渤海及邻域深部结构及其对华北克拉通破坏的响应

本项目针对"华北克拉通破坏的空间分布范围"这一科学问题，以建立渤海深部结构与华北克拉通破坏的响应关系为预期目标，通过布设渤海海区的两条综合地球物理探测剖面，获取深部构造信息，查明渤海海区地壳－上地幔结构特征，厘定华北克拉通破坏的空间分布范围。重点研究三项内容：（1）渤海深部地球物理探测研究：在海区布设两条测线，完成约400 km大容量低频气枪震源反射/折射地震探测和重磁采集；同时利用宽频带海底地震仪（30-40套）进行大于6个月的天然地震观测，获取地壳和上地幔深部构造信息；（2）渤海海区地壳-上地幔结构综合地球物理研究：采用多波、多参量地震处理与成像方法，联合重、磁数据进行多种地球物理反演，获取海区地震波速度、密度、泊松比等参数的空间分布和构造特征（3）渤海及其周边深部结构对华北克拉通破坏的响应研究：进行海区与华北克拉通其它区块的深部结构对比，厘定克拉通破坏的分布范围及其在浅部的构造响应。

针对“华北克拉通破坏的空间分布范围”这一科学问题，以建立渤海深部结构与华北克拉通破坏的响应关系为预期目标，项目组在渤海地区布设了NE和NW两条海陆联合综合地球物理探测剖面，获得了丰富的第一手地球物理资料，查明了渤海海区地壳－上地幔结构特征，厘定了华北克拉通破坏的空间分布范围。本研究主要完成了三方面的工作：（1）渤海深部地球物理探测研究：在研究区布设了两条十字交叉测线，完成了约1000 km 大容量低频气枪震源反射/折射地震探测和重磁采集；同时利用宽频带海底地震仪（40-50 套）进行了约6 个月的天然地震观测，以获取地壳和上地幔深部构造信息；（2）渤海海区地壳—上地幔结构综合地球物理研究：采用多波、多参量地震处理与成像方法，联合重、磁数据进行多种地球物理反演，获取海区地震波速度、密度、磁化率、泊松比等参数的空间分布和构造特征（3）渤海及其周边深部结构对华北克拉通破坏的响应研究：进行海区与华北克拉通其它区块的深部结构对比，厘定了克拉通破坏的分布范围及其在浅部的构造响应。获得了以下主要认识：（1）两条实测剖面都在壳幔结合带的位置发现了不同尺度的速度扰动，证明存在着地幔物质对下地壳的底侵和改造；（2）郯庐断裂带、张家口-蓬莱断裂带附近莫霍面出现起伏，且速度横向变化明显，表明其是深部物质上涌的通道；（3）NW向和NE向剖面均未能发现地幔柱上涌模式中的蘑菇云状异常存在，推测区域速度异常是早期块体碰撞和后期太平洋板块俯冲远程效应的综合表现；（4）两条剖面MOHO起伏均较小，表明NCC东部地壳厚度变化不明显，岩石圈的减薄主要来自地幔。目前已发表学术论文34篇，其中SCI 18篇，已授权发明专利2项，获得软件著作权6件。