0 引言

自新生代以来，印度—欧亚板块的陆陆碰撞挤压及太平洋板块向欧亚板块的西向俯冲作用，强烈地影响青藏高原及其周边地区的构造变形，形成了独特的地表地貌形态和复杂的地壳结构(Molnar et al，1975；Ren et al，2002)，青藏高原及周缘地区的构造运动仍在持续成为研究大陆动力学及岩石圈变形的天然实验场(Zhang et al，2004；滕吉文等，1997；张培震等；2006)。

青藏高原东北缘位于青藏块体、华南块体以及鄂尔多斯块体和阿拉善块体交汇区(图 1)。长期的造山运动和构造演化过程不仅使得高原内部产生构造变形，其造山运动的前缘对高原周边的区域构造特征和地壳变形也产生了重要影响。青藏高原东北缘展现了高原北东向伸展的特点(Tapponnier et al，2001；张培震等，2003a)，区域内活动断裂发育，新构造活动强烈，形成多条断裂带。自北向南有海原—六盘山断裂带、西秦岭断裂带和龙门山断裂带。从区域上可划分为河西走廊构造区、银川地堑、陇中盆地、渭河盆地和秦岭造山带等次级构造单元。在大量晚第四纪逆冲、走滑断裂和活动褶皱及应力场的作用下，区域内强震频发，是我国板内地震的高发区(图 1)。

① 数据源自www.globalcmt.org

地震各向异性是地球内部普遍存在的一种结构特征，表征了地球内部物性及变形(Crampin，1978；Vinnik et al，1989; Silver et al，1991；高原等，2010)。地震各向异性与应力及局部断裂构造等密切相关(高原等，1995；Crampin et al，2005；Gao et al，2006；Shi et al，2012、2020；Gao et al，2019)，其对认识和分析壳幔物质变形、深部物质运移，揭示地球内部动力学过程具有重要的意义(Silver，1996；周民都等，2012；张艺等，2018；鲍子文等，2019；高原等，2020)。本文汇集了不同方法和数据，得到青藏高原东北缘地壳地震各向异性特征，讨论了各向异性形态及其与断裂分布、地表运动、构造应力及深部构造等方面的关联性，初步分析了地壳变形及其增厚机制，以期系统地认识青藏高原隆升演化过程中其在东北缘伸展的边界，以及构造变形运动、深部动力演化等科学问题。

1 青藏高原东北缘主要构造

青藏高原东北缘处于青藏块体、阿拉善块体、鄂尔多斯交汇地带，构造活动非常活跃(Tapponnier et al，2001；张培震等，2003a)。区域内分布大量晚第四纪逆冲断裂、走滑断裂和活动褶皱(邓起东等，2002)(图 1)，东部的鄂尔多斯地块比较稳定，断裂带发育较少，西南部的青藏块体内部发育大量断裂带，西北部是古老的阿拉善块体。该区域是物质迁移的重要汇聚带(张培震等，2003a；郭飚等，2004)，西秦岭断裂和海原断裂是该区域内的两条重要构造带，影响了区域构造变形方式和地震活动。

1.1 西秦岭断裂带

西秦岭断裂带处于古亚洲构造域、特提斯构造域和太平洋构造域交汇的特殊地段，是我国中央造山带的关键部位(李春昱等，1980；任纪舜等，1980)。野外地质资料调查发现，西秦岭断裂系从北向南包括近似平行的多条断裂带，其中以西秦岭北缘断裂带为代表，内部多条小规模断层均近似平行(张国伟等，1997)。青藏高原的北向挤压和持续隆起使得该区域成为一个高应力地区，而断层起到了改变应力的作用。西秦岭北缘断裂带经历了长期的演化、发展，是一条较老的断裂带，受青藏高原地壳加厚及大幅抬升的影响，地形及地壳厚度差异明显。

