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《中国地震局地球物理研究所》 2011年
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利用接收函数方法研究华北克拉通地壳上地幔结构

武岩  
【摘要】:华北克拉通的“去根”作用是克拉通活化的代表。研究其内部动力学对于了解华北克拉通的“去根”方式有着十分重要的意义。 本文回顾了全球范围内的地幔动力学模式以及前人对于华北克拉通的地质、岩石圈、各向异性以及地幔过渡带等研究结果,以及通过层析成像和各向异性的研究结果所推测出的华北克拉通的动力学模式,介绍了接收函数以及其波形模拟、H-盯的叠加以及CCP叠加方法的基本原理。 本文利用布设在华北克拉通的东部和中部地区以及西部陆块部分地区的200个呈密集面状分布的台站记录的近二三年的远震数据,采用接收函数波形模拟方法获得华北克拉通盆地地区的沉积层结构,根据接收函数的H-K叠加方法以及CCP叠加方法获取华北克拉通的地壳以及上地幔结构,以期通过对华北克拉通各圈层结构的研究,探讨华北克拉通的深部动力学模式。 本文的研究结果表明: 1)华北克拉通内的盆地,渤海湾盆地和大同盆地在结构和形成方式上略有不同:虽同为新生代裂陷盆地,但渤海湾盆地的结构更为复杂,盆地内不同块体的沉降程度不同,块体内沿断层方向东西两侧不对称,东侧的沉积层厚度大于西侧的沉积层厚度,体现了地垒(半地垒)-地堑(半地堑)的构造模式,目且沉积层厚度与老第三系地层的厚度相关。盆地内形成隆起带和坳陷带相间排列的格局。沉积层S波的平均速度与盆地厚度成正对应关系,波速比与盆地厚度成反对应关系。推测与老第三系地层较高的波速和较低的波速比有关。地热分布地区与局部高波速比有很好的对应关系;大同盆地则是以下窝寨和后所两个地区为中心进行沉降,中间厚周边溥,且沉积层较厚地区的波速比也较高,推测为地幔物质上涌地壳扩张形成的盆地。 2)华北地区地壳厚度西厚东薄,泊松比与地壳厚度存在较为复杂的对应关系:中部陆块的泊松比与地壳厚度呈负线性关系,而渤海湾盆地周围的台站则与地壳厚度的关系较为复杂,其受地壳厚度的影响大于中部陆块,即随着地壳厚度的减薄,泊松比快速增加。说明克拉通东部地区的减薄是由拉伸作用造成的,且地幔底部没有地幔高铁镁物质的补充,中部造山带地区地壳减薄过程中存在地幔高铁镁物质的补充,使得其泊松比升高速度小于东部地区,推测重力梯度带区域内地壳快速减溥地区存在部分熔融和上地幔物质上涌。 3)太平洋俯冲板块的停滞板块的边缘可以延伸到重力梯度带附近,且停滞板块对过渡带下界面的影响远远大于对上界面的影响。繁峙附近和研究区域西北侧过渡带厚度较薄,推测分别由向东的地幔上升流和破碎下沉的停滞板块造成的地幔上升流造成的。SEE方向的地幔上升流最终导致了华北克拉通东部陆块的拉伸和大同盆地的扩张。
【学位授予单位】:中国地震局地球物理研究所
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P542.5

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张广成;用接收函数方法研究中国东北地区地壳上地幔结构[D];中国地震局地球物理研究所;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 蒲伟;沁水盆地煤变质序列及其对深部过程演化的响应[D];太原理工大学;2012年
【参考文献】
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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7 林伟;王清晨;王军;王非;褚杨;陈科;;辽东半岛晚中生代伸展构造——华北克拉通破坏的地壳响应[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
8 吴晶;王辉;曹建玲;高原;王琼;;地壳介质非均匀性对华北地区强震活动的影响[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 石建基;长乐—南澳变质带构造变形特征及动力学研究[D];中国地质大学(北京);2010年
2 张彦龙;大兴安岭地区地幔橄榄岩捕虏体的同位素特征与岩石圈地幔时代[D];吉林大学;2011年
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6 刘盛遨;中国中东部中生代埃达克质岩成因及高温镁同位素分馏的地球化学研究[D];中国科学技术大学;2011年
7 李建波;华北克拉通北缘变质核杂岩韧性拆离带的应变、运动学涡度分析与韧性减薄量[D];中国地质科学院;2010年
8 熊小松;中国大陆莫霍面深度与变化特征及其地球动力学意义[D];中国地质科学院;2010年
9 周振华;内蒙古黄岗锡铁矿床地质与地球化学[D];中国地质科学院;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王晓彬;新安井田瓦斯赋存规律研究[D];河南理工大学;2010年
2 于晓卫;南宫凹陷中、新生界油气地质条件研究[D];山东科技大学;2010年
3 孟兆磊;临清坳陷石炭—二叠系储层沉积及成藏条件研究[D];山东科技大学;2010年
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5 王鹏;济阳坳陷孔店组转型期构造演化对原型盆地的控制影响研究[D];中国海洋大学;2010年
6 徐天昕;深南构造带滚动勘探潜力综合评价研究[D];中国地质大学(北京);2010年
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10 郑军;鄂尔多斯块体电性结构研究及其与地质构造的关系[D];中国地质大学(北京);2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 侯玉树;赵广江;杨永强;叶水盛;刘建忠;;吕梁山古裂谷带演化及成矿制约研究[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年S1期
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10 孟宪森,朱景春,孙文斌,许学礼,李登恒;东北地区浅源中强震及深震与西太平洋板块俯冲[J];东北地震研究;1996年02期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 张瑞青;基于三重震相研究青藏高原和西北太平洋俯冲带上地幔过渡带速度结构[D];中国地震局地球物理研究所;2010年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 罗照华;梁涛;;塔里木南北缘新生代火山活动与构造环境关系分析[A];火山作用与地球层圈演化——全国第四次火山学术研讨会论文摘要集[C];2005年
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10 侯贵廷,穆治国;华北克拉通晚前寒武纪镁铁质岩墙群K-Ar年龄及地质意义[J];华北地质矿产杂志;1994年03期
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2 徐佩芬;Zhao Dapeng;;华北克拉通的岩石圈速度结构[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年
3 阎国翰;蔡剑辉;任康绪;牟保磊;李凤棠;;华北克拉通碱性岩和基性-超基性岩25亿年来ε_(Nd)值的演化与源区两次富集及三次转型[A];2006年全国岩石学与地球动力学研讨会论文摘要集[C];2006年
4 赵亮;;应用地震波横波分裂观测研究华北克拉通的上地幔形变[A];中国地球物理学会第二十三届年会论文集[C];2007年
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6 陈凌;程骋;危自根;;华北克拉通边界带区域深部结构的特征差异性及其构造意义[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届(2010年度)学术年会论文集(上)[C];2011年
7 许文良;杨承海;杨德彬;裴福萍;;华北克拉通东部中生代高镁闪长岩:陆壳加厚与岩石圈拆沉的证据[A];中国矿物岩石地球化学学会第十届学术年会论文集[C];2005年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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