折射Pg波层析成像揭示兴蒙造山带及其邻区上地壳结构

摘要

兴蒙造山带是由众多微陆块、岛弧、增生楔和蛇绿岩(洋壳残片)等构成，经历了复杂的构造演化历史，记录了古亚洲洋俯冲、西伯利亚和华北板块最终拼合等重要信息，其演化一直是国内外地学界研究的热点。研究兴蒙造山带及邻区各地质体之间的联系对其构造演化有着重要意义，获取精细的上地壳结构成为厘定兴蒙造山带不同块体之间接触关系和揭示中新生代构造演化过程的关键。本文对一条南北向跨越松辽盆地、兴蒙造山带和二连盆地总长为503 km的宽角反射和折射地震剖面数据进行了初至波层析成像研究。本研究使用有限差分算法对16个大炮数据693个初至走时拾取数据进行计算，采用变网格尺度和平滑参数的反演策略，经40次迭代反演，将RMS降至0.103 s,获得上地壳(7 km以上)精细速度结构。成像结果精细刻画了研究区地下的速度结构：北部二连盆地存在低速特征，是一个南深北浅的断陷盆地，最深处可达5.1 km,其发育主要由两侧倾向相背的正断层控制；中部兴蒙造山带(嫩江断裂与贺根山缝合带之间)上地壳呈高速特征，横向变化剧烈，存在3个山间盆地，因其多为中新生代沉积少有第四系沉积，导致其沉积层速度较造山带两侧盆地高；南部松辽盆地为典型箕状断陷盆地，受后期NWW-SEE向水平挤压引起的正断层逆向运动致使结晶基底顶界面与沉积层褶皱变形基本一致，沿测线盆地最深处可达5.5 km。基于速度异常厘定出研究区断裂带的位置和上地壳展布形态。多数断裂、断层浅处为大角度陡立状，在向深部延展过程中倾角逐渐减小，演变为铲式。

关键词

宽角反射与折射 / 兴蒙造山带 / 松辽盆地 / 二连盆地 / 地震层析成像