前人利用深地震测深和层析成像，认为该断裂带在上、中、下地壳等不同结构层均有切入现象，莫霍面的断距可达1.5km，其两侧的速度结构变化显著，深部有低速层存在(闵祥仪等，1991；李清河等，1991；周民都等，1996；嘉世旭等，2008；郭慧丽等，2018)；重力资料表明沿断裂带及北侧均有低密度层分布，在秦岭褶皱系和祁连褶皱系之间形成了重力异常梯度带(张季生等，2007；毕奔腾等，2016)。断裂南侧主要反映了秦岭褶皱系的特点，莫霍面深度45km左右，起伏不大；断裂北侧主要表现为祁连褶皱系特点，地壳介质各向异性明显，地下结构复杂，上、中、下地壳的速度、密度总体均高于断裂南侧，在下地壳更为显著(郭守年等，1995)。

有历史记载以来，沿西秦岭北缘断裂带发生过多次强烈地震。研究认为地震构造走向为ENE向，地震活动有两个显著特点：一是1500年以前沿断裂带及其北侧发生过古地震，而在其南侧的地震均为1500年以后发生；二是断裂带以南强震分布大致呈现NNE向的集中带，而断裂带以北地震分布散乱(董治平等，1996)，导致这些地震活动差异的原因可能是断裂带两侧的地壳结构、介质性质存在显著差异。GPS研究资料表明，西秦岭北缘断裂带的左旋走滑速率仅有2~3mm/a，断裂带北侧位移速率较小，南侧速率较大(李传友，2005)。受到青藏高原NE向的强烈挤压，整个断裂带主压应力由西向东，从NE向到ENE向呈现有规律的偏转(李延兴等，1999)，断裂带的运动特征与断裂带两侧区域构造应力场相吻合。

1.2 海原断裂带

海原断裂带是中国大陆内部最活跃的断裂带之一，被认为是青藏高原东北缘的地壳边界带(Shi et al，2020)。海原断裂带位于鄂尔多斯块体、阿拉善块体以及青藏块体的交界位置，其西北端与老虎山断裂相毗邻，东南端与六盘山断裂带相接，总体走向为NW-SE向，全长约240km。由于东面和北面两个坚硬块体的挤压作用，青藏高原东北缘的变形显示出明显的弧形构造形状。海原断裂带自早更新世中晚期形成现今格局，断裂带所处地区早期构造变形以挤压逆冲为主，形成一系列逆冲断裂系，晚期变形方式由逆冲转变为走滑运动(邓起东等，1989；国家地震局地质研究所等，1990)。新生代以来海原断裂带又经历多起构造变形，地质研究发现海原断裂带新生代以来主要经历了5个构造演化阶段(施炜等，2013)。根据海原断裂带的次级断层几何形态、地貌及活动性，可将海原断裂带分为西段、中段以及东段(张培震等，2003b)。

海原断裂带为北祁连褶皱带与河西走廊过渡带的分界带，前人对其地壳及速度结构进行了研究(李松林等，2001；樊计昌等，2004；王海燕等，2014)。深地震剖面显示海原断裂垂向延伸至45km深处的深大断裂，几何形态随着深度变化，该断裂被地壳深部的剪切带所截断，属于壳内深大断裂；上地壳厚度约30km，速度结构在南北两侧存在差异，下地壳的厚度为20km，速度随着深度存在变化；莫霍面总体表现近水平的反射特征；断裂南侧为北祁连褶皱带，上、下地壳变形方式不同，上地壳主要表现为断弯褶皱构造体系，下地壳地层被多条剪切带所错断叠覆，强烈缩短变形；海原断裂北侧的河西走廊带上、下地壳变形不同，在埋深12~16km之间存在滑脱层，使得上、下地壳变形解耦；上地壳表现为双重构造特征，下地壳主要以韧性变形为主。

海原断裂带是由多条次级断层和盆地结合起来的一条具有强烈逆冲兼走滑运动的断裂带，也是典型的强震活动带，滑动速率为6~10mm/a(邓起东等，1999)。根据古地震研究结果，海原断裂带及邻近地区古地震活动较为频繁，历史大震有1920年海原8.5级大地震、1927年古浪8级大地震和1932年昌马7.6级大地震。GPS速度场、大地测量以及地壳应变资料的研究显示出地壳存在剧烈变形，断裂带周围出现应变率高值区，海原断裂表现出明显的剪切变形特征，西段跨断层最大剪应变率大于东段，并且以压应变率为主，其方向由NE向变为NEE向(England et al，1997；Wang et al，2001；Zhang et al，2004；王双绪等，2013)。震源机制研究方法表明区域主压应力轴为NE-NNE向(盛书中等，2015)，该应力场方向与GPS资料(崔笃信等，2009)反演的结果保持一致。

