1．1．2．1 地殼結(jié)構(gòu)的基本特征

造山帶及兩側(cè)磁性界面分布概貌：磁性基底出露在造山帶的大別山、桐柏山和西峽—丹鳳，豫西隆起，黃陵隆起的宜昌西北、石首、臨湘一帶。磁性基底埋藏區(qū)，主要分布在沉積層覆蓋區(qū)內(nèi)的構(gòu)造隆起或凸起地帶，如太康隆起（太康附近為1000～2500m）、霍邱凸起（壽縣附近為1500～2500m）、鐘祥隆起（2500m左右）。沉積巖層厚的區(qū)域分布在坳陷或凹陷區(qū)，如舒城凹陷（大于5000m）、臨汝凹陷（大于5500m）、沔陽凹陷（大于4500m）。此外，神農(nóng)架附近沉積巖層厚達(dá)4500m以上，湘鄂西構(gòu)造帶在咸豐縣附近大于7000m，詳見圖1－1－5。

圖1－1－5 秦嶺－大別造山帶及其兩側(cè)磁性基底埋深分布圖（吳其反，2009）

研究區(qū)居里等溫界面，大致對應(yīng)中地殼附近的速度界面或是殼內(nèi)低阻層，大別造山帶地區(qū)在12km上下，東秦嶺造山帶地區(qū)在20～23km之間變化。

東秦嶺－大別造山帶及鄰區(qū)的莫霍面等深線，由布格重力異常反演結(jié)果顯示（圖1－1－6）。由圖可知，東秦嶺－大別造山帶地區(qū)地殼厚度的總體為北西西向，莫霍面起伏軸線為北西向，總體上為正常的地殼厚度（32～35km），地殼厚度變化5～7km。

研究區(qū)莫霍面從東向西，由淺變深，過了太行－武陵重力梯度帶后，深度急劇加大，為從32km至35km再到45km的激劇增厚狀態(tài)，與北東走向的地殼厚度梯級帶相對應(yīng)。研究區(qū)內(nèi)地殼厚度起伏變化為29～41km，總的趨勢為東秦嶺造山帶地區(qū)一般較厚，達(dá)34～35km。大別造山帶地區(qū)比東秦嶺地區(qū)明顯減薄，一般為32～35km，在大別山地區(qū)（東大別造山帶）顯示下凹，地殼增厚，為40～42km，而其兩側(cè)多為32km左右；桐柏地區(qū)下凹的深度為38～40km，規(guī)模較小，其兩側(cè)多為35km左右；東秦嶺造山帶下凹較深，可達(dá)45km，其兩側(cè)多為38～35km。下凹中心區(qū)域位置，在東秦嶺造山帶位于商丹斷裂帶北側(cè)的欒川、洛南一帶（北秦嶺造山帶）；在大別造山帶則位于商丹斷裂帶南側(cè)的桐柏、英山北部的南大別造山帶地區(qū)（吳其反等，2009）。

莫霍面變化梯度帶與區(qū)域上的主要斷裂相對應(yīng)，如襄－廣斷裂、欒川斷裂、曉天斷裂、舒城斷裂等。

1．1．2．2 巖石圈層圈結(jié)構(gòu)

以前人研究報告和文獻(xiàn)中的地球物理數(shù)據(jù)和橫穿東秦嶺－大別造山帶的深部地球物理面為依據(jù)（圖1－1－6），來探測研究區(qū)巖石圈深部介質(zhì)與結(jié)構(gòu)是目前最直觀有效的方法。

圖1－1－6 橫貫造山帶地區(qū)地球物理剖面位置簡圖

①襄－廣斷裂；②商丹－舒城斷裂；③欒川斷裂；④桐柏斷裂；⑤魯山－舞陽斷裂；⑥十堰斷裂；⑦城口－房縣斷裂東秦嶺造山帶：Ⅰ．房縣—伊川；Ⅱ．南漳—葉縣大別造山帶：Ⅲ．鐘祥—許昌；Ⅳ．紅安—沙洋；Ⅴ．麻城—通山；Ⅵ．瑞昌—六安

