武 巖

（中國地震局地球物理研究所，北京100081）

利用接收函數(shù)方法研究華北克拉通地殼上地幔結(jié)構(gòu)

武 巖

（中國地震局地球物理研究所，北京100081）

華北克拉通的“去根”作用是克拉通活化的代表。研究其內(nèi)部動(dòng)力學(xué)對于了解華北克拉通的“去根”方式有著十分重要的意義。

本文回顧了全球范圍內(nèi)的地幔動(dòng)力學(xué)模式以及前人對于華北克拉通的地質(zhì)、巖石圈、各向異性以及地幔過渡帶等研究結(jié)果，以及通過層析成像和各向異性的研究結(jié)果所推測出的華北克拉通的動(dòng)力學(xué)模式，介紹了接收函數(shù)以及其波形模擬、H-κ的疊加以及CCP疊加方法的基本原理。

本文利用布設(shè)在華北克拉通東部和中部地區(qū)以及西部陸塊部分地區(qū)的200個(gè)呈密集面狀分布的臺站記錄的近3年的遠(yuǎn)震數(shù)據(jù)，采用接收函數(shù)波形模擬方法獲得了華北克拉通盆地地區(qū)的沉積層結(jié)構(gòu)，根據(jù)接收函數(shù)的H-κ疊加方法以及CCP疊加方法獲取華北克拉通的地殼以及上地幔結(jié)構(gòu)，以期通過對華北克拉通各圈層結(jié)構(gòu)的研究，探討華北克拉通的深部動(dòng)力學(xué)模式。

本文的研究結(jié)果表明：

（1）華北克拉通內(nèi)的盆地，渤海灣盆地和大同盆地在結(jié)構(gòu)和形成方式上略有不同：雖同為新生代裂陷盆地，但渤海灣盆地的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，盆地內(nèi)不同塊體的沉降程度不同，塊體內(nèi)沿?cái)鄬臃较驏|西兩側(cè)不對稱，東側(cè)的沉積層厚度大于西側(cè)的沉積層厚度，體現(xiàn)了地壘（半地壘）-地塹（半地塹）的構(gòu)造模式，且沉積層厚度與老第三系地層的厚度相關(guān)。盆地內(nèi)形成隆起帶和坳陷帶相間排列的格局。沉積層S波的平均速度與盆地厚度成正對應(yīng)關(guān)系，波速比與盆地厚度成反對應(yīng)關(guān)系。推測與老第三系地層較高的波速和較低的波速比有關(guān)。地?zé)岱植嫉貐^(qū)與局部高波速比有很好的對應(yīng)關(guān)系；大同盆地則是以下窩寨和后所兩個(gè)地區(qū)為中心進(jìn)行沉降，中間厚周邊薄，且沉積層較厚地區(qū)的波速比也較高，推測為地幔物質(zhì)上涌地殼擴(kuò)張形成的盆地。

（2）華北地區(qū)地殼厚度西厚東薄，泊松比與地殼厚度存在較為復(fù)雜的對應(yīng)關(guān)系：中部陸塊的泊松比與地殼厚度呈負(fù)線性關(guān)系，而渤海灣盆地周圍的臺站則與地殼厚度的關(guān)系較為復(fù)雜，其受地殼厚度的影響大于中部陸塊，即隨著地殼厚度的減薄，泊松比快速增加。說明克拉通東部地區(qū)的減薄是由拉伸作用造成的，且地幔底部沒有地幔高鐵鎂物質(zhì)的補(bǔ)充，中部造山帶地區(qū)地殼減薄過程中存在地幔高鐵鎂物質(zhì)的補(bǔ)充，使得其泊松比升高速度小于東部地區(qū)，推測重力梯度帶區(qū)域內(nèi)地殼快速減薄地區(qū)存在部分熔融和上地幔物質(zhì)上涌。

（3）太平洋俯沖板塊的停滯板塊的邊緣可以延伸到重力梯度帶附近，且停滯板塊對過渡帶下界面的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對上界面的影響。繁峙附近和研究區(qū)域西北側(cè)過渡帶厚度較薄，推測分別是由向東的地幔上升流和破碎下沉的停滯板塊造成的地幔上升流造成的。SEE方向的地幔上升流最終導(dǎo)致了華北克拉通東部陸塊的拉伸和大同盆地的擴(kuò)張。

華北克拉通；接收函數(shù)；地殼減??；地幔動(dòng)力學(xué)模型

（作者電子信箱，武巖：wdon117＠gmail.com）

P315.2；

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10.3969/j.issn.0235-4975.2012.01.018