2 区域地表运动、构造应力场及深部结构 2.1 地表运动

GPS速度场、大地测量以及地壳应变资料研究显示地壳发生剧烈变形，从鄂尔多斯块体西缘到青藏块体北缘运动方式由EW或ESE向逐渐变为NE向，表明海原断裂及邻区受到的剪切和挤压作用较强(江在森等，2001；Wang et al，2001；Zhang et al，2004；郑文俊等，2009)；主压应变方向主要为NE向，最大主压应变区呈现带状分布(张希等，2008；朱爽等，2014)；主压应变的高值区沿构造边界断裂带分布范围较大，可能与青藏高原东北缘近期存在的左旋剪切变形及挤压活动有关，反映了青藏高原东北缘地壳运动和变形的不均匀性(甘卫军等，2004、2005)。在最新的研究中，Zheng等(2017)和刘雷等(2020)利用1991—2015年2756个观测台站的数据，得到青藏高原东北缘现今主要断裂速度场、区域水平形变场等信息，显示出块体交汇地区存在复杂的构造变形模式。相比于鄂尔多斯地块，地块交汇区整体水平速度在NE向有明显的减弱趋势(Wang et al，2001；甘卫军等，2004；Zhang et al，2004；李煜航，2018)，地壳运动主要受断裂活动性强弱控制。西秦岭断裂带和海原断裂带区域主压应变沿着青藏高原东北缘发生逆时针旋转，不同区域主压应变率较大，反映出该地区构造活动比较复杂。海原断裂现今的活动性较强，主应变率较大，具有以ENE向为主的主压应变，同时最大剪应变率分布也显示在海原断裂附近。青藏高原东北缘区域总体剪应变率呈现中间高、周围低的特征；剪应变率的高值区主要分布在毛毛山—老虎山断裂和海原断裂上，其展布方向与断裂的走向有较好的一致性，形成一个ESE向长条状的剪应变率高值区，而阿拉善地块和鄂尔多斯地块则表现出低的剪应变率。

2.2 构造应力场

基于震源机制解、P波初动等方法，学者们对青藏高原东北缘的应力场进行研究，结果表明，早更新世末期以来，祁连山—河西走廊活动构造区内的应力以水平作用为主，主压应力轴方向为NNE和NE向，直接受青藏地块与阿拉善地块作用，与青藏地块构造应力一致(许忠淮等，1987；赵知军等，2002；王熠熙等，2013；刘旭宙等，2013; Wan，2010)。在祁连山中段，主压应力P轴优势方向主要在NE向；断裂中东段P轴优势方向从NE变化到近EW向，从空间上看，P轴方向沿顺时针旋转了一定角度(张辉，2007；卜玉菲，2013；尹欣欣等，2018)。祁连山—河西走廊构造区至海原—六盘山弧形构造带，其最大主压应力方向自西向东表现为NE或ENE至近EW向(谢富仁等，1999；万永革等，2007)。祁连山—河西走廊构造区的断层性质以逆断型为主，在海原—六盘山构造带及周边地区为走滑型。甘东南地区的区域水平最大主应力方向具有明显的分区特征，自西向东，其方向由NNE至NE至ENE近EW向，呈扇形分布，显示为近水平力作用，应力环境由于受到区域内活动断裂的共同作用，呈现构造应力的局部分布特征；P轴优势方向为WNW向，与该区域的断层走向基本一致(张辉，2007)。在时间尺度上，青藏高原东北缘现代构造应力场最大主压应力方向相比于早期构造应力场出现了顺时针方向的旋转现象(洪磊，2016)；在空间分布上，最大主压应力方向自北西至南东由NNE向逐渐过渡为ENE至近EW向，即存在顺时针的偏转。构造应力集中主要发生在断裂带附近，区域现代构造活动方式以走滑活动为主，兼有逆冲分量。

