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1.
苏鲁大别造山带岩石圈三维P波速度结构特征 总被引：13，自引：1，他引：13
本文全面收集整理并解析了地学断面、地震测深、体波和面波层析成像资料,得到了苏鲁大别造山带及其邻区岩石圈1°×1°三维P波速度数据体。研究结果表明,苏鲁与大别造山带高压、超高压变质带的岩石圈速度结构具有上地壳明显高速且上凸;中地壳增厚;下地壳埋藏较深且下凹等相似的基本特征。苏鲁和大别超高压变质带下的莫霍面比其周围深2～4 km,深度分别达到32～33 km和34～38 km。在大别造山带,有地壳低速体从南向北俯冲到上地幔的迹象,可能显示了扬子地块地壳物质向华北地块俯冲,坠入上地幔的残留体。超高压变质带岩石圈底部的地幔,往往有明显高速层或高速体存在。苏鲁与大别地区的岩石圈速度结构不同特征及其成因在于苏鲁地区上地壳P波速度更高,但是,下地壳下凹没有大别地区明显,而且区域构造较为均一。这可能是受到郯庐断层左行平移的主控影响所致。郯庐断裂带的上、中地壳和上地幔表现为相对低速异常,郯庐断裂及其地下延伸部分将岩石圈地幔浅部低速层和深部高速层切为两段,其影响深达岩石圈底部约90 km处。 相似文献
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南海新生代构造演化及岩石圈三维结构特征 总被引：23，自引：2，他引：23
地震层析资料表明，南海地区，自红河口向南经南海、苏禄海到苏拉威西海，岩石圈速度低，底部横波速度仅4．4km／s，岩石圈厚度在60～80km之间，为薄岩石圈地区。软流层的速度也较低，在4．2-4．4km／s之间，但厚度较大，大于200km。从红河-莺歌海断裂带经南海到苏禄海，存在一条北西向宽约200km的上地幔北西向低速带，面波速度在4．05～4．25km／s之间。由上述资料可见，东亚大陆边缘及边缘海的上地幔存在一巨型低速带，在南海地区低速带的走向为北西向，在东海地区为北北西向。这种走向与地表的区域构造走向基本一致，反映这里新生代构造活动可能与地幔低速带分布有关，即上地幔低速带反映了岩石圈的区域流动。这类岩石圈区域流动引起岩石圈表层的张性构造，形成裂谷及稍后的海底扩张，在亚洲东部边缘形成一系列边缘海盆。 相似文献
3.
从华北克拉通中、西部结构的区域差异性探讨克拉通破坏 总被引：16，自引：0，他引：16
详细的深部结构信息是深入认识华北克拉通显生宙改造和破坏的重要依据。基于密集流动地震台阵和固定台网记录的远震P波和S波接收函数资料,获得了跨越华北克拉通东、中、西部的3条剖面的岩石圈和上地幔结构图像,揭示了克拉通不同区域深部结构特征的显著差异。与东部普遍减薄的岩石圈(60～100km)相比,中、西部表现出厚、薄岩石圈共存的强烈横向非均匀性,既在稳定的鄂尔多斯盆地之下保留着厚达200km的岩石圈,又在新生代银川—河套和陕西—山西裂陷区存在厚度<100km的薄岩石圈,差异最大的厚、薄岩石圈仅相距约200km。岩石圈厚度在东、中部边界附近的约100km横向范围内显示出20～40km的迅速增加。岩石圈厚度的快速变化与地表地形从东向西的突然改变以及南北重力梯度带的位置大致吻合,并对应于地壳结构、地幔转换带厚度和660km间断面结构的快速变化。这种从地表到上地幔底部深、浅结构的耦合变化特征表明,东西两侧区域在显生宙可能经历了不同的岩石圈构造演化和深部地幔动力学过程。克拉通东部薄的地壳、岩石圈和厚的地幔转换带以及复杂的660km间断面结构可能与中生代以来太平洋板块深俯冲及其相关过程对这一地区岩石圈的改造和破坏有关;而中、西部存在显著减薄的岩石圈这一观测结果,并结合岩石、地球化学资料表明,克拉通岩石圈改造和减薄不仅发生在东部,而且可能影响了包括中、西部在内的更广泛的区域。岩石圈薄于100km的中、西部裂陷区可能与先前存在于岩石圈中的局部构造薄弱带相联系。这些古老岩石圈薄弱带可能经历了后期构造事件的多次改造,并在新生代印度—欧亚陆陆碰撞过程中被进一步弱化、减薄,最终造成地表裂陷。另一方面,中、西部总体较厚的地壳、岩石圈以及正常偏薄的地幔转换带表明,同太平洋深俯冲对东部的作用相比,包括印度—欧亚大陆碰撞在内的多期热-构造事件对该地区的构造演化影响相对较弱,不足以大范围改造和破坏高强度的克拉通岩石圈地幔根,从而造成了该地区现今岩石圈结构的高度横向不均匀。 相似文献
4.
