王小凤等（1997）用赵大鹏等（1991）开发的一种新的地震波速图像处理程序，对辽宁省地震台网观测的数据进行处理。得出海城震区地壳在深度分别为2、9、17、26km和35km的P波速度图像。显示下辽河盆地及其邻区的地壳三维速度结构具有如下特征：
（1）在平面上天然地震震中主要沿郯庐断裂带呈北东向展布，从三维空间上看，它们主要沿郯庐断裂带的界面和地壳12～25km的低速层展布，于12～22km更为集中。由于反映郯庐断裂带地壳深部产状近直立且微向东倾，直切地壳31km深。该部位在浅部相当于下辽河盆地东部凹陷与东部凸起分界带。
（2）沿郯庐断裂营口-海城一带，在地壳深部有P波低速体集中分布带，但具体展布方式随深度有变化。在地壳2km深处，于下辽河盆地和渤海湾沉降区呈现速度为3.70km／s左右的低速区，反映了山地和盆地地壳介质的差异。低速体局部轴向近SN向。在9km深P波速度分布与2km处大体一致，于辽东山地和下辽河盆地过渡地带的营口、盖县还出现了一个仅南北向分布，P波速度为5.80km／s左右的低速区。海城震中及其附近地壳17km深处的介质P波速度相对其周围偏低，这个低速区呈北西向分布，该低速区中心相对于9km深处低速区中心向东偏移，范围也有增大。特别是低速区中心出现了P波速度为6.10～6.15km／s，比上层介质速度偏低的椭圆形低速区，也呈北西向展布，其长轴大约为50km，短轴大约为20km。海城震中及其附近地壳26km深处的介质P波速度相对其周围介质速度低，但比上层介质速度高，其速度为6.35～6.57km／s，这个低速区呈近东西向分布，低速区中心比17km深处低速区中心进一步向东移动，范围更加扩大。从总体上看，P波低速体主要沿郯庐断裂带东界隆起带边缘分布，35km处表现十分典型。低速体显示东西向及南北间轴向复合形态，但以东西向延伸为主。向深部低速体出现的范围有加大的趋势。P波低速体主要沿郯庐断裂带成带展布，越向深部显示越加明显，东界断裂带低速体分布相对更加集中，为现今强烈活动断裂。
（3）从海城—营口地壳三维速度结构变化来看，随着地壳深度从9km至35km，低速区范围不断增大，逐步向东扩展。
（4）从内蒙古乌珠穆沁旗-辽宁东沟地学断面资料分析，以上由天然地震层析成像所给出的P波低速带位置与地壳拉伸减薄，莫霍面与软流层顶界面上隆的部位相吻合，并伴随上地幔铁镁物质上涌，因此郯庐断裂带可为上地幔上涌的通道。