2.3 深部结构

通过人工源地震、天然地震探测、地震层析成像和接收函数研究表明，青藏高原东北缘地区不同块体地壳结构差异较大，整体上表现为由西向东减薄(李松林等，2001；Liu et al，2006；姚志祥等；2012；Gao et al，2013；Tian et al，2013；王海燕等，2014；Wang et al，2016；Li et al，2017a；莘海亮等，2020)，从青藏高原东北缘向鄂尔多斯地壳厚度由65km减薄至40km(刘启元等，1996；陈九辉等，2005；Zhang et al，2013；王兴臣等，2017)。深地震测深(张少泉等，1985；李英康等，2014)研究鄂尔多斯盆地地壳厚度为41~48km，六盘山地区的地壳厚度为50~54km，秦祁地块的地壳厚度为50~53km。接收函数反演、深地震反射揭示东北缘区域整个莫霍面形态东浅西深，明显向西倾斜；在大型断裂附近出现错断、起伏等结构特征(张先康等，2008；陈九辉等，2005；李洪强等，2013；刘启民等，2014；Tian et al，2014；Pan et al，2011；Ye et al，2015)。本文研究区域内，地壳厚度结果比较一致，但在地壳增厚的方式及机制上，不同学者间仍存在较大争议，噪声成像研究认为由下地壳流所导致(Zheng et al，2010)；接收函数研究则认为垂向增厚是主要机制(Wang et al，2016)，没有地壳流的观测证据。通过人工源地震探测、双差地震层析成像研究(刘启元等，1996；Liu et al，2006；嘉世旭等，2009；Zhang et al，2011；Wang et al，2013；肖卓等，2017；莘海亮等，2020)对比地震波速度和泊松比结构，认为东北缘地壳偏酸性，长英质成分含量高，其密度小于铁镁质成分，从而降低了中、下地壳的地震波速和泊松比值。也有学者(李永华等，2006；Tian et al，2013；Li et al，2017b)认为，地壳泊松比偏低是由于长英质的上地壳增厚规模大于铁镁质的下地壳增厚规模导致的。刘启民等(2014)利用接收函数方法反演青藏东北缘地壳结构，综合分析认为地壳流在青藏高原东北部的边缘地带可能不存在，地壳可能是通过在挤压方向上的缩短而加厚，Wang等(2016)同样持没有地壳流的观点。

研究表明，研究区域内壳内存在明显的低速层(陈九辉等，2005；宫猛等，2010；张洪双等，2013；周民都等，2012；张先康等，2008；Zheng et al，2010；易桂喜等，2008；Li et al，2014；Li et al，2017b；Wang et al，2017)。地震层析成像、接收函数反演和深地震宽角反射/折射等结果显示，青藏高原与西秦岭过渡带和西秦岭北段均存在中下地壳低速层(张先康等，2008；周民都等，2012；刘启民等，2014；潘佳铁等，2017；瞿辰等，2020；Wang et al，2013；Li et al，2014；Xie et al，2020)。使用宽频带数字地震台站、流动科学台阵连续波形数据进行背景噪声成像反演，18~25s(王琼等，2018)、16~25s(付媛媛等，2020)相速度成像结果均显示祁连地块和松潘—甘孜地块呈现大范围相速度低速异常；Zheng等(2010)和Zhao等(2021)背景噪声成像结果表明，在高原地区之下存在一个广泛的中地壳低速结构，该低速结构部分向东北突出，穿过西秦岭断裂，反映出高原内部的通道流和外围的物质挤出；Guo等(2017)通过背景噪声层析成像和接收函数联合反演，结果显示青藏高原东北部中下地壳存在广泛的低速带(v_s≤3.4km/s)，且在秦岭中段发现了高速区，其将东秦岭中下地壳的低速区与青藏高原东部的低速区分开。