华北克拉通东部是指大兴安岭—太行山重力梯度带以东的地区。该地区与东北及华南地区一样,也存在着岩石圈减薄和岩石圈破坏的现象。华北克拉通古生代与新生代的橄榄岩包体地热值分别为40mW/m~2和80mW/m~2,地热增高是岩石圈破坏的重要因素。中国东部—朝鲜半岛的GRACE卫星布格重力异常呈巨型环状展布,可能是地幔亚热柱所致。区内郯庐断裂带呈NNE向纵贯切割,最新的地震反射剖面成果反映,该断裂带以走滑为主,兼有逆冲和正断层,所组成的大型"花状"复杂断裂构造带,切穿地壳、莫霍面,直至岩石圈地幔,起到破坏岩石圈的作用。S波速成像结果证实,在苏鲁造山带下方,分布的碎块状波速扰动带延伸300km,应是中生代扬子板块走滑俯冲、断离、折返的产物;而在渤海湾盆地下方,下地幔也存在陡倾的破碎带,延伸300km,在岩石圈76km处及其深部,S波速降低,扰动很剧烈,可能是地幔柱头部呈粗大状的反映,故可认为渤海湾盆地是由蘑菇云状的地幔柱形成。再从华北克拉通的大陆根来看,东部为A型反时针pT轨迹麻粒岩分布,而中西部则为B型麻粒岩,这是因为东部新太古代绿岩带中赋存有科马提岩,其岩浆温度可高达1 600℃,如用幔柱构造模型解释成因最为合适。通过研究近年大量地震反射P波和S波层析资料,华北克拉通的东部在晚侏罗-早白垩世及新生代期间,受太平洋板块俯冲和地幔热柱上隆的相互作用,深部的地幔流体常沿构造破裂带运移,促使岩石圈拆沉,并发生热侵蚀作用,形成酸性大火成岩省(SLIP)、裂谷型盆地的广泛分布和成矿成藏作用的"大爆发"。由此认为,建立区域构造模型将有利于指导深部找矿工作。 相似文献
5.
地震层析资料表明,南海地区,自红河口向南经南海、苏录海到苏拉威西海,岩石圈速度低,底部横波速度仅4.4km/s,岩石圈厚度在60～80km,为薄岩石圈地区;而软流层的速度也较低,在4.2～4.4km/s,但厚度较大,大于200km。从红河—莺歌海断裂带经南海到苏录海,存在一条北西向宽约200km的上地幔北西向低速带,速度在4.05～4.25km/s(面波速度)。它反映了新生代南海地区上地幔的动力学过程。南海岩石圈厚度变化存在明显差异,南海陆缘,岩石圈厚度在70～80km,而在南海洋盆之下,岩石圈厚度超过100km,岩石圈底部存在高速岩石层,并且洋盆下的岩石圈之厚度比大陆边缘厚,在海盆岩石圈下部的60～80km深度上存在一高速层,纵波速度为8.2～8.3km/s。特别是中央海盆及西北海盆与西南海盆,其下部岩石圈中均存在一高速岩石层,这是非常具有构造意义的。由此笔者提出大陆岩石圈裂离、上地幔因减压而部分熔融所产生的基性岩浆形成南海新生代洋壳的猜想。 相似文献
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印藏碰撞导致了青藏高原内部及周边地区形成巨量储量的成矿带。虽然这一地区的成矿研究非常深入,但仍然需要
完善对“源-运-储”的综合研究,需要从地壳上地幔结构角度对成矿源的起源进行探索。位于哀牢山剪切带南段的大坪-
长安金矿具有幔源成因迹象,该文研究了该矿区及邻区的岩石圈结构,从深部研究成矿来源。通过接收函数方法获得的研
究区剖面,揭示壳幔边界（Moho） 深度在30~40 km,但在金矿矿区下表现为Moho转换震相强烈横向不连续,表现为东西
两侧约3~5 km的下沉。岩石圈软流圈边界（LAB） 的转换震相揭示,研究区的岩石圈厚度为60~80 km,有效约束了研究区