多學(xué)科的最新研究成果表明，巖石圈在熱狀態(tài)、化學(xué)成分和力學(xué)行為等方面具有高度非均勻性。不同介質(zhì)的巖石圈（多層、多塊）之間、巖石圈層（塊）狀地殼之間、巖石圈地殼與巖石圈地幔之間、巖石圈地幔與軟流圈地幔之間，普遍存在著相互作用。

我們主要依據(jù)地震波傳播速度和電阻率在縱向上的突變來分層，結(jié)合地震反射影像特征、地震層析成像剖面特征等資料佐證。巖石圈地殼和巖石圈地幔在地震波速和地震反射影像上有明顯的跳躍變化，同樣，在巖石圈內(nèi)部，利用介質(zhì)導(dǎo)電性差異特征，劃分出巖石圈（地殼）尺度的層圈（塊）結(jié)構(gòu)。

表1－1－4 造山帶地區(qū)巖石圈宏觀結(jié)構(gòu)與組成

根據(jù)人工地震測深波速、大地電磁測深電阻率資料，結(jié)合地表地質(zhì)、巖石學(xué)實驗數(shù)據(jù)（高山等，2000）研究，可以將東秦嶺－大別造山帶地區(qū)巖石圈結(jié)構(gòu)及其介質(zhì)組成歸納如表1－1－4。

1．東秦嶺造山帶及其鄰區(qū)的層圈結(jié)構(gòu)

1）房縣—伊川巖石圈剖面。

該剖面橫過東秦嶺造山帶、中朝準(zhǔn)地臺（華北）兩大構(gòu)造單元，其大地構(gòu)造單元邊界為欒川斷裂。劃界的深部地球物理依據(jù)，由深地震測深得到的波速結(jié)構(gòu)差異和大地電磁測深得到的電性結(jié)構(gòu)差異給予證實，即兩側(cè)地殼物性結(jié)構(gòu)差異（斷裂帶以南，地殼的物性分層為5套，上地殼電阻率相對低，小于80Ω·m；斷裂帶之北，地殼物性分層可以分為4層，電阻率相對高得多，為200～300Ω·m）。顯然，該斷裂帶可以作為東秦嶺造山帶與中朝準(zhǔn)地臺（華北）兩大構(gòu)造單元的分界。

造山帶地區(qū)磁場特征為正、負(fù)跳躍變化“高”磁異常（－100～＋300n T）；其重力異常特征則總體平緩，南秦嶺地區(qū)為重力高異常（－50×10－5m／s2），北秦嶺地區(qū)為相對重力低（－100 ×10－5m／s2）。

造山帶地區(qū)，殼內(nèi)普遍發(fā)育低速層（5．70～6．00km／s）、低阻層（20～40Ω·m）。華北地塊南緣，地殼地震波速范圍在5．90～6．60km／s。

巖石圈地殼：南秦嶺地區(qū)淺層（上地殼）為脆性形變，中、下殼層為韌性形變層，脆－韌性轉(zhuǎn)換層埋深15～20km（高、低速突變、高、低阻突變），與殼內(nèi)低速層、低阻層埋深相當(dāng)，推斷具一定厚度的構(gòu)造破碎巖石層或殘留熱液熔融巖漿層。造山帶殼內(nèi)廣泛發(fā)育侵入巖，北秦嶺地區(qū)，地殼以侵入巖為主。殼內(nèi)侵入巖引起近地表磁異常變化。殼－幔邊界波速相對較低（7．75～7．82km／s），電阻率也僅大于等于100Ω·m，與巖石圈的高溫場和軟流圈頂界面向上隆起有關(guān)。

