鄂尔多斯块体北部地壳结构揭示其长期稳定性机制

华北克拉通东西部在地质演化上存在显著差异，东部经历了中生代以来的大规模岩石圈破坏，而西部的鄂尔多斯块体则长期保持稳定，其深部成因机制仍存在诸多争议。鄂尔多斯块体北部构造保存完整、沉积盖层发育连续、地表侵蚀作用较弱，是研究克拉通内部稳定性机制的理想区域。本文联合多频带接收函数与Pn多次波成像技术，获取了穿越鄂尔多斯块体北部约500 km宽频带地震台阵下方从沉积层至莫霍面的高分辨率地壳结构模型。结果显示，盆地内部沉积层厚度较大且连续，最大达4.6 km；结晶地壳平均厚度约39.5 km，整体地壳厚度为42.9±0.8 km，莫霍面平坦，波速结构均一，呈现典型克拉通特征。结晶地壳平均P波速度为6.5±0.05 km s−1，纵横波速比为1.75±0.04，对应地壳平均SiO2含量约为53.5±2.1 wt%，显示中-基性成分特征，支持鄂尔多斯块体起源于太古宙洋底高原的构造模型。块体东缘沉积层显著减薄、地壳增厚。均衡分析表明，地壳厚度、沉积剥蚀、岩石圈地幔结构与幔源岩浆活动共同调控地表高程变化，反映浅部与深部过程的协同均衡作用。本研究揭示了鄂尔多斯块体地壳结构的精细特征，为理解克拉通岩石圈长期稳定机制提供了关键地震学证据。