强烈岩石圈减薄后剩余岩石圈的厚度。金矿区西侧思茅块体的岩石圈厚度最薄,位于前人层析成像工作揭示上地幔顶部一
低速体的上方。金矿区下方的岩石圈厚度为~80 km且LAB的转换震相表现为强烈的横向不连续。金矿下Moho和LAB的横
向不连续暗示了金矿区下方存在岩石圈尺度的岩浆通道,即软流圈的地幔物质可以较快速地到达浅表。笔者认为,研究区
的岩石圈结构支持由俯冲驱动的幔源成矿模型,但大坪-长安金矿矿区下的岩石圈尺度的岩浆通道的形成与哀牢山剪切带
的剪切变形直接相关。由Burma俯冲导致的地幔物质上涌对该通道的形成贡献有限。 相似文献
7.
下扬子及其邻区位于欧亚板块、太平洋板块和菲律宾海板块的交汇地带,自中生代以来经历了广泛的伸展变形和岩浆活动,其岩石圈结构和性质对深入认识华南块体乃至整个中国东部的显生宙构造演化以及相关动力学过程都具有重要意义。本文使用中国科学院地质与地球物理研究所地震台阵实验室在合肥—金华沿线布设的流动地震台阵数据,通过S波接收函数偏移成像方法对下扬子及其邻区岩石圈的速度间断面结构进行了研究。成像结果显示,主测线下方Moho面深度为32~42 km,岩石圈底界面深度为84~112 km,总体表现为西深东浅,且速度间断面结构与区域构造特征变化趋势相一致。这为下扬子及其邻区岩石圈中生代以来的改造和减薄提供了新的观测证据：华北南部盆地区下方Moho面结构复杂,岩石圈较厚（90~112 km）,表明该区域的改造程度相对较低;下扬子克拉通与华夏块体北缘岩石圈结构特征相似,仅在江南造山带附近Moho面和岩石圈底界面有小尺度变化,表明它们自新元古代拼合以来可能作为一个整体被改造。进一步结合同剖面南段大地电磁测深成像结果,文章对研究区的岩石圈改造提出了与华北地区相似的地幔流模型,郯庐断裂带和江南造山带两侧断裂带等薄弱带在太平洋板块俯冲的作用下,可能成为软流圈物质上涌的通道。 相似文献
8.
青藏高原的地幔结构:地幔羽、地幔剪切带及岩石圈俯冲板片的拆沉 总被引：22，自引：1，他引：22
通过横穿青藏高原近 80 0 0km长的 4条天然地震层析剖面 ,获得 4 0 0km深度以上的地壳和地幔速度图像及地震波各向异性 ,揭示了青藏高原 4 0 0km深度范围内的地壳和地幔结构特征。地幔速度图像显示 ,青藏高原腹地的深地幔中存在以大型低速异常体为特征的地幔羽 ,其可能通过热通道与大面积分布的可可西里新生代高钾碱性火山作用有成因联系 ;阿尔金、康西瓦、金沙江、嘉黎及雅鲁藏布江等走滑断裂可下延至 30 0～ 4 0 0km深度 ,显示了低速高热物质组成的垂向低速异常带特征及大型超岩石圈或地幔剪切带的产出 ;发现康西瓦、东昆仑—金沙江、班公湖—怒江和雅鲁藏布缝合带下部存在不连续的高速异常带 ,可以解释为青藏高原地体拼合及碰撞过程中可能保留的加里东、古特提斯和中特提斯大洋岩石圈“化石”残片 ,是“拆沉”的地球物理证据。印度大陆岩石圈的巨厚俯冲板片以 15～ 2 0°倾角向北插入唐古拉山下 30 0km深处 ,并被高热物质组成的地幔剪切带分开。结合新的横穿喜马拉雅及青藏高原的地幔层析资料 ,提出青藏高原碰撞动力学新模式 :青藏高原南部印度岩石圈板片的翻卷式陆内超深俯冲 ,北缘克拉通向南的陆内俯冲 ,腹地深部的地幔羽上涌 ,以及地幔范围内的高原“右旋隆升”及物质向东及北东方向运动及挤出。 相似文献
9.
