南北向速度结构剖面从更大的区域背景上揭示了兴蒙－吉黑地区岩石圈板块与南部华北岩石圈板块和北部西伯利亚岩石圈板块之间的深部构造特点和结构关系。区域地质研究较为一致的认识是，兴蒙－吉黑岩石圈板块的南部边界位于西拉木伦河断裂一线，北部边界为蒙古－鄂霍次克缝合带。为揭示兴蒙－吉黑岩石圈块体南北向速度结构特点，同时了解边界构造带的深部结构特点，我们选择东经117°、120°、123°、127°、131°和135°线作为代表性剖面对其深部速度结构予以分析。各经线方向速度结构剖面分别见图4.6～图4.11。
图4.3北纬43°线vp速度分布图（剖面位置见图4.1）
图4.4 北纬45°线Vp速度分布图（剖面位置见图4.1）
图4.5沿北纬53°线vp速度分布图（剖面位置见图4.1）
图4.6沿东经117°线的vp速度分布图（剖面位置见图4.1）
图4.7东经120°线vp速度分布图（剖面位置见图4.1）
图4.8沿东经123°线vp速度分布图（剖面位置见图4.1）
图4.9沿东经127°线vp速度分布图（剖面位置见图4.1）
图4. 10沿东经131°线vp速度分布图（剖面位置见图4.1）
图4. 11沿东经135°线vp速度分布图（剖面位置见图4.1）
4.2.3.1东经117°线剖面(图4.6)
该剖面位于兴蒙－吉黑地区最西部，由南向北依次经过华北平原、太行山、内蒙古高原，到俄罗斯雅布洛诺夫山脉，涉及的主要地质构造单元及主要断裂依次为华北板块、华北板块北缘温都尔庙断裂、锡林浩特杂岩、贺根山断裂、兴安－克鲁伦地块及属于蒙古－鄂霍次克缝合带一部分的阿金斯科断裂等。总体上以华北板块北缘断裂到锡林浩特杂岩南部为界，南、北两侧速度结构特征明显不同。以北地区经贺根山断裂、兴安陆块、阿金斯科断裂，一直到西伯利亚板块，岩石圈速度结构渐趋稳定，厚度为150km，在所谓的贺根山断裂带和阿金斯科断裂带之下并不存在明显的速度不连续界面;锡林浩特杂岩以南一直到华北板块北缘断裂之间(北纬41°～42°)为深达软流圈尺度的横向速度不连续区，华北平原之下的低速带顶界面深度约80km，向北到北纬42°线位置，低速带顶界面中断。但低速带的底界面无论是华北还是经锡林浩特杂岩向北到西伯利亚板块之下均稳定在230km深度，且界线平直。剖面域岩石圈厚度特征显示，兴蒙－吉黑岩石圈块体与华北岩石圈块体在北纬41°～42°线之间存在岩石圈尺度上的重要分界带，但传统上所说的贺根山带之下并不存在岩石圈尺度上的单元界线。地壳尺度上，华北板块地壳厚度最薄的区域之下为一个低速隆起(北纬37°～39°之间)，北纬39°～40°线之间为地壳厚度陡变带，之下对应一个高速隆起，高速隆起之下到230km深度之间为高速与低速交错结构，与南、北两侧速度结构相比处于一种过渡性速度结构，以南岩石圈厚度约80km，以北岩石圈厚度150～160km。贺根山断裂以南存在一高速地幔隆起。
4.2.3.2东经120°线剖面(图4.7)
该剖面位于兴蒙－吉黑地区西部，由南向北经过的主要构造地貌单元为胶东半岛、渤海湾、大兴安岭。涉及的主要地质构造单元及主要断裂依次为胶东地块、渤海湾盆地及郯庐断裂、华北板块北缘赤峰断裂和额尔古纳－兴安地块。该剖面显示，岩石圈尺度上的横向速度不连续出现在华北板块北缘断裂与大兴安岭交会地区(北纬43°～44°线之间)，以南地区总体为相对低速，并存在双低速层，与图4.6的结构特点基本一致，上部低速层顶界的埋深显示，胶东与华北板块岩石圈厚度基本一致，约70km，二者之间的郯庐断裂之下为明显的地壳减薄区;以北地区在兴安－额尔古纳地块之下存在带状高速体，该高速体厚度约40km，长约900km，南起北纬43°线，构造位置大致相当于华北板块北缘增生带的北界西拉木伦河断裂，向北终止在北纬50°线附近，构造位置属于兴安地块内部。