

測點位置及高程對于獲得準確的布格重力異常結果非常重要.本次測量使用一臺Trimble R8-4 GNSS 接收機，網絡RTK測量的標稱精度為：平面8 mm+0.5×10-6，高程15 mm+0.5×10-6.使用測繪局提供的控制點坐標將RTK測量得到的WGS-84坐標系下的經、緯度和大地高程轉換成北京54坐標和1985國家高程.

2.1 GNSS數據處理及重力異常

對觀測值進行預處理，用中國地震局推廣的高精度重力測量資料處理系統LGADJ程序進行平差計算(羅翔飛等，2016)，平差后聯測精度為30×10-8m·s-2,滿足國土資源部《區域重力調查規范》(DZ/T 0082-2006)規定精度(0.5×10-5m·s-2)的前提下，計算獲得各測點實測重力值.同時解算GNSS各測點坐標(經度、緯度和高程)，得到各點位誤差(平面精度<0.2 m，高程精度<0.3 m)，按DZ/T 0082-2006規范對實測重力值進行重力、高度、中間層和地形改正，得到各測點布格重力異常值(如圖3所示).

圖3 剖面布格重力異常、GNSS高程值與斷裂位置關系Fig.3 Bouguer gravity anomaly in profile, GNSS elevation value and fault location relationship

從圖中可以看出,兩種異常趨勢基本一致，自由空間異常可看作補償深度為零的均衡異常(孟令順，1983)，與地形高程相關性較好，布格異常變化范圍為(-30.1～7.3)×10-5m·s-2.以樁號150 km左右為界，根據重力異常幅差和高程關系變化可以分為二段：第一段為泰安—萊蕪—沂源段布格重力異常以低背景平緩逐漸上升趨勢出現，異常幅度為(-30.1～16.3)×10-5m·s-2，地形高程起伏較大，布格重力異常與相應位置的高程呈“同步型”變化的特點；第二段為馬站—諸城—張家樓段布格異常以高背景逐漸上升的趨勢出現，異常幅度為(-16.3～7.3)×10-5m·s-2，地形相對平緩，布格重力異常與地形高程變化呈“鏡像型”關系.魯西地塊重力值明顯低于膠東隆起，分析重力異常可知，背景異常是地殼厚度變化的反映(斷裂帶除外).在主要斷裂帶附近均能看到布格重力異常的變化，其中鄌郚—葛溝斷裂、昌邑—大店斷裂處重力變化較大，與其他斷裂相比，顯示出相對較深而大的特點(羅翔飛等，2017).“同步型”、“鏡像型”的轉換帶位于沂沭斷裂帶梯度帶的西緣，即在樁號150 km左右，反映了東、西兩大地質構造單元有著不同的深部構造背景.

2.2 實測布格重力和沿線區域布格重力異常對比分析

為驗證實測布格重力準確性，本文將1∶50萬沿線布格重力和實測布格重力進行對比，如圖4所示，可以看出，沿線區域布格重力和實測布格重力異常趨勢一致.實測布格重力異常(黑色虛線)局部表現為高、低相間分布(即局部存在異常起伏或相鄰觀測點重力異常存在跳躍)，和內部有次級高密度隆起區和低密度拗陷區分布有關，斷裂帶處局部表現為鋸齒狀，這種變化可能反映了斷裂帶上基底面的破碎或斷裂現象.實測布格重力點距小、精度高能凸顯剖面重力細節，具體分析見2.1節，在下面剖面密度模型分析中以實測布格重力異常進行計算和反演.

圖4 實測布格重力與沿線區域布格重力關系Fig.4 Relationship between measured Bouguer gravity and region Bouguer gravity along the line

3 剖面密度分布模型及其分析

布格重力異常是地殼物質不均勻分布引起的，對布格重力數據不作任何先驗信息約束的重力反演計算(剩余密度相關成像法)可獲得地下密度分布模型(郭良輝等，2009).本文先采用剩余密度的相關成像方法對剖面密度結構作初步探查，獲取剩余密度分布信息，再結合已有人工地震結果和地質、地球物理信息進行選擇法重力反演，獲得沿剖面的地殼密度分布特征.