利用中国地震台网和ISC台站记录的P波到时数据,采用球坐标系有限差分地震层析成像方法反演了南海东北部及其邻近地区壳幔三维P波速度结构,并分析了不同地质单元的构造差异及其深部特征。结果表明:南海东北部表现出陆架地区的岩石层特性,属于华南大陆向海区的延伸,岩石层厚度较大,现今不存在大规模的地幔热流活动,推测大陆边缘张裂作用仅限于地壳内部而没有延伸进入上地幔,具有非火山型大陆边缘的深部特点。中央海盆附近上地幔P波速度明显降低,与海盆下方地幔热流活动密切相关。不同的速度异常特征表明:华南大陆暨台湾地区属于欧亚大陆的正常地壳或是与菲律宾海板块相互作用产生的增厚型地壳,冲绳海槽则是弧后扩张产生的减薄型地壳。滨海断裂带作为华南大陆高速异常和南海北部高速异常的分界,代表了一定地质时期华南地块和南海地块的拼合边界。断裂附近的上地幔低速异常揭示了闽粤沿海岩浆作用的深层动力机制。吕宋岛弧、马尼拉海沟、东吕宋海槽的速度异常与其所处的特殊构造位置有密切的关系,清晰地反映出岛弧俯冲带的地壳结构差异;台湾南部至吕宋岛弧的上地幔低速异常揭示了两个重要火山链的深部构造特征,北吕宋海脊下方100 km深度的条带状高速异常有可能代表了俯冲下沉的岩石层板片。 相似文献
10.
中国岩石圈的基本特征 总被引：11，自引：2，他引：9
中国及邻区岩石圈结构构造十分复杂,并具有若干明显的特点:中国大陆地壳西厚东薄、南厚北薄,青藏高原地壳平均厚度为60~65 km,最厚达80 km;东部地区一般为30~35 km,南中国海中央海盆平均只有5 km;中国大陆地壳平均厚度为476 km,大大超过全球地壳392 km的平均厚度。中国大陆及邻区岩石圈亦呈西厚东薄、南厚北薄的变化趋势,青藏高原及西北地区岩石圈平均厚度为165 km,塔里木盆地中东部、帕米尔与昌都地区岩石圈厚度可达180~200 km。大兴安岭-太行山-武陵山以东,包括边缘海为岩石圈减薄区,厚度为50~85 km。西部岩石圈、软流圈“层状结构”明显,反映了板块碰撞汇聚的动力学环境;东部岩石圈、软流圈呈“块状镶嵌结构”,岩石圈薄,软流圈厚,反映了地壳拉张、软流圈物质上涌的特点,并在东亚及西太平洋地区85~250 km深处形成一巨型低速异常体。中国东部上、下地壳及地壳、岩石圈地幔之间普遍存在“上老下新”年龄结构。 相似文献
11.
上地幔三维S波速度结构与大别苏鲁超高压变质带俯冲折返机制探讨 总被引：14，自引：2，他引：12
本文分析了中国东部的上地幔剪切波速度结构及其与超高压变质岩带之间关系的构造意义。结果表明,在华北块体下面150km深处的速度高于扬子块体的速度值。大别-苏鲁造山构造带下面存在着一条地震波速度变化带。苏鲁、山东半岛下面的速度分布与大别造山带下面的速度分布处于同一个速度等值区域上。横跨大别造山带的南北走向速度结构剖面上,在100km以上的地壳和上地幔区域,华北块体下与扬子块体下面的速度均略低平均值。100km以下,大别造山带南北两侧的扬子与华北块体下面的速度结构分布形态大相径庭。华北下面的波速高于扬子块体下面的波速。大别造山带下呈现速度异常,界线的南侧,有一个略低于零速度的负波速异常区,呈现由南向华北块体的下方斜冲形态,下冲角度大约为30°,其先端部位下冲深达300多公里,其外围零速度等值线的分布区,斜向下延伸超过400km。在速度结构变化分界线的北侧,一个零速度值的分布区带,呈现出从由100多公里深处从北向南朝地表面斜上冲形态。这些速度结构成像的几何形态可能意味着200Ma前大别超高压变质岩带的形成与演化的俯冲、折返的构造运动在上地幔和岩石圈中留下的“痕迹”。 相似文献
12.
