作者:马卓敏 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2016/9/4 12:55:47
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“华北北缘的地壳更新”获得新认知

 

形成于25亿年前的华北地壳,经过陆核生长和块体拼合,到大约18.5亿年达到稳定,此后长期作为相对稳定的构造单元在地球上生存。

不同于世界上诸多一直稳定的克拉通,自中生代特别是晚中生代以来,华北克拉通东部发生了大规模的岩浆活动,断陷盆地和伸展断层广泛出现,中、下地壳岩石沿大型拆离断层露到地表,发育成一系列变质核杂岩。

作为国家自然科学基金“华北克拉通破坏”重大研究计划的组成部分,中国科学院地质与地球物理研究所地球内部结构研究团队完成了覆盖华北及邻近区域,全长超过6500公里的8条典型剖面,总计497个流动台站地震观测和深部结构探测研究。以郑天愉研究员为代表的团队,通过研究华北克拉通破坏的地壳响应,成功获得“华北北缘的地壳更新”新认知,研究已在Scientific Reports刊物上发表。

郑天愉和合作者在穿过华北北缘的辽宁丹东-内蒙东乌珠沁旗剖面的地震学探测研究中发现,在剖面的华北部分,中、下地壳为大范围的低速区,具有速度向下减小的独特结构,并推断出辽东地区观测剖面下方的地壳是被岩浆和变质作用更新的地壳,提出了“华北北缘地壳更新”的构造作用模型。

郑天愉告诉记者,研究工作是以获取高质量、高分辨的地震观测资料为起点,总共进行了约920公里剖面60个流动台站的天然地震观测;采用新发展的接收函数成像技术,以理论转换波深度叠加剖面与观测剖面的拟合为判断依据,构建了剖面下方地壳的剪切波速度结构。“利用地震波,科学家能清晰了解地球上每一个角落的具体模样,从地震波记录中,我们可以源源不断地解读地球内部复杂的结构和过程。”

地球作为涵盖多学科的高维参数空间的巨系统,郑天愉的地球内部结构研究团队以从物理性质看地质过程为自己的研究目标。此次“华北北缘地壳更新”研究成果是他们把使用地质、地球物理、地球化学不同方法的研究者组织起来的结果,并从岩石样品、构造图件和地球物理场数据等特定研究区域中获得了观测资料,经过实验分析、正反演数值模拟实验、理论研究,建立了对整个过程的完整认识,从而共同解决了一个目标明确的科学问题。

 
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