博文
Geology：华北克拉通拼合中消减构造的地震成像证据
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板块构造启动的时间和机制是地球科学研究中悬而未决的重大问题之一。在认识板块构造动力学体系和研究板块构造地质判别标志的同时, 一个重要的研究途径是在地质记录中发现和识别这些标志。古老的克拉通是寻找早期俯冲作用残留在深部的构造痕迹的最理想研究对象。
华北克拉通既有被破坏的东部块体，也有基本保持稳定的西部块体；华北保存有较多古元古代块体拼合的地质记录与地球物理证据。先前对华北区域构造格局和碰撞造山过程的地质学研究提出，在新太古代或古元古代期间，华北的东、西陆块之间被古大洋分割；古大洋向陆块下俯冲，导致大陆边缘岩浆弧、岛弧和弧后盆地的形成；古大洋全部俯冲消失后，陆块碰撞拼合，最后形成了华北克拉通。对于华北克拉通拼合的时间和方式，也提出了多种构造演化模式。
中国科学院地质与地球物理研究所开展的“华北地区内部结构探测研究计划（NCISP）”，在华北地区完成了多条剖面的地震流动台阵探测，获得了大量高质量、高分辨的地震波记录资料。基于这些高质量的资料，我所郑天愉研究员等人在2009年5月份刚刚出版的国际著名地学期刊GEOLOGY发表了他们的最新研究成果（Zheng et al. New evidence from seismic imaging for subduction during assembly of the North China Craton. Geology, 2009, 37(5): 395-398）。该文基于其中在华北克拉通北部以东西向横跨克拉通的两条剖面的流动地震台阵探测资料，通过接收函数成像，构建了观测剖面下方地壳的细结构，揭示了华北克拉通中部碰撞带和西部块体下有两条延伸二、三百公里的低速带（见附图）。文章论证了，从近地表向西倾斜到Moho面的低速带是被西部古洋壳俯冲带入的古陆壳残留体；平躺在下地壳的低速带则是被东部古洋壳带入到岩石圈顶部的古陆壳折返到下地壳的残留体。由此提出了华北克拉通东-西块体碰撞拼合、古洋壳消减以及古陆壳残留的古板块构造模型。作者认为，华北克拉通东、西块体是在18.5亿年左右最后拼合而成, 这说明在古元古代地球就已经具有与现今相类似的板块构造运动体制。
附图说明：渤海湾盆地－太行山－鄂尔多斯剖面的地壳剪切波速度结构
L1和L2是低速带；剖面顶部标注了部分台站号；TNCO-中部造山带
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