华北地区东部岩石圈导电性结构研究——减薄的华北岩石圈特点 总被引：21，自引：2，他引：19
华北古大陆克拉通解体、岩石圈减薄的深部过程,对于建立中国大陆中新生代演化动力学模型是亟待深入研究的重要科学问题,因而"华北克拉通破坏"也就成了当前学术界的热门话题。为了研究"华北克拉通破坏"首先需要给出较准确的华北岩石圈结构,这必须依靠包括超宽频带高精度大地电磁深探测在内的现代深部地球物理探测技术。2001和2005年在华北地区东部布置了应县—商河(HB-MT01)、文水—日照(HB-MT02)大地电磁测深剖面进行研究。研究结果表明,在华北地区东部沿地壳-上地幔探测剖面可划分为4个电性区,区内发现有下地壳高导带和上地幔高导层存在。文中依据研究区壳-幔电性结构特征,推断华北地区东部地壳和上地幔之间发生过大规模构造运动,导致壳-幔之间存在解耦现象。研究结果还发现,华北东部确实存在岩石圈减薄区,其岩石圈厚度约50~80km厚。岩石圈明显减薄的区域包括北太行山隆起、华北裂谷带北部和鲁西断隆,其范围比原先认识到的要复杂,并非以太行山重力梯度带为界划分东、西两区,简单地认为东区即是减薄区。此外,在华北地区东部的现代高精度大地电磁探测结果也进一步证明了地球物理观测对于大陆动力学研究的重要性,这使人们更加认识到在今后的研究中必须强调地球物理-地质-地球化学之间的有机结合。 相似文献
13.
Structure of the Upper Mantle and Transition Zone Beneath the South China Block Imaged by Finite Frequency Tomography 总被引：1，自引：0，他引：1
We applied the finite frequency tomography method to S wave data recorded by 350 broadband stations beneath the South China Block(SCB) and its surroundings from earthquakes occurring between July 2007 and July 2010,to better understand upper mantle deformation.Differential travel-times in the pair of stations with appropriate weighting for each station are used in the inversion.Our results are consistent with previous tomography that show a high velocity anomaly beneath the Sichuan basin and a high velocity anomaly in the transition zone beneath the Yangtze Craton.However,the resolution of mantle heterogeneity provides new insight into the tectonic framework of subduction of Burmese lithosphere in the west part of the study region and subduction of oceanic lithosphere in the east.In the subduction realm,west of 107°E,a significant fast S-wave anomaly is located on the southeast of Sichuan Basin.East of 107°E,and two narrow and discontinuous fast S-wave anomalies occur at a depth of 400-600 km beneath the middle of the South China block overlain by the pronounced low S-wave anomalies at a depth of 100 and 400 km.If the fast anomalies located in the mantle transition zone represent stagnant slabs,their fragmented nature may suggest that they could be produced by different episodes of subduction beneath western Pacific island and the above slow velocity anomaly may associated with the back-arc regions of ongoing subduction.In addition,tomography also reveals an anomalously high S-wave velocity continental root extends eastward to a depth 400 km beneath the eastern Sichuan Basin.This anomaly may be related to eastern extrusion of Indian lithosphere associated with the collision of India and Eurasia.Moreover,our results also show large slow anomalies beneath the Red River fault region connected to deeper anomalies beneath the South China Fold Belt and South China Sea.AH these observations are consistent with the scenario that the South China block has been built by both of subduction of Paleopacific plate and eastward subduction of Burma microplate. 相似文献
14.
