华北北部宽频带地震观测研究-追踪古亚洲洋关闭的地幔行迹

古亚洲洋在二叠纪末-三叠纪初的闭合是亚洲大陆形成的重大事件，在西伯利亚克拉通与华北地块之间造就了规模宏大的中亚造山带，奠定了东亚大陆构造的基本格局。地质调查和地球化学资料表明，古亚洲洋以向南俯冲到华北克拉通之下的方式闭合。已有天然地震大尺度成像结果显示了古亚洲洋壳可能俯冲到华北克拉通北缘之下的线索。然而大尺度图像分辨力不够，所提供的速度结构异常不确定性较大，难以与直接观察尺度的地质构造现象对比；已有的反射和折射地震测量获得了地壳精细结构和速度分布，但未能控制更大深度的地幔结构。本项目以40套宽频带地震仪沿华北北部Sinoprobe反射/折射线进行为期二年的观测,对采集的数据在反射/折射地震约束下进行到时层析成像、接收函数反演和SKS分裂分析等研究，旨在发现测线下方可能存在的古亚洲洋俯冲板片的形迹及其与蛇绿岩代表的缝合带的关系，为研究古亚洲洋关闭过程及其效应提供地幔尺度的深部资料约束。

本项目大致重合Sinoprobe 反射/折射地震剖面布置41 套宽频带地震仪进行了为期二年的观测，对采集的数据进行了接收函数等方法分析研究，获得了Moho面、岩石圈和地幔过渡带三个深度层次的结构特征。. 本文所获得的地壳结构及泊松比分布特征，暗示兴蒙造山带地壳已接近均衡。S波接收函数获得的岩石层-软流层界面几何形态，支持古亚洲洋壳向南俯冲到华北克拉通北缘之下，最终沿林西断裂闭合的动力学模式。现今岩石圈厚度数据表明华北克拉通北缘也遭受到了岩石圈减薄作用，但兴蒙造山带岩石圈受减薄作用影响不大。华北盆地北缘一带660 km间断面下降了~25km，地幔过渡带厚度相比全球模型增厚了15 km。暗示过渡带受到冷物质滞留的影响。