从大地电磁探测结果来看，研究区域内电性结构复杂，大体上呈现出纵向分层、横向分区的特征。电性结构和区域构造单元分布较为一致，松潘—甘孜地块东北部中下地壳低电阻层呈现西南深、东北浅特征，其东北侧的陇西盆地具有稳定的成层电性结构；西秦岭及陇中盆地呈现高-低电阻体相互契合特征，东北侧的鄂尔多斯西缘自地表至中下地壳为较完整高阻体，从而推测青藏高原物质NE向运移中受到稳定鄂尔多斯块体阻挡(王鑫等，2010；赵凌强等，2015、2020；韩松等，2016；詹艳等，2017；夏时斌等，2019；Wang et al，2014；Liang et al，2020)。利用横跨鄂尔多斯盆地西缘构造带北段的查甘池—银川—五湖洞EW向大地电磁探测剖面，揭示出阿拉善地块内部除浅表电阻率较低外，以下到深度50km均表现高电阻特性，贺兰山褶皱带电性结构复杂，电阻率高低相间；银川盆地具有上宽下窄约8km深的低阻层，鄂尔多斯地块具有低—高—低的深部电性结构(王鑫等，2010)。上述电性结构可能反映出贺兰构造带—银川地堑的形成主要是受到高原扩张作用的影响(闵刚等，2014)。

青藏高原东北缘及邻区布格重力异常具有明显的分区性，其中海原断裂系形成了一条宽缓的弧形重力梯度条带，梯度值达1.2mGal/km，表现出鄂尔多斯盆地异常值相对偏高、阿拉善块体次之、青藏高原块体极低的特点(王鑫等，2020)；孟小红等(2012)对重力异常多尺度横向构造分析表明，贺兰山—六盘山—川滇南北构造带的北段，其东西两侧布格重力异常特征在形态和走向上截然不同，意味着该断裂两侧物质结构存在明显差异；祝意青等(2016)分析了2016年青海门源M_S6.4地震前，区域重力场变化的时空分布特征及其机理，表明区域重力场动态演化大体反映了青藏高原东北缘物质东流的动态效应，震中附近区域地壳受挤压变形显著，面压缩率和重力剧烈变化特征最为显著，强震易发生在重力变化的四象限分布中心地带或正、负异常区过渡的高梯度带上。采用重力归一化总梯度成像和二维小波多尺度分解方法对贺兰山—银川地堑及邻区进行研究(吴桂桔等，2020)，表明重力梯度的高低转换带的倾角、倾向与区域内几条主要断裂走向一致。根据接收函数和岩石圈结构研究，青藏高原东北缘岩石圈已经越过海原断裂下方，往东北方向挤入银川地堑(Shen et al，2017)。结合青藏高原的隆升及在东北缘的扩展成因，推测青藏高原的扩展可能已经越过海原弧形构造区，到达贺兰构造带—银川地堑(刘愿等，2021)。

3 青藏高原东北缘地震各向异性特征 3.1 地震各向异性

地壳各向异性与区域应力、介质变形及地质构造密切相关(高原等，1995、2018；Gao et al，2006；Shi et al，2020)，通过对比分析地壳各向异性和断裂构造可以讨论局部构造的动力学含义(Weiss et al，1999；Wang et al，2016；Gao et al，2019)，利用S波特性监测应力变化，进而可以应用于地震应力预测研究(Crampin et al，2005、2010；高原等，2018)。

由于区域复杂构造演化机制、地球内部不同圈层所处温压环境的差异等，地震各向异性的形成机制有所不同。对于上地壳而言，地震各向异性被认为主要是由于大量充液微裂隙在应力作用下定向排列所导致(Crampin et al，1978、1984、2005；高原等，1995；Gao et al，20110；下地壳各向异性则可能由各向异性矿物晶格的优势排列产生(Barruol et al，1993；Weiss et al，1999)；上地幔各向异性一般由驱动板块运动以及地幔物质流动等作用导致的橄榄岩矿物晶格优势定向排列或软流圈物质流动(Silver et al，1991；高原等，2010、2020)，可反映深部物质变形方向与程度(郑斯华等，1994；丁志峰等，1996)。

3.2 区域中、上地壳各向异性

近震S波分裂揭示了上地壳各向异性特征，与区域地质构造、应力和断裂分布等有紧密的联系。研究人员利用区域台网与流动台阵对区域内上地壳各向异性进行了研究，得到了上地壳各向异性结果(图 2)。