We obtain a lithospheric shear‐wave velocity model across the Tien Shan orogenic belt by jointly inverting Rayleigh wave group velocities and teleseismic P‐wave receiver functions at 61 broadband seismic stations deployed in this region. Our new model reveals prominent lateral variations of shear‐wave velocity in both the crust and uppermost mantle. This model reveals different structures in the upper and middle crust across the Talas Fergana Fault, which may suggest the presence of a tectonic boundary between the western and central Tien Shan beneath the fault. According to the velocity images, the depth extent of the fault is ~40 km and this is confined to the crust. Pronounced low‐velocity anomalies are imaged in the middle crust and uppermost mantle beneath the southern and middle Tien Shan, implying that the upwelling of the materials from the upper mantle could have played an important role in the mountain building. 相似文献
15.
ZHENG Hongwei LI Tingdong HE Rizheng YANG Hui NIU Xiao ZOU Changqiao 《《地质学报》英文版》2020,94(4):1159-1166
To better understand the lithosphere mantle collision tectonics between the India plate and Asia plate, we determine three dimensional P wave velocity structure beneath western Tibet using 27,439 arrival times from 2,174 teleseismic events recorded by 182 stations of Hi-CLIMB Project and 16 stations in the north of Hi-CLMB. Our tomographic images show the velocity structure significantly difference beneath northern and southern Qiangtang, which can further prove that the Longmu Co-Shuanghu ophiolitic belt is a significant tectonic boundary fault zone. There are two prominent high velocity anomalies and two prominent low velocity anomalies in our images. One obvious high velocity anomalies subduct beneath the Tibet at the long distance near 34°N, whereas it is broke off by an obvious low velocity anomaly under the IYS. We interpret them as northward subducting Indian lithosphere mantle and the low velocity anomanly under IYS likely reflects mantle material upwelling triggered by tearing of the northward subduction Indian lithosphere. The other prominent high velocity anomaly was imaged at a depth from 50 km to 200 km horizontal and up to the northern Qiangtang with its southern edge extending to about 34°N through Hoh Xil block. We infer it as the southward subducting Asia lithosphere mantle. The other widely low velocity anomaly beneath the Qiangtang block lies in the gap between the frontier of India plate and Asia plate, where is the channel of mantle material upwelling. 相似文献
16.
The lithosphere of northeastern China is composed of the Erguna, Xingan, Songnen, Jiamusi blocks and Mesozoic Wandashan accretionary
complex from west to east. Nd isotope model ages indicate that the Xingan and Songnen blocks have the same Nd model ages ranging
from 500 to 1 000 Ma. These are obviously younger than those of the Jiamusi block (1 500–2 000 Ma) and the Erguna block (1
500–1 700 Ma), reflecting the different evolutions of individual blocks in the early times. Geochemical tracing analysis shows
that the Nd model ages of Paleozoic supercrustal rocks in the four blocks are dominantly Mesoproterozoic, while those of Mesozoic
granites are mainly Neoproterozoic. It is shown that the crust ages of the region are characterized by being younger in the
lower part and older in the upper part. The Os isotope analysis also indicates that the lithosphere mantle of the region is
characteristic of a younger age. The P-wave velocities of the region show more complicated structures in lithosphere and asthenosphere.
First of all, notably different from traditional concept of the seismic lithosphere, the low velocity zone of the lithosphere
beneath the region has no persistent and continuous top interface which is highly varied in depth and intersected with the
high velocity layers, forming sharp velocity discontinuities beneath major tectonic belts, even up to the Moho beneath some
tectonic units. But the bottom interface of the low velocity zone is relatively persistent, occurring at a depth of 230–240
km. Another feature is that the lithosphere is characterized by an “overpass type” velocity structure vertically, in which
the contoured velocity is distributed in the NE trending within the crust, in a nearly NS trending in the lithosphere mantle
from a depth of 45 to 90 km, in a nearly EW trending in the upper part of the asthenosphere from 90 to 170 km and in a ring-like
distribution with a diameter of about 300 km in the lower part of the asthenosphere from 170 to 240 km. The P-wave velocity
is progressively increasing from 240 to 400 km. 相似文献
17.