3.1 剩余密度相關成像

剩余密度相關成像方法扣除了重力場的背景信息，將地下空間剖分成二維均勻網格，計算每一網格結點單位剩余物性差所產生的異常與實測異常在一定窗口范圍內的歸一化互相關系數(楊光亮等，2015)，突出地下介質密度非均勻性，大體可反映剖面密度分布差異.相關系數的大小表示質量虧損和盈余的程度.利用郭良輝等(2009)提供的重力多參量數據相關成像系統(GravCI3D)計算得到基于異常分離的剖面相關成像結果(圖5).其表達式如下：

(1)

其中，N為剖面測點總數，(xi,yi,zi)為剖面第i個觀測點的坐標，Δg(xi,yi,zi)為該測點的實測重力異常.

Bq(xi,yi,zi)=

Bq(xi,yi,zi)為第q個點質量的基函數.根據施瓦茨(Schwarz)不等式可知

因此，公式(1)的相關系數Cq的數值范圍為-1≤Cq≤+1.

Cq值為正，該點質量盈余，Cq值為負，該點質量虧損.Cq值越接近于1，該點質量盈余越大，Cq值越接近于-1，該點質量虧損越大，零值表示既不盈余也不虧損.

圖5剩余密度相關成像結果清晰地展示了剖面地下介質的分段特征和深淺構造差異，剖面自西向東依次經過魯西隆起、沂沭斷裂帶、膠東隆起，相關系數分段明顯.魯西隆起和膠東隆起相關系數明顯不同，沂沭斷裂帶介于兩者之間，具有構造邊界的特征.

圖5 泰安—諸城剖面剩余密度相關成像Fig.5 Residual density correlation imaging of Tai′an-Zhucheng profile

15 km以上相關系數大小相間分布，剖面地殼的密度具有虧損(負值)、盈余(正值)交替橫向變化特征，根據區域地質資料，虧損、盈余和內部分布的凹陷、隆起等更小的地質構造單元有關.密度擾動主要發生在上地殼(15 km以內)，反映了新生代以來現代地殼運動強烈的特征，在沂沭斷裂帶變化明顯，密度異常高于兩側地塊.

15 km以下相關系數隨地殼深度加深逐漸減小，中下地殼顯示大片虧損(負值).以鄌郚—葛溝斷裂為界東西部密度差異明顯，魯西隆起越往下虧損越多，膠東隆起虧損(負值)明顯沒魯西隆起嚴重，魯西隆起和膠東隆起具有不同的相關系數即密度結構特征，沂沭斷裂帶介于兩者之間.沂沭斷裂帶是連接魯西、膠東隆起之間的構造結合帶.

沂沭斷裂帶中地殼以上基本處于盈余或虧損交錯變化，這種變化與密度不均勻有關，地殼物質(密度)不均勻性有利于地震孕育發生，沂沭斷裂帶具有地震發生的活動背景.另外從剩余密度相關成像可知：沿線5條斷裂在剩余密度相關成像上都有一定反映，總體幅度不大，這些斷裂可能控制了剩余密度體的發育.

3.2 地殼密度分層結構

地殼密度結構具有橫向分塊、縱向分層特征，根據剩余密度相關成像和宜川—諸城的東西向寬角反射/折射地震探測剖面(DSS)(李松林等，2011)獲得的二維地殼速度結構模型結果，將剖面地殼結構在橫向上分為魯西隆起、沂沭斷裂帶、膠東隆起.利用地震速度剖面作為約束條件，采用速度和密度換算公式(馮銳等，1986)，獲得地殼各層密度初始模型(見表1).