巖石圈地幔：北秦嶺造山帶對應(yīng)軟流圈地幔頂界面向上隆起區(qū)，巖石圈地幔以低電阻為主，相對為高溫背景。華北地區(qū)南緣的深部巖石圈地幔相對“剛性”，但有軟流圈異常地幔柱侵入（柱狀低電阻10Ω·m）。南秦嶺造山帶－揚子地塊北緣，巖石圈地幔厚度變化，造山帶往地臺方向漸趨增厚，巖石圈地幔溫度相對降低，但同樣存在低阻異常體（100～300Ω·m），巖石圈底界面的埋藏深度在70～80km，其強度由塑性往相對“剛性”轉(zhuǎn)化。軟流圈地幔在青峰斷裂附近呈現(xiàn)了脈狀上涌現(xiàn)象。

2）南漳—葉縣巖石圈剖面（圖1－1－7）：東秦嶺造山帶向東被南陽中新生代盆地覆蓋。該剖面主要區(qū)段穿越南陽盆地，但地表地球物理場變化，依舊具造山帶的特征：重力異常在（－10～－20）×10－5m／s2間起伏變化；磁力異常范圍在＋50～＋200n T。

造山帶北界，磁力異常梯度突變（＋100～－200n T），大致對應(yīng)地表的欒川斷裂。地球物理場所對應(yīng)地表的商丹斷裂，變化反映也很明顯，斷裂以南跳躍變化高正磁異常，高熱流值（70～80m W／m3）；斷裂之北側(cè)，呈低熱流40m W／m3和升高正磁異常。造山帶巖石圈為高溫低阻背景（≤1000Ω·m），局部呈團(tuán)塊狀高阻體（104Ω·m），大致以造山帶南側(cè)襄－廣斷裂和北側(cè)的欒川斷裂為界，揚子地塊北緣和華北地塊南緣區(qū)的深部巖石圈殼－幔為低溫、高阻背景。

巖石圈地殼：據(jù)袁學(xué)誠等（2002）提供的反射地震剖面，結(jié)合野外地質(zhì)調(diào)查成果，對巖石圈地殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新認(rèn)識（圖1－1－7）。

圖1－1－7 南漳—葉縣反射地震剖面地質(zhì)解釋圖

上地殼（雙程反射時間為0～5．0s）：欒川斷裂與襄樊?dāng)嗔阎g，0～5．0s總體特征是弱反射到透明的反射面貌（地表對應(yīng)南秦嶺造山帶，透明部分為低速層）。襄樊?dāng)嗔雅c新野斷裂之間，0～2．0s中新生界地層反射。2．0～5．0s雜亂反射特征（揚子準(zhǔn)地臺基底：主要由下元古界武當(dāng)群所組成）。新野斷裂與商丹斷裂之間，0～2．0s中新生界地層反射。2．0～3．0s反射，中泥盆統(tǒng)復(fù)理石的巨厚巖層。2．0（3．0）～5．0s為穹隆狀反射［元古宇隨縣群（與武當(dāng)群的中上部相當(dāng)）］和耀嶺河群、陡嶺群。商丹斷裂與欒川斷裂之間，0～5．0s，出現(xiàn)丘狀－雜亂反射特征，對應(yīng)北秦嶺造山帶構(gòu)造單元——深變質(zhì)巖和基性、超基性巖以及加里東、海西、燕山期中酸性侵入巖。

中下地殼［雙程反射時間5．0～10．0（11．0）s］：襄樊?dāng)嗔岩员钡闹邢碌貧ぃ瑸榉瓷浔优c透明薄層相間特征，具明顯的反射波組側(cè)向錯斷特征，可能與大地電磁測深所揭示的巖石圈殼內(nèi)低阻層（＜50Ω·m）相對應(yīng)。代表揚子地塊（上太古界—中下元古界）系列的層狀反射殼層，沿襄樊?dāng)嗔涯蟼?cè)的深部，呈“犁式”往北呈楔狀插入；同樣，在葉縣—方城一帶，華北地塊（太古宇—下元古界）南傾層狀反射的中下地殼，沿欒川斷裂深部大傾角往南下插。商丹斷裂和欒川斷裂之間的深部有燕山期侵入巖的殘留，反射雜亂。