这一特点说明，高速体不是兴安地块内部的固有结构特征，可能与深部作用的后期改造有关。高速体以北在北纬50°～51°线之间存在明显的幔内速度不连续，南部的兴安－额尔古纳地块以高速体为代表的岩石圈厚度约80km，以北地区从Moho向下速度连续递增，显示西伯利亚板块的岩石圈厚度为150～160km。在所谓的鄂霍次克缝合带之下无论在地壳范围还是岩石圈地幔范围内均没有出现明显的速度间断或不连续。上述现象说明，在大兴安岭东缘和华北板块北缘交会区域存在一重要的深部构造分界线，该界线应是华北岩石圈块体与兴蒙－吉黑岩石圈块体之间的一条岩石圈尺度上的构造边界。
4.2.3.3东经123°线剖面(图4.8)
该剖面位于兴蒙－吉黑地区中部，南起黄海海域，向北经辽东半岛、松辽盆地，大兴安岭，一直到西伯利亚外兴安岭。经过的主要地质构造单元和主要断裂依次为黄海－辽东地块、郯庐及华北板块北缘断裂、松辽盆地、额尔古纳－兴安地块，到西伯利亚板块东南缘。该剖面所揭示的一个重要现象是，从黄海经辽东半岛一直到松辽盆地西缘(北纬38°～48°之间)，Moho之下存在一个与西侧东经120°线剖面类似的幔内高速体，该高速体厚度约40km，长达1100km。这一高速体虽在经过郯庐断裂和华北板块北缘断裂处有所减薄或间断(北纬42°～43°线之间)，但总体是连续的，显示从黄海海域到大兴安岭东缘岩石圈厚度是基本一致的，厚度约70～80km。由于出现岩石圈地幔减薄或间断的位置大致对应地表地质研究所说的华北岩石圈块体与兴蒙－吉黑岩石圈块体之间的拼合带位置，所以，这一幔内速度间断可能是拼合带在盆地之下的反映。但根据岩石圈地幔速度结构特点分析，华北岩石圈块体的深部结构不但明显不同于兴蒙－吉黑岩石圈块体，而且以郯庐断裂带为界，华北岩石圈块体东、西两侧的深部结构也明显不同。剖面域内大兴安岭重力梯度带之下的岩石圈地幔速度结构复杂，而且之下出现明显的幔内速度不连续(北纬48°～51°之间)，北部从大兴安岭北段到西伯利亚板块的岩石圈厚度为140～150km，南部从松辽盆地到黄海海域岩石圈厚度小于80km。说明松辽盆地西部与大兴安岭之间存在岩石圈尺度上的构造界线，该界线以南岩石圈厚度小于80km;以北地区岩石圈厚度达150km。这一速度不连续带也是地壳厚度的陡变带，以南地区的地壳厚度较小，约30～40km;以北地区的地壳厚度大于40km。
4.2.3.4东经127°线剖面(图4.9)
该剖面由南向北经整个朝鲜半岛，长白山脉、张广才岭、松辽盆地东北缘、小兴安岭与大兴安岭交界区域，到俄罗斯境内的额尔古纳地块(又称岗仁地块)。剖面速度结构特征显示，在依兰－舒兰断裂和敦化－密山断裂所夹持的张广才岭之下存在明显的幔内速度不连续带(北纬43°～44°之间)。速度不连续带以南到整个朝鲜半岛发育双低速层结构，岩石圈厚度不稳定，在70～80km之间。这一速度结构特征明显不同于郯庐断裂带以西的华北地区;速度不连续带以北地区的岩石圈厚度基本稳定在160km左右。值得注意的是，敦化－密山断裂和依兰－舒兰断裂带之下复杂的幔内速度不连续可能反映这里是一重要的物性界线，可能是南部低速层向北部高速层侵蚀的北部边界。该界线以南地区没有出现明显的幔内速度间断或不连续，这由此引出一个重要问题，即区域地质证据表明，敦化－密山断裂以南地区大致沿辉南－桦甸－安图一线是华北岩石圈块体与吉黑岩石圈块体的拼合界线，沿线也的确存在前寒武纪变质岩系向北逆冲到古生界之上的接触关系，但速度结构特征显示，地表存在的构造界线在深部并没有显示。