地層區域魯西隆起沂沭斷裂帶膠東隆起深度(km)密度(g·cm-3)深度(km)密度(g·cm-3)深度(km)密度(g·cm-3)沉積層0～3.52.30～4.52.30～62.3上地殼3.5～122.674.5～122.676～122.67中地殼12～232.8512～242.8512～242.85下地殼38～402.9532～352.9533～372.95上地幔密度:3.3

馮銳等(1986)在對華北地區人工地震資料研究中，得出該區的波速-密度關系式：

2.78+0.27(VP-6.0) (VP<5.5)

2.78+0.56(VP-6.0) (5.5≤VP≤6.0)

3.07+0.29(VP-7.0) (6.0

3.22+0.20(VP-7.5) (7.5≤VP≤8.5)

利用上述成果，采用人機交互選擇法，構建重力二維密度(多邊形棱柱體)初始模型，在此基礎上，使用中國地質大學(北京)MASK軟件，通過正反演擬合對結果進行修正或調整，獲得圖6所示的剖面密度結構，剖面擬合誤差為0.67×10-5m·s-2.

由圖6可知，剖面地殼密度總體分為四層.在不同地質構造單元內地殼各層密度分布有所差異，特別是基底面以上差異明顯，膠東隆起的平均密度大于魯西隆起.G為結晶基底面：魯西隆起埋深為0～3.5 km，密度為1.70～2.45 g·cm-3，沂沭斷裂帶埋深為0～4.5 km，密度為1.60～2.60 g·cm-3，膠東隆起埋深為0～6.0 km，密度為1.60～2.60g·cm-3.膠東隆起埋深比魯西隆起深，顯示膠東隆起新生代沉積特征.對于上地殼和中地殼埋深：膠東隆起比魯西隆起稍深，變化不大.對于下地殼埋深(莫霍面)：魯西隆起埋深為35～38 km，沂沐斷裂帶為31～34 km，膠東隆起為33～35 km.地殼厚度由西向東總體表現為減薄的過程，但在沂沐斷裂帶地殼厚度稍微隆起，和國家地震科學數據共享中心收錄的“華北地區地殼-上地幔地震波速度結構模型v2.0”及國家自然科學基金“華北克拉通破壞”重大研究計劃的學科集成成果結論相一致.即沂沐斷裂帶為地殼厚度隆起帶.

圖6 泰安—諸城剖面密度結構Fig.6 Density structure of Tai′an-Zhucheng profile

上述密度結構清晰地顯示地殼密度的非均勻性特征及特點:

(1)圖5相關系數呈明顯分段性，展示了剖面地下介質的分段特征和深淺構造差異，沂沭斷裂帶是東西構造邊界的分界帶.

15 km以上相關系數大小相間分布，剖面地殼的密度具有虧損(負值)、盈余(正值)交替橫向變化特征，15 km以下相關系數隨地殼深度加深逐漸減小，中下地殼顯示大片虧損.魯西隆起虧損明顯比膠東隆起嚴重，沂沭斷裂帶介于兩者之間.魯西隆起和膠東隆起具有截然不同的相關系數即密度結構特征.

5條斷裂在剩余密度相關成像上都有一定反映，總體幅度不大，這些斷裂可能控制了剩余密度體的發育.

(2)圖6密度結構結果展示深淺密度的差異性，隨深度的加深，密度差異變小.15～30 km地殼范圍內的密度差異較大，在魯西地區和沂沐斷裂帶西部存在扁平狀、不太連續、厚約3～6 km低密度區.在膠東地區，未見明顯的異常密度體，地殼密度結構比較均勻.反映了膠東地區地殼活動不強，保持了比較均一和完整的地殼結構特征.

(3)地殼厚度的差異性(圖6)：地殼厚度由西向東總體表現為減薄的過程，但在沂沐斷裂帶地殼厚度隆起.可能是太平洋板塊西向俯沖導致地幔高密度物質沿沂沭斷裂帶上涌及對地殼的熱侵蝕作用造成的.

4 討論和結論

4.1 動力學背景分析

從大尺度構造動力環境來看，關于郯廬斷裂的形成時代和運動力學性質，目前較為一致的認識是特提斯、古亞洲洋和太平洋三大構造域的相互作用(李洪奎等，2017)；起因是與太平洋板塊對歐亞板塊的俯沖有關(羅文強等，2018)；形成的動力學背景是中生代構造體制轉折和巖石圈減薄.

