华北克拉通地壳结构研究——长观测距地震测深剖面的结果

华北克拉通是当今世界最古老的克拉通之一，其自18亿年前克拉通化之后至早中生代，一直保持相对稳定，并保存有巨厚的太古宙岩石圈根。自中生代以来，华北克拉通东部经历了一系列的构造隆升和伸展运动，东部的岩石圈已经被强烈改造和破坏。近年来，相关研究表明，华北克拉通东部岩石圈地幔不仅减薄了100多千米，而且其物理化学性质也发生了相应的变化，同时，华北克拉通本身具有的稳定性也遭到了破坏。其中，天然地震台阵探测、重力和地球化学等研究在华北克拉通破坏的研究中获得了丰富的成果。华北地区也开展了丰富的人工地震探测。然而，受观测技术的限制，剖面长度通常均小于400 km，有效观测距离一般小于200 km。2009年，中国地震局地球物理勘探中心在国家自然科学重大计划的资助下完成了一条总长1530 km的宽角反射/折射剖面，该剖面是迄今为止唯一一条东西向贯穿华北克拉通的超长距人工源宽角反射/折射地震剖面，最大有效观测距离超过600 km，为华北克拉通的研究提供了良好的数据支持。本研究利用该超长剖面获得的11炮记录，通过带通2～10 Hz带通滤波、走时拾取、互相关到时拾取误差分析等技术，共提取2215个初至波到时和757个PmP反射波走时。