华北克拉通岩浆活动、火山活动频繁,形成了各种断层、褶皱。关于华北克拉通的壳幔结构有很多相互矛盾的地方,导致华北克拉通的研究仍存在诸多争议和疑问。岩石圈地壳破坏的机制是什么?华北地区发生的地震多在中、上地壳,那么中、上地壳速度结构有什么特征?这些问题有待于进一步的研究。兴蒙造山带构造演化经历了多期次古亚洲洋俯冲闭合、地壳增生、陆陆碰撞、后造山垮塌拉张等阶段,之后又叠加了蒙古-鄂霍茨克构造域和古太平洋构造域的作用,对该区构造演化过程以及古亚洲洋闭合位置的探讨有利于更深刻了解兴蒙造山带的构造演化历史。地壳记录了大陆构造演化信息,通过对地壳结构的探索,可以增加对地球内部的了解,推测块体构造演化信息,分析孕震环境。接收函数和背景噪声方法都是目前用来探索地下结构的有效手段,随着机器学习相关方法的发展,机器学习在地震学领域的应用也更为广泛,展现出巨大的应用潜力。本文研究主要包含三个方面:（1）本文收集了华北科学台阵的188个宽频带流动台站的连续地震波形数据,利用邻域算法对华北克拉通中东部地区接收函数与噪声面波频散数据进行联合反演得到了华北克拉通中东部地区地壳三维S波速度结构,并得到沉积层厚度,莫霍面深度。根据华北克拉通地质、地球物理资料,探讨研究区深部动力学模式。（2）利用中国地震科学台阵探测-华北地区中部”项目第三期在内蒙古二连浩特以南区域布设的44个宽频带台站的地震数据,采用接收函数H-κ叠加方法获取了兴蒙造山带地区的地壳厚度和泊松比。结合前人研究,针对兴蒙造山带区域研究热点问题,即古亚洲洋闭合位置及伸展作用触发机制进行推测。（3）本文提出了一种新的基于机器学习XGBoost的方法利用接收函数数据来估算地壳厚度。我们将其与传统方法进行比较,探讨了机器学习应用的优、缺点。本文研究结果显示:华北克拉通中东部地区沉积盖层厚度与地质构造相对应,盆地区与隆起区分界明显。研究区地壳厚度变化范围约29-46 km,自西向东逐渐变薄。中、上地壳华北盆地S波速度偏高,可能与新生代以来多次沉降所造成的相对高的岩石强度有关;下地壳S波速度显示研究区主要存在三个低速区,分别是唐山-天津周边、张北及太行山造山带地区;华北盆地存在显著高速异常,推测可能是由于华北盆地经历下地壳拆沉后,大规模的伸展作用相伴随的幔源基性铁镁质岩浆底侵至下地壳结晶所造成的。多个发生过强震的区域均在壳内高低速过渡带区域,表现出沉积层下方存在较大范围的（～10 km）高速体,并且高速体又被其下低S波速度包裹的特征,壳内岩石强度的差异为应力积累及地震发生提供条件。兴蒙造山带地区地壳厚度变化平缓介于38.7-42.7 km之间,平均厚度41.2km。索伦缝合带两侧地壳厚度存在差异,推测索伦缝合带为古亚洲洋最终闭合位置;研究区泊松比值整体较低,介于0.215-0.277之间,均值为0.243,暗示着该区岩石组成以长英质酸性岩为主;此外,根据研究区泊松比与地壳厚度呈负相关关系及整体较低的泊松比,表明地壳的挤压增厚,主要是发生在长英质的上地壳。本文展示了如何在一组接收函数样本上训练机器学习XGBoost模型,以及如何计算不确定性。将该方法应用于华北克拉通,并与常规H-κ叠加和CCP叠加以及反演结果进行了比较。用XGBoost模型得到的地壳厚度与传统方法一致性较好。我们的模型可以用来估计受沉积层影响的接收函数,并且不依赖于台站分布。XGBoost模型的有效性使我们能够在大量的接收函数数据集中快速准确地估算地壳厚度。