M. Grad G. R. Keller H. Thybo A. Guterch POLONAISE Working Group 《Tectonophysics》2002,360(1-4):153-168
The large-scale POLONAISE'97 seismic experiment investigated the velocity structure of the lithosphere in the Trans-European Suture Zone (TESZ) region between the Precambrian East European Craton (EEC) and Palaeozoic Platform (PP). In the area of the Polish Basin, the P-wave velocity is very low (Vp <6.1 km/s) down to depths of 15–20 km, and the consolidated basement (Vp5.7–5.8 km/s) is 5–12 km deep. The thickness of the crust is 30 km beneath the Palaeozoic Platform, 40–45 km beneath the TESZ, and 40–50 km beneath the EEC. The compressional wave velocity of the sub-Moho mantle is >8.25 km/s in the Palaeozoic Platform and 8.1 km/s in the Precambrian Platform. Good quality record sections were obtained to the longest offsets of about 600 km from the shot points, with clear first arrivals and later phases of waves reflected/refracted in the lower lithosphere. Two-dimensional interpretation of the reversed system of travel times constrains a series of reflectors in the depth range of 50–90 km. A seismic reflector appears as a general feature at around 10 km depth below Moho in the area, independent of the actual depth to the Moho and sub-Moho seismic velocity. “Ringing reflections” are explained by relatively small-scale heterogeneities beneath the depth interval from 90 to 110 km. Qualitative interpretation of the observed wave field shows a differentiation of the reflectivity in the lower lithosphere. The seismic reflectivity of the uppermost mantle is stronger beneath the Palaeozoic Platform and TESZ than the East European Platform. The deepest interpreted seismic reflector with zone of high reflectivity may mark a change in upper mantle structure from an upper zone characterised by seismic scatterers of small vertical dimension to a lower zone with vertically larger seismic scatterers, possible caused by inclusions of partial melt. 相似文献
18.
长江中下游成矿带岩石圈结构与成矿动力学模型——深部探测(SinoProbe)综述 总被引：23，自引：10，他引：13
岩石圈结构和深部过程对理解成矿带和大型矿集区的形成十分重要。岩石圈尺度的地球动力学过程将在地壳中留下各种结构的或物质的"痕迹",这些"痕迹"可以通过地球物理的手段去探测。为深入理解长江中下游成矿带形成的深部动力学过程,作者在国家深部探测专项(SinoProbe)和国家自然科学基金重点项目支持下,在长江中下游成矿带开展了综合地球物理探测。方法包括宽频地震、深地震反射、广角反射/折射和大地电磁测深。数据处理和反演结果取得一系列新发现:(1)成矿带上地幔顶部存在低速体,在中心深度300km处有一向SW倾斜的高速体;(2)S波接收函数证实成矿带岩石圈较薄,只有50~70km;横波分裂结果显示,成矿带上地幔各向异性方向和强度与邻区有较大区别,显示平行成矿带(NE-SW向)的上地幔变形和流动;(3)深反射地震揭示成矿带上地壳曾发生强烈挤压变形,以紧闭褶皱、逆冲和推覆为特征;在宁芜火山岩盆地、长江断裂带和郯庐断裂之下出现"鳄鱼嘴"构造,指示上下地壳在挤压变形过程中解耦;深反射地震证实发生过陆内俯冲和叠瓦,并认为是岩石圈增厚和拆沉的主导机制;(4)广角反射和大地电磁反演给出了跨成矿带地壳剖面的速度和电性结构,速度和电阻率分布总体上与构造单元相吻合。本文分析和解释了这些发现的地质意义,并结合近年在长江中下游地区的地球化学研究进展,提出了成矿带地球动力学模型。该模型认为:中、晚侏罗世陆内俯冲、岩石圈拆沉、幔源岩浆底侵和MASH过程造就了长江中下游世界级成矿带的形成。 相似文献
19.
