利用接收函数方法研究华北克拉通东南缘上地幔结构

The southeastern margin of the North China Craton (NCC) is next to the Yangtze block. Intracontinental deformation was very intense in this region, due to the subduction of the west Pacific and the continental collision between the NCC and the Yangtze block. Here, the deep structures beneath this region are very important for the study of the geodynamic processes of the continental collision and lithospheric thinning. Recently, a large high-velocity anomaly was found in the asthenosphere at ~150-350km depth, beneath the eastern part of the NCC. This high-velocity anomaly is an important evidence for the mechanism of lithospheric thinning. Here, based on the seismic observation of Nanjing University in the southeastern margin of the NCC and some permanent station, we plan to figure out the lateral variation of the listhosphere and its substructures from the southeaster NCC to Yangtze block, and the details of the high-velocity anomaly in the asthenosphere, by using S wave and P wave receiver functions. This program could provide the evidence for the mechanism of the lithospheric thinning in the eastern China and the continental collision between the NCC and the Yangtze block. Meanwhile, recent researches focus on the substrucures of lithosphere, this research may make some new understing about the dynamics in this region.

华北克拉通东南缘紧邻扬子地块，受华北扬子大陆拼合和西太平洋俯冲影响，发生了强烈的陆内变形。该地区的深部结构是研究诸如大陆碰撞、岩石圈减薄等科学问题的重要依据。有结果表明在华北克拉通东部块体～150-350km深度有一高速异常体，该高速异常体是探讨中国东部岩石圈减薄模式的重要线索。利用南京大学在中国东部已完成的流动台阵观测项目获得的优质数据和部分固定台网数据，通过接收函数方法获得华北克拉通东南缘至扬子地块上地幔范围的剖面。对比S波和P波接收函数剖面，以及其他地球物理资料，研究从华北克拉通东南缘向扬子块体岩石圈及其次级结构横向变化，以及华北克拉通东南缘下软流圈内高速异常体沿东南方向的特征。这两个深部特征，是研究华北克拉通和扬子地块拼合、中国东部岩石圈减薄模式，以及岩石圈形成与演化的重要线索。目前国际上开始关注的岩石圈的次级结构，可能会对该地区的动力学研究带来新的认识。

华北克拉通东南缘紧邻扬子地块，受华北扬子大陆拼合和西太平洋俯冲影响，发生了强烈的陆内变形。该地区的深部结构是研究诸如大陆碰撞、岩石圈减薄等科学问题的重要依据。通过接收函数方法获得华北克拉通东南缘至扬子地块上地幔范围的剖面,研究从华北克拉通东南缘向扬子块体岩石圈及其次级结构横向变化，以及华北克拉通东南缘下软流圈内高速异常体沿东南方向的特征。.本研究获得以下结果。获得了一条北西-南东方向的S波接收函数剖面，该剖面从延伸陕西延安至河南信阳，覆盖了鄂尔多斯东南缘、汾渭地堑、华北克拉通中部造山带。揭示了从地表到450km深度的深部构造。剖面中LAB从鄂尔多斯到华北克拉通中部造山带的形态表现为：Lab在汾渭地堑下较浅为～60km，在地堑东南侧的华山-熊耳-伏牛山下下沉到～120km，向东南逐渐抬升至～60km深度。检验了位于华北克拉通东部块体下150-350km深度的高速体。远震S波能在该上边界深度（～150km）产生Sp转换波，表明该高速体有一明显速度梯度的上边界。但该震复杂，表现为在120-160km深度范围内一组有2到3个正极化的Sp转换波组成的复杂震相，同时其振幅具有明显横向变化，表明该高速体有一复杂速度结构的上边界。该高速体下边界的形态未能成功成像，这可能是由速度校正不充分导致的，也暗示了该高速体复杂内部结构。.以下关键数据表明上述结果的可靠性。除了位于华北克拉通东部块体地幔高速块体上方的23个流动台的数据，还收集了鄂尔多斯块体内的61个流动台。获得了1130条高质量的S波接收函数，其中沿测线的23个台站共有320条。因为计算S波接收函数的远震事件高度集中在东南方，所以接收函数射线在剖面上有非常好的覆盖。.获得的华北克拉通的岩石圈结构具有重要的科学意义。首先补充了华北克拉通深部构造研究相对薄弱地区，进一步完善对华北克拉通深部结构的认识，探测岩石圈的内部次级结构特征，探索克拉通形成和演化过程，进一步了解华南扬子块体相互作用对深部结构的影响。