沂沭斷裂帶是一條大型左旋走滑的碰撞造山邊界(Xu et al.,1987；Yin and Nie,1993；張岳橋和董樹文，2008) ，在晚侏羅世-早白堊世期間由于古太平洋板塊向亞洲板塊的俯沖，使其再次發生左旋平移活動(朱光等，2004a，2004c,2006).晚白堊世持續至古近紀，中國東部出現由擠壓到伸展的重大構造機制轉變(翟明國等，2003)，形成了沂沭斷裂帶4條大型正斷層以及“兩塹一壘”構造樣式(朱光等，2001).進入新近紀，中國東部的構造格局又發生轉折，在西太平洋板塊和菲律賓板塊向西俯沖產生的弧后擴張作用下(朱光等，2004b) ，沂沭斷裂帶轉變為強烈的擠壓活動，總體表現為由東向西的擠壓.當太平洋板塊向亞洲大陸附沖擠壓時，膠東隆起及深部構造將會一起向西移動，當它們向西運動接近魯西隆起時，由于早已硬化的魯中凸起(魯西隆起核心部位)的“中流砥柱”作用，使膠東隆起的深部構造層產生向南和向北的側向分流，因此形成一系列東西向斷層.魯東隆起下部的深構造層(玄武巖層塑性體)相對本區南北兩端有東向移動，帶走由東西向斷層產生的碎塊，同時，深部高密度物質上涌，根據田景瑞(1987)研究，當地殼下地幔物質向上入侵時，地殼將產生擠壓和膨脹隆起作用，因此沂沭斷裂帶及以東地區，殼層變薄，莫霍面升高.沂沭斷裂帶兩側重力值出現明顯變化，地殼結構性質的這種差異性，不難理解沂沭斷裂帶是東西兩側不同大地構造單元的分界線.

4.2 地殼密度結構與地震活動、動力學背景的關系

從5級及以上地震、布格重力異常和主要活動斷層分布圖(圖2)來看，約70%的5級及以上地震發生在布格重力異常高、低值區周圍或正負布格重力異常過渡區.從塊體的角度看，中國大陸幾乎8級和近90%的7級以上的大震都發生在活動地塊邊界上，許多作者認為，莫霍面起伏變化的地區也是地震多發地帶.無論地震發生在布格異常過渡區還是塊體的邊界上，又或是莫霍面起伏變化的地方，不難看出這些地方都是地殼密度高、低轉換帶(過渡帶)，也是我們常說的脆弱帶.地震多發生于高、低密度過渡帶之間，活動斷裂對應的高、低密度過渡帶更容易發生地震，即斷裂活動與地震發生有著密切的關系.

從物性角度考慮，當地下斷裂發育時，地層結構發生變化，即正常的地層層序破壞，地層都有自已的密度特征，地層層序的變化將引起密度結構產生相應的改變，另外斷裂發育，斷裂帶通常松散破碎，往往被大量的地下水溶液或其他低密度介質充填，所以，在斷裂帶發育的地方必然有明顯的密度畸變.剩余密度相關成像(圖5)顯示在斷裂分布區均有不同的相關系數即密度差異，說明斷裂可能控制了剩余密度體發育.另外相關系數呈明顯分段性，魯西隆起和膠東隆起具有截然不同的相關系數即密度結構特征，魯西隆起虧損明顯比膠東隆起嚴重，沂沭斷裂帶介于兩者之間，不難看出沂沭斷裂帶是魯西隆起和膠東隆起構造邊界分界帶.

從圖2還可以看出，5級及以上地震還表現出彌散面狀展布的特點.這一現象與殼內低密度層有較大的關系.低密度層的存在推測對應地殼巖石含高溫流體和熔融巖體，在拉張或擠壓力的作用下，發生塑性變形，應力先在上部脆性介質中積累，下層的低密度層較軟弱易滑脫，與上部的高密度脆性巖體受力運動不一致.低密度體不易積累能量受力易變形，對上部的脆性體有“拖拽”作用，脆性體能量積累達到一定程度引發地震.統計表明，很多淺震震源位于殼內低密度層上方，即地殼物質(密度)不均勻性有利于地震孕育發生.