长江中下游成矿带及邻区地壳结构——MASH成矿过程的P波接收函数成像证据？ 总被引：12，自引：0，他引：12
利用长江中下游成矿带多学科深部探测剖面于2009年11月至2011年3月间采集的天然地震数据,通过天然地震接收函数成像等分析研究,得到了研究区地壳和上地幔结构的清晰图像。接收函数成像结果显示研究区内Moho面深度存在着明显的起伏变化,在长江中下游成矿带(指剖面穿过的长江中下游成矿带宁芜矿集区,下同)下方存在着"幔隆构造"。在剖面东南端(即扬子克拉通北缘),Moho面相对稳定,深度约为30km;在茅山和江南断裂附近,Moho面存在上下起伏现象;在剖面中部或宁芜矿集区下方,Moho面存在明显隆起,深度只有28km;在郯庐断裂带下方,Moho面明显加深,深度达到36km;进一步向北到华北地台南缘,Moho面深度逐渐恢复到了32km左右的平均深度水平。其次,我们在接收函数成像结果中发现,长江中下游成矿带与其周边下地壳结构存在着明显的差异,成矿带的下地壳具有显著的地震波方位各向异性。扬子克拉通北缘的下地壳呈高速的近水平状结构,地震波各向异性特征不明显;与此相比,长江中下游成矿带的下地壳虽然也呈近水平状结构特征,但是,对于沿成矿带走向方向传播的地震波,其下地壳具有高速特征,而对于垂直于成矿带走向方向上传播的地震波,其下地壳却又表现为低速特征,这意味着成矿带的下地壳存在着平行于成矿带走向(即近北东—南西)方向的地震波各向异性,我们解释其是下地壳熔融并沿成矿带走向水平流动导致矿物晶体定向排列的结果。最后,在郯庐断裂以西的华北地台南缘观测到一条从上地壳延伸到中下地壳的南南东向倾斜的转换震相,我们推测它可能是合肥盆地内地壳伸展构造的反映。此外,我们发现接收函数成像结果中观测到的"幔隆构造"与远震P波层析成像结果在成矿带下方150km深度上显示的上地幔低速异常(江国明等,另文发表)存在着良好的对应关系,我们解释它们是软流圈物质上涌的遗迹。综合天然地震接收函数成像、远震P波层析成像和前人关于岩浆岩等方面的研究成果,我们认为长江中下游成矿带现今的下地壳可能是中生代发生成矿作用的多级岩浆房系统的一部分,成矿带的形成可能是类似MASH过程的产物。首先,软流圈物质上涌导致了长江中下游成矿带及其周边拉张环境的形成,在其上部地壳中形成了一系列伸展构造;然后,软流圈物质通过底侵进入长江中下游成矿带的原下地壳并与原下地壳物质发生同化作用,形成类埃达克质岩浆;接着,类埃达克质岩浆沿着伸展、拆离构造上升到地壳浅部形成不同层次的岩浆房和侵入岩体,并与围岩作用形成矿床。 相似文献
20.
We have used Rayleigh wave dispersion analysis and inversion to produce a high resolution S-wave velocity imaging profile of the crust and uppermost mantle structure beneath the northeastern boundary regions of the North China Craton (NCC). Using waveform data from 45 broadband NCISP stations, Rayleigh wave phase velocities were measured at periods from 10 to 48 s and utilized in subsequent inversions to solve for the S-wave velocity structure from 15 km down to 120 km depth. The inverted lower crust and uppermost mantle velocities, about 3.75 km/s and 4.3 km/s on average, are low compared with the global average. The Moho was constrained in the depth range of 30–40 km, indicating a typical crustal thickness along the profile. However, a thin lithosphere of no more than 100 km was imaged under a large part of the profile, decreasing to only ~ 60 km under the Inner Mongolian Axis (IMA) where an abnormally slow anomaly was observed below 60 km depth. The overall structural features of the study region resemble those of typical continental rift zones and are probably associated with the lithospheric reactivation and tectonic extension widespread in the eastern NCC during Mesozoic–Cenozoic time. Distinctly high velocities, up to ~ 4.6 km/s, were found immediately to the south of the IMA beneath the northern Yanshan Belt (YSB), extending down to > 100-km depth. The anomalous velocities are interpreted as the cratonic lithospheric lid of the region, which may have not been affected by the Mesozoic–Cenozoic deformation process as strongly as other regions in the eastern NCC. Based on our S-wave velocity structural image and other geophysical observations, we propose a possible lithosphere–asthenosphere interaction scenario at the northeastern boundary of the NCC. We speculate that significant undulations of the base of the lithosphere, which might have resulted from the uneven Mesozoic–Cenozoic lithospheric thinning, may induce mantle flows concentrating beneath the weak IMA zone. The relatively thick lithospheric lid in the northern YSB may serve as a tectonic barrier separating the on-craton and off-craton regions into different upper mantle convection systems at the present time. 相似文献