常利军 王椿镛 丁志峰
(中国地震局地球物理研究所,北京 100081)
古老克拉通是地球上相对稳定的构造单元,通常具有密度和热流值低、刚性的特点,多具有>200 km的巨厚岩石圈根。然而,华北克拉通是个例外。相对于世界上其他克拉通,华北克拉通具有独特的壳幔结构。基于岩石组成、构造样式、地球化学特征、同位素年龄及变质作用P-T演化方面的差异,华北克拉通分为西部陆块、东部陆块和中部带。西部陆块也叫鄂尔多斯块体,具有厚的稳定的克拉通型的岩石圈根;相对于长期构造稳定的西部陆块,东部陆块自中生代以来遭受了强烈的改造,发生了大规模的构造变形、岩浆活动和盆地形成,致使其原有的克拉通结构和性质遭到明显的破坏,岩石圈厚度从太古代或原生代的>200 km减小到目前的-80 km;中部带是西部陆块和东部陆块的碰撞造山带,其东边界接近南北重力梯度带。一些研究通过对比南北重力梯度带两侧的地壳厚度、地形高度、重力异常、岩石组成认为南北重力梯度带是中生代-新生代华北克拉通减薄的最西界线。然而,中生代-新生代火山活动研究表明中部带也遭受了破坏。有关华北克拉通破坏的时间演化和空间分布一直受到广泛的关注。诸如克拉通下的上地幔变形和与板块运动有关的软流圈地漫流等基本特征对理解华北克拉通的演化具有重要的意义。
地震各向异性是一种测量地壳和上地幔变形的有效方法。上地幔各向异性一般被认为是由于形变导致地幔橄榄岩中的晶格优势排列引起的,反映了过去和现在的构造运动产生的大陆下岩石层中的内部变形,因此通过各向异性的研究可以推测地球内部物质运动模式。横波……