地殼底界（10．0～11．0s雙程反射時間）：全剖面反射同相軸連續(xù)性相對較好，據(jù)地震波速推算，相當(dāng)于地殼底界反射，總體上自南往北呈平緩起伏抬升。明顯的錯斷處，對應(yīng)于地表構(gòu)造單元分界大斷裂——襄－廣斷裂、商丹斷裂、欒川斷裂。南襄盆地對應(yīng)的地殼底部，出現(xiàn)小于正常上地幔頂部波速（7．8km／s），反映深層次的脆韌性－韌性形變——在殼－幔之間的拆離面，可以發(fā)生在地殼底部附近（30～40km）。

巖石圈地幔：揚子地塊北緣巖石圈地幔內(nèi)部，華北地塊南緣巖石圈地幔，都出現(xiàn)中—高熱背景，地幔巖相對軟弱，代表造山帶與地塊之間的深部巖石圈內(nèi)部，曾發(fā)生過深層次的“構(gòu)造拆離作用”。究其原委，軟流圈熱物質(zhì)底侵上涌，造山帶對應(yīng)的深部巖石圈地幔厚度減薄。南陽盆地深部“弱”巖石圈熱活動影響（巖石圈底界1100℃等溫線，地殼底界600℃等溫線上?。瑢?dǎo)致地殼脆－脆韌性形變層發(fā)育，以及部分含熱液熔融巖石的殘留，伴生了高溫、塑性巖石圈地幔巖。

2．大別造山帶及鄰區(qū)層圈結(jié)構(gòu)

1）鐘祥—許昌剖面：剖面橫貫揚子地塊、大別造山帶、華北地塊三大構(gòu)造單元。與此相對應(yīng)，重力異常和磁力異常都有很好的一致性：磁異常在造山帶地區(qū)正負(fù)跳躍變化（－150～＋300n T），重力異常為平緩重力低［（0～－50）×10－5m／s2］，與區(qū)域重力場相一致。造山帶與地塊接觸地帶，表現(xiàn)為重力梯度變化和磁力異常突變帶。異常變化帶所對應(yīng)的地表地質(zhì)特征，代表了大地構(gòu)造單元分界的深大斷裂（襄－廣斷裂、方城－確山斷裂）。

同樣，在地震波速和地電電阻率方面，造山帶與地塊之間也顯現(xiàn)出物性差異，差異突變帶與地表大地構(gòu)造單元邊界相對應(yīng)。大別造山帶地區(qū)，地震波速隨深度增加而增大（6．0～7．2km／s），電性結(jié)構(gòu)上則局部發(fā)育殼內(nèi)低阻層（20Ω·m）；揚子準(zhǔn)地臺區(qū)地殼分層清晰，地震波速度正常，隨深度加大而遞增（5．2～6．97km／s），襄－廣斷裂深部發(fā)育殼內(nèi)低速層（6．02 km／s）和殼內(nèi)低阻層（≤20Ω·m）；中朝準(zhǔn)地臺（華北）地區(qū)，地殼成熟度高，地殼速度呈正梯度增加（6．0～7．1km／s），但發(fā)育殼內(nèi)低阻層（≤10Ω·m）。參考巖石與地震波關(guān)系的實驗測試資料（張本仁等，2004），大別造山帶地區(qū)的上地殼以高壓－超高壓變質(zhì)巖為主，中地殼以榴輝巖或侵入巖為主，下地殼大致以高壓麻粒巖相和部分榴輝巖組成。上地殼普遍發(fā)育沖斷構(gòu)造，中、下地殼相對完整，成熟度高。

