华北克拉通破坏的深部证据与动力学机制

为了深入研究华北克拉通中、新生代演化的动力学，需要对整个华北克拉通区域不同圈层物质的性状、结构，特别是克拉通岩石圈及其周围地幔的状态进行研究. 在《华北克拉通破坏》重大研究计划中，统一部署了对华北克拉通及邻近区域地壳-上地幔结构的地震探测。本项目拟通过整合对华北地区深部结构探测获得的地壳-上地幔速度结构研究结果，构建华北克拉通地区三维速度结构的数字模型；通过对不同方法成像结果的对比研究，拓展综合地震成像技术；以华北区域地球物理观测结果为约束条件，通过地球动力学模拟实验和以物理结构为基础的构造解释来探讨华北克拉通中、新生代演化的动力学原因、过程与机制；为继续深入中国大陆东部岩石圈演化研究提供基础数据和技术积累，提升对大陆岩石圈演化科学问题的认识。

项目完成了预定的全部研究内容。完成了华北地区速度结构模型的数据库和使用系统建设，建成动力学数值模拟实验系统，开展了地震成像方法及华北地区速度结构研究，开展了地球动力学数值模拟研究。研究结果已在SCI刊物发表学术论文12篇。.取得如下主要研究成果：.1）完成华北研究区域三维速度结构数据体《华北地区地壳-上地幔地震波速度结构模型v1.0.》数据库和使用系统建设，该系统将通过项目承担单位的网站发布，提供共享。模型内容包含（1）地壳基底、Cornd界面、Moho面、岩石圈底界面、地幔过渡带界面的埋深及分层速度的数据和图像，（2）上地幔速度扰动数据和图像，（3）典型剖面的地壳、岩石圈速度结构。.2）发展了稀疏台阵波场重建方法。通过对稀疏、不规则的远震观测数据进行矢量波场插值重建，获得伪台站阵列上的远震波形数据并进行接收函数成像。发展了速度结构接收函数成像方法。以观测的接收函数共转换点叠加剖面为拟合目标，识别结构界面并确定结构模型。研究了华北克拉通北缘、东南缘、西部的地壳结构、以及华北克拉通岩石圈内部的结构；探讨了华北克拉通构造演化对地壳和岩石圈的改造。.3）建设了地球动力学数值模拟实验平台，基本建成研究团队。综合地质学、地球物理和岩石物理观测结果开展数值模拟研究，探讨了伸展作用下特别是华北克拉通地区变质核杂岩的形成机制，挤压作用下大陆岩石圈响应以及板片俯冲起始等动力学问题。.项目集成的华北地区深部结构探测研究结果，以及建成的结构模型数据和图件将通过互联网发布，提供共享。这是一项重要的基础数据积累成果。建设的地球动力学模拟实验能力，为重大研究计划总集成项目的相关工作提供了研究基础。