采用S波分裂系统分析方法(SAM)，张辉等(2012)利用甘肃数字地震台网2001—2008年的观测资料，获得了青藏高原东北缘区域内18个地震台共1005条记录的S波分裂参数，结果显示研究区快S波偏振方向存在明显的分区特性，其中祁连—河西走廊构造区为NE方向，与区域构造主压应力方向一致，主要受到青藏高原和阿拉善块体间的相互作用影响；甘东南地区的快S波偏振方向为WNW向，与区域内部断裂走向基本一致，表明青藏高原东北缘地壳主压应力方向从西北部的NE向变化为东南部的WNW向，在空间上具有明显的分区和沿顺时针旋转的特征。近年来，学者们采用S波分裂方法，分别使用区域地震台网2001—2010年21个台站(郭桂红等，2015)、2006年1月—2015年7月17个台站(刘庚等，2017)、2010年1月—2015年12月21个台站(潘宇航等，2017)、2008—2014年26个台站(钱旗伟等，2017)、2009年1月—2014年9月7个台站(太龄雪等，2017)、2010年1月—2017年10月15个台站(许英才等，2019)区域小地震波形资料、2010年6月—2017年8月14个台站近场地震资料(张晖等2020)，得到的青藏高原东北缘上地壳各向异性结果与张辉等(2012)结果大体一致，但由于观测时间和使用台站不同，快S波优势方向存在差异。在海原断裂带、西秦岭北缘断裂带附近快波偏振优势方向平行于断裂走向，局部区域较为复杂，揭示了块体汇聚区深部构造与地壳介质变形的复杂性。Hu等(2020)利用多重滤波自动分析法(MFAST)分析了甘肃、宁夏、陕西台网39个固定台站2009—2018年的数据，得出青藏高原东北缘及邻区的上地壳各向异性，显示快波方向与区域主压应力方向一致。由于固定台站的分布比较分散，布置密集的流动台阵可以为S波分裂提供更加充足的数据，也能够获得更加精细和清晰的地壳各向异性结构(Gao et al，2019；Shi et al，2020)。张艺等(2017)利用中国地震科学探测台阵Ⅱ期(2013年2月—2015年12月)南北地震带北段记录到有效数据的64个流动台站的小震波形资料进行研究，结果表明青藏高原东北缘快波方向主要为NE和WNW两个方向，区域内分布的大量NE及WNW或NW向断裂构造对快波偏振方向影响较大，快波方向与断裂大致平行，个别位于断裂带上的台站其快波方向几乎垂直于断裂走向，而与构造应力场方向保持一致。为获得断裂带上各向异性空间分布特征，Shi等(2020)利用40个流动台站和8个固定地震台站的数据，获得近震S波分裂结果，表明上地壳的快波方向在海原断裂两侧为WNW向，但在断裂北侧及银川地堑里则为NNE或NE向，断层附近快波方向受到断裂的控制，远离断裂的快波方向结果可能反映了微裂隙与断裂的共同作用，所得结果与区域已有的研究结果有较好的一致性。

青藏高原东北缘的上地壳各向异性研究结果表明，快波方向与区域构造应力场基本一致(Zhang et al，2004；盛书中等，2015；Li et al，2021；Hao et al，2021a)，与地面GPS水平速度场及最大剪应变特征基本相符(Gan et al，2007；Zhao et al，2015；Zheng et al，2017；Li et al，2020)，但要注意断裂或构造边界对快波方向的改变。

3.3 区域全地壳各向异性 3.3.1 接收函数资料揭示的全地壳地各向异性

利用莫霍面P-S转换波形接收函数资料，可获得整个(全)地壳各向异性特征(Liu et al，2012；Rümpker et al，2014)。前人利用区域固定台网和流动台阵数据对该区域地壳各向异性展开研究，但得到的结果在空间分布上存在差异(图 3)。

