摘要:超级大陆形成与消亡是周期性的,Columbia超级大陆形成于18Ga,Rodinia超级大陆形成于10Ga,Gondwana超级大陆形成于0.54Ga,Pangea超级大陆形成于0.25Ga(Santosh,2010).大陆的增长和损耗也是周期性的,大陆地壳增长期分别是大约1.7-1.2Ga,大约0.85-0.75Ga和大约0.45-0.35Ga,分别是在Columbia,Rodinia和Gondwana超级大陆形成以后,大陆地壳损耗期分别是大约1.0-0.9Ga和大约0.6-0.55Ga,对应于Rodinia和Gondwan超级大陆拼合或形成的时期(Roberts,2012).地球内部的物质循环涉及两种形式:低密度(热物质)物质的上涌和高密度(冷物质)物质的下沉(Braun,2010)。超级大陆的形成和裂解可以归结为,俯冲slab、下地壳和(或)岩石圈拆沉是高密度(冷物质)的物质下沉,地幔柱上涌是低密度(热物质)的物质上涌,除此之外,俯冲slab和拆沉也会导致低密度物质(热物质)的上涌(Anderson,2007;He et al.,2013,2015b),这些深部过程是地球内部物质循环的主要形式。深度域接收函数研究显示,在松辽盆地和华北克拉通北部,发现410km和660km上地幔间断面地形显著下凹(He et al.,2014a,He et al.,2015a,b),这可能是中生代地幔柱上涌的遗迹(Foulger,2012;Deuss,2007),层析成像研究证实,在松辽盆地下方存在来自下地幔的上涌低速结构(Tang et al.,2014),不同方法和手段的层析成像研究显示在华北克拉通北部存在来自下地幔的上涌低速结构(Liang et al.,2004;Jiang et al.,2013;Lei,2012)。层析成像技术还证实先前接收函数的研究结果,南北地震带北段存在拆沉导致的地幔上涌(He and Santosh,2017)。这些研究直接或间接提供了地球内部物质循环的地震学证据。地球内部垂向的物质循环的研究,对于理解内陆地震的孕育和发生,火山活动,以及金属矿产的富集具有一定的科学意义。