剖面密度結構(圖6)展示深淺密度的差異性，15～30 km地殼范圍內密度差異較大，隨深度加深，密度差異變小.魯西隆起和沂沐斷裂帶西部中下地殼存在明顯異常低密度體，膠東地區地殼密度結構比較均勻，未見異常低密度體.反映了膠東地區地殼活動不強，保持了比較均一和完整的地殼結構特征.歷史地震資料表明，膠東地區基本上無5級以上地震發生.

另外剖面密度結構(圖6)還可以看出地殼厚度的差異性，地殼厚度由西向東總體表現為逐漸減薄的過程，但在沂沐斷裂帶地殼厚度稍微減薄(隆起).地殼結構這種特征可能是太平洋板塊西向俯沖導致上地幔高密度物質入侵時，地殼產生擠壓和膨脹隆起所致.

分析說明震源形成和地震能量積蓄的控制性條件可能是斷裂構造，能量積蓄形成的主體可能是密度變化.沂沭斷裂帶具有發生強震的可能性，為地震監測重點關注的地區.

4.3 結論

本文以區域布格重力異常為背景，以剖面獲得的觀測數據為依據，研究沿線剖面的布格重力異常、剩余密度相關成像和密度結構的分布特征，結合區域深部探測和地質構造成果，對地殼密度結構與地震活動、動力學背景的關系進行探討，得到以下結論：

(1)剖面布格異常變化范圍為(-30.1～7.3)×10-5m·s-2，從西往東總體呈上升變化趨勢：泰安至沂源以低背景平緩逐漸上升與相應位置的高程呈現“同步型”變化，馬站至張家樓以高背景逐漸上升與地形高程呈現“鏡像型”變化，高低異常背景轉折在沂沭斷裂帶西段150 km左右位置，反映了東、西兩大地質構造單元有著不同的深部構造背景.

背景異常是地殼厚度變化的反映，整體形態西深東淺，在沂沐斷裂帶地殼厚度隆起可能是地殼下地幔物質沿斷裂向上入侵時，地殼產生擠壓和膨脹隆起所致.

(2)剩余密度相關成像和密度結構顯示地殼密度分布的橫、縱向差異，橫向從西往東分為魯西隆起、沂沭斷裂帶和膠東隆起.沂沭斷裂帶是魯西、膠東隆起的構造結合帶.縱向可分為上、中和下三層結構，魯西隆起、沂沭斷裂帶西部中下地殼局部存在低密度體，可能是上地幔物質上涌巖石含部分高溫流體和熔融巖體所致，膠東地區保持了比較完整和均一的地殼結構特征，反映了膠東隆起地區地殼活動不強.歷史地震資料表明，膠東地區基本上無5級以上地震發生.

(3)約70%的5級及以上地震發生在高、低密度過渡帶之間，活動斷裂對應的高、低密度過渡帶之間更容易發生地震，即斷裂活動與地震發生有著密切的關系.5級以上地震還表現出彌散面狀展布的特點，這一現象與殼內低密度層有較大的關系，說明地殼物質(密度)不均勻性也有利于地震孕育發生.

本文通過對密度結構特征的研究，對地震的孕育發展和發生的深部介質和構造環境進行探討.震源形成和地震能量積蓄的控制性條件可能是斷裂構造，能量積蓄形成的主體可能是密度變化.沂沭斷裂帶不是莫霍面陡變帶而是隆起帶.沂沭斷裂帶具有發生強震的可能性，為地震監測重點關注的地區.

致謝感謝中國地質大學(北京)郭良輝教授和中國地震局地震研究所楊光亮副研究員在數據處理、解釋過程中提供的幫助.感謝中國地震局地球物理勘探中心的項目組人員在野外工作中的付出.十分感謝匿名評審專家提出寶貴的修改建議和意見.

Xu J W. 1980. The great Left-lateral horizontal displacement of Tancheng-Lujiang fault zone, eastern China.JournalofHefeiPolytechnicUniversity(in Chinese), 1: 1-26.