Wang等(2016)利用青藏高原东北缘168个固定台和36个流动台，通过接收函数计算了该区域全地壳各向异性介质信息，结果表明，青藏高原东北缘快波方向自西向东存在明显的分区特征，揭示了地壳地震各向异性存在差异。在祁连造山带地区，快波方向为WNW-ESE向，与区域主要断裂走向一致；青藏高原到鄂尔多斯过渡带区域各向异性快波方向为WNW-ESE向，与区域主压应力方向垂直，与区域断裂呈现一定夹角，揭示了区域构造应力和断裂作用的影响；在西秦岭地区，各向异性快波方向比较分散。郭桂红等(2019)利用接收函数得到甘肃青海24个固定台站的Pms分裂参数，区域地壳各向异性快波方向为NW-SE，Pms平均分裂时差为0.6s，表明区域地壳形变剧烈，地壳各向异性较强，推测地壳各向异性基本源于下地壳。其中，阿拉善块体平均快波方向为131°±17°，平均分裂时差为0.6±0.3s；祁连块体平均分裂参数分别为140°±28°、0.5±0.2s；昆仑块体平均分裂参数分别为133°±16°、0.8±0.2s。邵若潼等(2019)基于2009年11月—2011年11月横跨西秦岭北缘等断裂的24个流动台阵的远震波形资料，得到Pms快波方向由北向南由近EW向逐渐转变为NW-SE向，再变为NNW-SSE向；从测线的纵向分布上看，自北向南各向异性强度呈现出明显由弱至强的趋势。随着中国地震科学探测台阵Ⅱ期的实施完成，区域内地壳各向异性得到进一步的研究。谢振新等(2017)利用该台阵Ⅱ期的81个台站波形数据，使用时间域反褶积方法提取接收函数，通过改进的S波分裂计算方法获得53个台站共130对高质量各向异性参数对，指出陇中盆地、西秦岭地区地壳各向异性方向为WNW向，河西走廊区域地壳各向异性快波方向为ENE-WSW或EW向，计算的各向异性平均延迟时间为0.27s。Xu等(2018)利用Ⅱ期654个台站测得的快波方向显示为NW-SE向，与地表结构的走向大致平行，而位于河套—银川地堑及其周围地区的台站显示出明显的NE-SW向，与区域的构造应力场方向一致，Pms平均分裂时间为0.68s，与Wang等(2016)利用固定台站测量的结果较为一致。相比之下，谢振新等(2017)利用网格搜索法估算的结果则太小。Zheng等(2021)利用该台阵Ⅱ期的246个台站波形资料，得出Pms快波方向呈现空间变化，青藏高原东北部和阿拉善块体西部为NW-SE向，阿拉善块体东部和银川河套地堑近NE-SW向，西秦岭地体东部为EW向，快波方向与Wang等(2016)、Xu等(2018)结果基本一致；在青藏高原东北缘观察到与断层平行的地震各向异性。

3.3.2 面波资料揭示的地壳地震各向异性

运用面波资料反演得到的方位各向异性在纵向上具有较高的分辨率。利用不同周期的面波反演，可以得到不同深度范围的S波速度结构及方位各向异性(Jobert et al，1985；Montagner et al，1991)，为讨论分析区域纵向方位各向异性提供了有效途径。

研究者利用背景噪声和远震面波对青藏高原东北缘地壳方位各向异性展开研究。王琼等(2018)根据青藏高原东北缘2011年1月—2012年12月118个宽频带固定地震台站三分量波形数据，提取瑞利面波相速度8~35s方位各向异性，研究表明，8~12s的上地壳相速度快波方向与区域断裂走向具有一致性，但在其地表断裂发育区域相速度快波方向分布较为分散；18~25s范围内的各向异性受区域构造的影响较大，祁连地块和松潘—甘孜地块相速度快波方向大致呈现NW-SE向；25~35s周期内的各向异性表明，祁连地块快波方向为NW-NE向，往东至块体过渡带变为近NS向，松潘甘孜块体快波方向由NE逐渐转变为NW向。Hao等(2021b)运用瑞利波Eikonal层析成像方法揭示了青藏高原东北缘层状地壳方位各向异性，结果显示在上地壳，祁连造山带、西秦岭造山带和昆仑断裂快波方向多为WNW-ESE向，秦岭造山带快波方向呈现EW向，与主要走滑断裂走向一致，银川河套地堑中快波方向(NE-SW向)与地堑的走向平行，鄂尔多斯块体下面快波方向为NS向；在中下地壳，祁连造山带呈现NW-SE向，松潘甘孜地体为NS向，快波方向近似平行高原边界，鄂尔多斯块体方向则变为EW向。苏伟等(2008)利用35个固定台站的1520条面波波形数据，根据瑞利波层析成像方法反演了青藏高原及周边地区的面波资料，获得青藏高原及邻区瑞利波群速度横向不均匀性和方位各向异性，认为青藏高原东北缘各向异性较强，NW-SE向的快波方向从上地壳延续到下地壳，上地幔快波方向与地壳保持一致，只是各向异性强度较弱，认为地壳与地幔可能具备垂直连贯变形特征。易桂喜等(2008)利用201个地震台记录的409个长周期面波资料，通过瑞利波相速度频散曲线反演了20~120s周期的方位各向异性特征，认为青藏高原东部地区短周期快波偏振方向近NW-SE向，而长周期以NE-SW向为优势方向，同时各向异性强度存在空间差异性，东昆仑断裂带附近区域各向异性强度较大，且强度随深度有显著变化；青藏高原东北缘地壳和上地幔快波偏振方向存在较大夹角，说明该区域地壳和上地幔形变存在较明显的差异。