大別造山帶的巖石圈厚度，相對于兩側(cè)的揚子地塊和華北地塊為減薄狀態(tài)（約70km），巖石圈地幔以低阻5600Ω·m為特征，推斷其內(nèi)部存在殘留熱熔的燕山期巖漿體。中朝準(zhǔn)地臺（華北）巖石圈地幔超高阻（7000Ω·m），巖石圈厚度為90～120km，揚子地塊巖石圈地幔高阻（4000Ω·m），巖石圈厚度為80～100km。

2）沙洋—紅安剖面：剖面位于揚子地塊和大別造山帶南緣，大致以襄－廣斷裂為界，跨兩個大構(gòu)造單元。斷裂以南的地臺區(qū)，平緩正磁異常（＋100n T上下）、緩慢升高重力異常（約為零）為特征，斷裂以北的造山帶地區(qū)，變化跳躍正磁異常（－40～＋200n T）和相對降低重力異常［（0～－25）×10－5m／s2］為特色。同樣，在地震波速結(jié)構(gòu)或電性結(jié)構(gòu)上也有相應(yīng)的差異：斷裂以南，上地殼電阻率平緩變化100～1000Ω·m，局部高阻＞1000Ω·m，殼內(nèi)低阻層側(cè)向上埋深不一（部分接近上地殼底，部分位于下地殼頂）；斷裂以北，地殼以高速波場為特征（6．0～6．8km／s），局部發(fā)育殼內(nèi)低速層（6．0km／s）。電性結(jié)構(gòu)總體上以高阻為主（＞1000Ω·m），普遍發(fā)育殼內(nèi)低阻層（＜20Ω·m）。

地殼大致三分。揚子準(zhǔn)地臺上地殼，主要以綠片巖相為主的古生界和元古界地層組成，在電性上表現(xiàn)為中、高阻特征，淺部為中新生代江漢盆地；造山帶地區(qū)中地殼相對薄，且有高溫、低阻的侵入巖殘留分布。整個地區(qū)的中－下地殼，是以高阻、高速為特性的角閃巖相－麻粒巖相為主，但造山帶地區(qū)的巖漿侵入活動跡象明顯，呈高溫、低阻物性特征。

揚子地塊區(qū)的巖石圈厚度呈階梯狀向北增厚，其地幔介質(zhì)相對大別造山帶地區(qū)，向北作黏滯性蠕散運動，地殼底界面，顯示埋藏深（莫霍面）、明顯北傾，顯示向造山帶方向地殼增厚。代表了揚子地塊巖石圈發(fā)生伸展構(gòu)造作用，通過巖石圈地幔黏滯性蠕散，沿“北大巴－大別山大陸消減帶”（任紀(jì)舜等，2000），相對于大別造山帶，作巖石圈尺度“陸內(nèi)俯沖”構(gòu)造運動過程。

3）通山—麻城剖面：剖面橫跨兩大構(gòu)造單元，經(jīng)過揚子地塊北緣，到達(dá)大別造山帶的南緣。

（1）構(gòu)造單元分界主要反映在磁力異常方面：揚子地塊北緣，跳躍變化強磁異常［－200～（＋300～＋400）n T］；大別造山帶地區(qū)為變化升高磁異常（－200～＋150n T），異常分區(qū)部位，大致對應(yīng)地表襄－廣斷裂附近。其次，重力異?？傮w由地臺區(qū)往造山帶地區(qū)平緩升高［（－50～＋50）×10－5m／s2］。