这似乎说明，传统所说的辉南－桦甸－安图一线并不是一条岩石圈尺度上的构造界线，岩石圈尺度上的界线可能在敦化－密山断裂一线。该界线以北的岩石圈速度结构基本稳定，松辽盆地东北部地壳厚度明显减薄。总体上，岩石圈地幔以低速为特点，但在依兰－舒兰断裂带之下100～200km之间发育多个水平状产出的相对高速层，这些高速层似乎呈残余状，可能代表早期岩石圈地幔的残余。
4.2.3.5东经131°线剖面(图4.10)
该剖面南起日本海东部，向北经吉林东部的老爷岭地块、佳木斯－布列亚地块西缘，到鄂霍次克缝合带。剖面速度结构特征显示，以敦化－密山断裂为界，南北两侧岩石圈速度结构明显不同。以南地区从老爷岭地块到整个日本海西缘Moho之下存在一幔内高速层，所反映的岩石圈厚度约80～90km。在北纬43°～44°线之间的区域是一个明显的地壳厚度陡变带，这一位置正是陆地(图们地区)与日本海海域的过渡区，陡变带以南区域的地壳厚度明显减薄，小于30km，而以北地区的地壳厚度大于40km。岩石圈厚度与地壳厚度的变化特点显示，虽然从老爷岭到日本海西部的地壳厚度明显减薄，但之下的岩石圈厚度却相对稳定，向北一直延伸到敦化－密山断裂带出现速度不连续。上述现象揭示了两个重要问题，一是日本海西部的地壳减薄与之下的岩石圈厚度没有直接的对应关系;二是敦化－密山断裂带以南与日本海西部具有统一的岩石圈地幔，说明敦化－密山断裂带及其以南地区可能与日本海的扩张具有共同的深部动力学背景。以北地区的幔内速度结构较为复杂，总体上岩石圈厚度约160km。北纬49°～50°线之间为幔内横向速度不连续区，显示佳木斯地块的岩石圈结构与传统所说的布列亚地块的岩石圈结构有所不同。如按幔内第一个低速层出现的深度定义岩石圈厚度，那么佳木斯地块的岩石圈厚度只有80km，与大地电磁测深结果一致，而布列亚陆块的岩石圈厚度达160km。因此，从岩石圈尺度上，传统上所称的“布列亚－佳木斯地块”的概念应重新审视，即速度不连续带以南的布列亚地块与佳木斯地块应属同一构造单元，而以北地区的布列亚地块应属松嫩地块范围。结合佳木斯地块西缘存在一蓝片岩带，该蓝片岩带在北纬49°线位置从我国境内的嘉荫向北东方向到俄罗斯共青城一带。因此，这一蓝片岩带及其之下深部出现的速度不连续应是佳木斯地块与北部广义布列亚地块之间的一条岩石圈尺度的分界线。
4.2.3.6东经135°线剖面(图4.11)
该剖面南起日本海中部，向北穿越了整个锡霍特－阿林增生杂岩带。北纬50°～51°线之下为幔内速度不连续带。该速度不连续的位置基本对应中生代增生杂岩与布列亚地块的增生拼合界线。速度不连续带以北地区，即布列亚地块的岩石圈厚度约150km;速度不连续以南从锡霍特－阿林中生代增生杂岩区到日本海域Moho之下发育双低速层结构，上部低速层顶界面反映的岩石圈厚度约70～75km;地壳最薄的区域位于日本海西北部(北纬41°～42°之间)，地壳厚度约10～15km，但之下的岩石圈厚度并没有明显的变化，反映地壳减薄与岩石圈地幔的厚度变化并没有直接的关系。在海－陆过渡区域(北纬42°～43°之间)为明显的地壳厚度陡变带，陡变带以北地区的地壳厚度约40km，以南地区总体小于25km。该剖面域整体以低速为特点，在南部发育双低速层的区域，上部低速层和下部低速层之间主要以低速层为主，其间夹有不连续，水平分布的薄层高速体。这种复杂的速度结构特点可能反映了日本海与锡霍特－阿林地区作为一个新近活动的构造域的岩石圈结构特点。