总体来看，在研究区域内学者使用不同数据和方法揭示出区域地壳地震各向异性。上地壳地震各向异性呈现明显的分区特征，体波与短周期面波揭示的区域各向异性具有较好的一致性，结果均显示在断裂带附近快波方向与断裂的走向较为一致，在构造单元内与区域主压应力方向较为一致；接收函数与中长周期面波揭示的地壳地震各向异性快波方向具有一定的相似性。对比体波、接收函数、不同周期面波资料可以发现，区域内上地壳与中下地壳方位各向异性方向存在显著差异，可能暗含区域内存在双层各向异性特征。因此，结合多种数据、综合多种方法分析，有益于获得精细、准确的地震各向异性信息，对区域内尚处在讨论中的重大科学问题具有有效的约束。

4 结语

青藏高原东北缘是高原向大陆伸展的前沿区域，大震频发，构造活动强烈。对该区域进行各向异性研究，可以更好地了解高原隆升机制及其演化特征。本文收集了近年来青藏高原东北缘及邻区体波、面波不同震相和不同方法获得的地震各向异性结果，并结合区域内地质构造、地表运动、区域构造应力场以及深部结构等，分析了青藏高原东北缘上地壳与全地壳的各向异性及变形特征。

青藏高原东北缘上地壳快波方向呈现分区特征，在祁连—河西走廊构造区、阿拉善块体和银川地堑快波方向为NE-SW向，秦岭造山带快波方向近似为EW向，在断裂附近平行于断裂的走向且与区域主压应力、主压应变方向具有较好的一致性。在祁连—河西走廊区、陇中盆地、柴达木和巴颜喀拉块体东部快波方向为NW-SE向，阿拉善块体、银川地堑和秦岭造山带快波方向与上地壳各向异性快波方向较为一致。上地壳和全地壳各向异性快波方向在海原断裂带北侧为NE-SW向，而南侧则呈现NW-SE向，以海原断裂带为界呈现出显著差异，表明断裂带两侧壳内物质受力机制不同，海原断裂带为青藏高原在东北缘壳内物质伸展的边界带。在祁连—河西走廊构造区，上地壳和全地壳各向异性快波方向近似垂直，且上地壳快波方向较乱，反映壳内物质不同深度尺度变形特征的差异。

近年来，双层各向异性在青藏高原东北缘得到初步展示(Shi et al，2021；Shen et al，2021；沈胜意等，2022)，为揭示区域各向异性形态的复杂性及区域岩石圈变形特征提供了一种思路。然而，由于目前的数据还非常不足，分析方法还需要提高识别精度，双层或分层各向异性问题还需要深入研究，从而为深部过程和地球动力学研究提供更可靠的约束。

青藏高原东北缘地壳结构和变形等研究虽然取得了显著的成果，但也应该注意到，已有的研究大多依据稀疏的固定台网台站或较短时间的流动台阵观测，存在部分台站有效数据太少导致结果可靠性不高的现象。区域应力应变、速度结构、物性及空间分布还未厘清，上、下地壳之间以及壳幔之间的耦合情况仍存在争议，地震各向异性三维分布、介质变形及深部物质运移等问题还需要深入的研究。