（2）地殼。揚子地塊區(qū)的地殼，電性層可劃分為：上地殼為沉積層和部分淺變質(zhì)巖石層（100～700Ω·m），局部為花崗質(zhì)侵入巖相對高阻（2000～2400Ω·m）?？拷澹瓘V斷裂附近，下地殼發(fā)育殘留的燕山期侵入巖（高溫、低阻）；中－下地殼為熱液滲入碎裂層，呈中阻（500～700Ω·m）至低阻（20～40Ω·m）。造山帶地區(qū)，地殼上部以高阻為背景（1000～4000Ω·m），地殼內(nèi)部局部相對低阻（200～1300Ω·m），下地殼低阻（5～40Ω·m）；地塊區(qū)中－下地殼發(fā)育低阻層（＜50Ω·m），分布在大于等于20km層位。上地殼主要為深成變質(zhì)巖為主（高阻塊體），下地殼含熱液巖漿巖（高溫、低阻）。地殼底界在剖面上顯示，自南段的地塊區(qū)30～32km往北段的造山帶地區(qū)，趨于加深至32～34km。

（3）巖石圈地幔。造山帶地區(qū)因軟流圈地幔的上涌而導(dǎo)致巖石圈地幔減薄，厚度僅50～60km。揚子準(zhǔn)地臺地區(qū)總體巖石圈厚度為120～160km。受大別造山帶地區(qū)巖石圈地幔高溫減薄影響，毗鄰大別造山帶，位于揚子地塊北緣的“江漢盆地”深部巖石圈厚度，相對揚子地塊主體巖石圈厚度要減薄30～40km。造山帶地區(qū)巖石圈地幔為低電阻（脈狀）特征，推斷其組成應(yīng)該為熱的玄武質(zhì)榴輝巖，而揚子地塊主體巖石圈地幔相對高阻（數(shù)百～數(shù)千歐姆·米），推斷其介質(zhì)為尖晶石二輝橄欖巖。

4）瑞昌—六安剖面：剖面主體橫貫大別造山帶東段，具體表現(xiàn)為以下三點。

（1）重力、磁力。區(qū)域重力低（－50×10－5m／s2），高正變化磁異常（0～300n T）。造山帶與華北地塊的分界為信陽－舒城斷裂，在地球物理場方面，表現(xiàn)為重力異常梯度變化帶［（0～－50）×10－5m／s2］和磁力異常變化帶（＋250～－300～＋100n T）。造山帶與揚子地塊分界，以襄－廣斷裂磁異常特征突變帶為代表（變化區(qū)間為＋200～－50n T）。

（2）人工地震測深。地殼地震波速呈梯度變化，造山帶區(qū)域4．8～7．0km／s，兩側(cè)地塊區(qū)地殼波速在4．9～6．9km／s范圍內(nèi)梯度變化。

由地表至4～6km深度：該層底面平緩、穩(wěn)定，橫向變化明顯。造山帶兩側(cè)古生界地層4．5～5．8km／s，中－新生界紅層盆地3．5～4．5km／s；大別山內(nèi)，北大別正變質(zhì)巖區(qū)5．5～5．9km／s，超高壓變質(zhì)巖帶5．6～6．0km／s，南大別高壓變質(zhì)巖區(qū)4．8～5．6km／s。在4～6km深度出現(xiàn)速度界面，其下層介質(zhì)速度為6．0～6．25km／s。

地下5～12km深度范圍內(nèi)，地殼速度6．0～6．25km／s，厚度穩(wěn)定，底面平緩略向造山帶內(nèi)傾。橫向變化特征表現(xiàn)為造山帶地區(qū)速度較高（6．1～6．25km／s），兩側(cè)準(zhǔn)地臺地區(qū)速度較低（6．05～6．1km／s）。

殼內(nèi)低速異常層（12～18～26km）：厚度變化大（6～14km），底界面大幅度起伏，橫向速度變化不明顯（6．26～6．30km／s）。該層厚度在北大別地區(qū)，地震揭示深達(dá)14km，在二郎河最薄，僅6km。

中－下地殼（18～26～31～41km）：總厚13～15km，全層起伏大，最深部位在大別山腹地岳西之下，速度為6．35～6．75km／s。在揚子準(zhǔn)地臺可分為上亞層速度（6．26～6．35km／s）和下亞層速度（6．4～6．7km／s），該層底面為地殼底界面——莫霍面。

