华北地区地幔过渡带三维电性结构及动力学状态研究

摘要

华北克拉通是世界上最著名的古老陆块之一,是典型的克拉通块体.华北克地区开展的大量的研究工作取得了一系列的研究成果,但是对华北克拉通的时空分布,破坏机制和地球动力学原因等问题科学家们尚存在一定争议.地下岩石电导率(或电阻率)是揭示地球内部状态的重要物理参数之一,它对于地球内部温度、流体、熔融和挥发分的存在以及它们的体积、含量等比较灵敏.获取岩石圈以下部分的电性结构对于探索地幔的物理、化学状态、物质组成和结构转变,及相关的地球动力学过程意义重大.本研究拟利用华北地区多个地磁台站记录的资料,反演地幔电性结构,分析其有关特征,探讨华北克拉通的深部动力学过程.初步的三维反演结果显示出和一维反演结果类似的现象，即华北东部地幔过渡带附近存在明显的低电导率异常。推测其原因最大的可能是和华北地区东部上地幔具有较高的含水量。这一低阻异常体的存在从侧面印证了太平洋板块的俯冲是华北地区首要的动力学机制。太平洋板块的俯冲携带了大量的水到俯冲带上盘的地幔楔，而这一部分水可能是导致华北岩石圈活化、克拉通破坏的关键因素。