北京大学近年来布设了一系列横穿鄂尔多斯周缘断陷带的宽频带流动观测地震台阵。另外中国地震局地球物理研究所给我们提供了华北科学探测台阵部分台站在2007年的连续记录，山西省地震局和河北省地震局也为我们提供了固定台站的连续记录。本论文利用这些地震台阵记录到的天然地震波形资料，采用现代地震学中几种常用的研究方法，反演华北克拉通的地壳和地幔的速度结构，构建了该地区高分辨率的岩石圈及上地幔构造活动模型，并进而讨论华北盆地岩石圈减薄问题，以及鄂尔多斯地块同周边地区的动力学作用关系。　　 接收函数研究表明，鄂尔多斯地块周缘断陷带的莫霍面都存在明显的错断。这一结果为研究鄂尔多斯地块的动力学提供了有力的证据，即鄂尔多斯周缘断陷带都是岩石圈范围的，它们的形成与岩石圈地幔的活动有关。但是，不同的断陷带表现出明显的差异。位于鄂尔多斯南部边界的渭河地堑和位于西部边界的银川地堑的莫霍面比外侧的山区明显深4km以上，而位于东部边界的山西断陷带的莫霍面却有明显的上隆现象。这些结果显示，鄂尔多斯周缘断陷带及盆地的形成处于不同的构造环境当中。　　 横波分裂研究表明，鄂尔多斯地块西南缘的快波偏振方向具有基本一致的方向，大约为110°左右，平均延迟时间为1.2秒。我们推测，青藏高原和鄂尔多斯之间的碰撞挤压，引起了岩石圈的强烈变形，以及软流圈物质向东溢出，并因而造成了鄂尔多斯西南缘的地震各向异性。这种地幔物质的流动由于受到具有较厚岩石圈根的鄂尔多斯地块的阻挡，被限制在鄂尔多斯和四川地块之间的狭窄范围内。青藏高原在六盘山地区对鄂尔多斯地块的碰撞推挤是引起鄂尔多斯地块逆时针旋转的主要因素。　　 我们利用背景噪音的互相关函数得到了华北地区Rayleigh波周期为6-40秒的相速度和群速度分布图像，同时用双平面波层析成像方法得到了Rayleigh波周期为20-143秒的相速度图像分布。结合这两种方法得到的相速度图像，采用面波反演的方法，我们得到了华北地区的三维剪切波速度结构，以及地壳和岩石圈的厚度分布。华北盆地的莫霍面深度大约为31-34km，而鄂尔多斯地块的莫霍面深度大约为40km。大同火山区具有较厚的地壳（43～45km），这可能是由于第四纪火山活动的地幔岩浆对下地壳的底侵作用造成的。　　 我们利用华北克拉通的剪切波速度结构得到该地区的岩石圈-软流圈界面（LAB）深度。华北盆地的LAB深度只有60～65km，而鄂尔多斯地块的LAB大于120km，这与华北地区岩石圈在新生代遭到强烈破坏并大规模减薄的观点一致。鄂尔多斯周缘断陷带的岩石圈厚度也很薄，仅有60～65km，跟华北盆地一致。我们推测由于青藏高原的隆起而造成的软流圈物质向东溢出，在青藏高原的东北缘分裂成两支，北边的一支经由贺兰山、河套断陷带到达华北盆地下方；而南边的一支经由渭河断陷带和秦岭的下方到达华北盆地的下方。