莫霍面：莫霍面在大別造山帶中心部位深達(dá)41km，而揚子地塊與華北地塊為32～34km。莫霍面深度差異達(dá)8km左右，指示造山帶存在“山根”。剖面上自南向北分3段：南為揚子地塊；中為大別造山帶；北為華北地塊。揚子地塊北界，地表大致以長江為界（襄－廣斷裂東段），為5層速度結(jié)構(gòu)，莫霍面深度34km；大別造山帶，4層速度結(jié)構(gòu)，地殼厚度大（38～41km），中－下地殼厚度大，界面起伏劇烈，平均速度較高。

（3）電性特征：上地殼（0～20km）超高壓變質(zhì)巖或榴輝巖和燕山期的混合花崗巖，為超高阻（20 000～35 000Ω·m）；中－下地殼（10～15km）為燕山期含熱液殘留巖漿為主（高溫低阻≤30Ω·m），局部低速（5．9～6．0km／s）。

造山帶地殼內(nèi)部，部分高導(dǎo)層與深部小于30～50Ω·m的低阻體相連，尤其是在靠近舒城斷裂附近和襄－廣斷裂附近的深部電阻率也逐漸減小。

位于莫霍面以下的巖石圈地幔電阻率，相對華北地塊和揚子地塊為低電阻（＜1000 Ω·m），因該地區(qū)地表出露大量的燕山期花崗巖，加上研究區(qū)內(nèi)斷裂十分發(fā)育，電阻率的降低與巖石圈高溫場（圖1－1－8）現(xiàn)象一致，推測與燕山期殘留熔融侵入巖和燕山晚期以來的構(gòu)造活動有關(guān)（圖1－1－9）。

圖1－1－8 大別造山帶深部溫度等值線剖面圖

圖1－1－9 六安—黃石地震反射剖面地質(zhì)解釋圖

1．1．2．3 層圈結(jié)構(gòu)的橫向差異

根據(jù)沿東秦嶺－大別造山帶走向所作的深地震測深和大地電磁測深數(shù)據(jù)，以及相應(yīng)的重、磁場特征差異，由表1－1－5可知：南襄盆地兩側(cè)造山帶地區(qū)的地殼－巖石圈地幔結(jié)構(gòu)存在明顯差異。

表1－1－5 南襄盆地及兩側(cè)地殼結(jié)構(gòu)差異（據(jù)林中祥等，1993，改編）

注：H．地殼厚度（km）；VP．地殼波速（km／s）；ΔH．殼層厚度（km）；ˉVP．殼層波速（km／s）

上地殼構(gòu)造在東秦嶺－大別造山帶不均一，地形高差相對近千余米；近地表地質(zhì)出露地層也有所差異，地層的褶皺形變強度、構(gòu)造樣式自東至西相差懸殊。

總體上，莫霍面起伏平緩，僅在大別造山帶的東部，對應(yīng)深部出現(xiàn)深凹“山根”現(xiàn)象，而東秦嶺造山帶對應(yīng)的深部并無“山根”體現(xiàn)。下地殼頂部或被認(rèn)為是中地殼一部分的殼內(nèi)低速層或殼內(nèi)低阻層，斷續(xù)分布在準(zhǔn)地臺邊緣與造山帶區(qū)域。

巖石圈底界的起伏變化在60～150km范圍內(nèi)，其中巖石圈地幔厚度變化較大。相對較冷的“厚幔薄殼”特征，主要分布在揚子地塊北緣和華北地塊南緣與東秦嶺造山帶接壤地區(qū)；相對較熱的“薄幔薄殼”特征，主要分布在南襄盆地地區(qū)。大別造山帶主體，相對“薄幔厚殼”。由此推斷，與軟流圈活動有關(guān)的巖石圈地幔底部起伏，是造成巖石圈介質(zhì)冷熱不均的重要因素。