淺地幔的地震反射

如上所述在大多數地區(qū).Moho面以下的淺地幔都反映為相對透明的弱反射。在80年代以前，有人懷疑地震記錄的靈敏度不夠高.不能接收到來自淺地幔內部的反射信號。后來數字地震儀器已發(fā)展到二進制24位記錄，動態(tài)范圍達到120dB以上，并在許多地區(qū)觀測到來自深部的反射。圖6.13是英國深反射計劃提供的一條剖面，揭示了Flannan逆斷層一直插入淺地幔100km深處，而且在其上盤的Moho面下方還存在近似水平的強反射。在大別—蘇魯地區(qū)，我們發(fā)現(xiàn)淺地幔內有反射亮點存在。例如，在大別山岳西縣菖蒲的反射剖面上，在21.8～22.1s存在兩條反射亮點，其深度約70～80km左右（圖6.14）。最有意思的是，德國波茨坦地學中心在烏拉爾做的反射地震剖面上，在43～44s深處記錄到傾斜的反射體，對應深度約為160km（圖6.15），可能為軟流圈頂面的反映。圖6.13　東西向橫穿北蘇格蘭海濱的深反射15次疊加剖面Plannan逆掩斷層插入上地幔.透明淺地幔與強反射下地殼顯示后期拉張，強反射楔反映擠壓圖6.14　過大別山岳西菖蒲的深反射剖面（21.6～22.5s）位于超高壓變質帶內。在雙程走時21.8s及22.1s處發(fā)現(xiàn)強反射圖6.15　過烏拉爾造山帶的一段深反射地震剖面在雙程走時43～44s處發(fā)現(xiàn)傾斜反射體從上述反射地震圖我們認識到，淺地幔是不均勻，而且可以用現(xiàn)代地震遙測技術查明這種不均勻性的模式。當然，由于目前關于淺地幔地震波阻抗的不均勻性的資料還不夠豐富，現(xiàn)在還難以揭示這些反射亮點的地質內涵。但在21世紀初，淺地幔甚至軟流圈的反射探查肯定會成為人類認識地球內部的一個重要目標。為實現(xiàn)這一目標，地震排列的長度必須加大到20km以上，地震記錄長度要達到64s，地震儀器要達到24位以上，動態(tài)范圍達到150dB以上。這樣做深反射試驗可以搞清軟流圈的頂面及大陸巖石圈內部的精細結構，最后要補充的一點是，深反射地震不僅可以揭示地殼和淺地幔內的大型構造帶，而且仔細分析反射剖面還可以發(fā)現(xiàn)這些構造的細節(jié)。例如，許多大洋板塊俯沖的圖示都把它畫為一個傾斜下插的厚板狀體（如圖3.6～圖3.7，圖5.13右等），實際情況要復雜得多。圖5.16為沿緯度39°45′北過日本海溝的反射剖面及其解釋?？梢钥吹?，太平洋板塊頂面在俯沖帶是凸凹不平的，局部有許多正斷層和地塹發(fā)育，上面的沉積物發(fā)生強反射；同時還可能存在進入島弧地殼下方的大洋板塊拆離出的基底。目前，還只有用深反射地震方法才能揭示類似的精細的結構。因此.不僅要研究區(qū)域深反射地震剖面的反射模式及其構造含義，而且還要研究反射的各種細節(jié)，以推測有關地質作用的具體發(fā)育過程。圖6.16　沿緯度39°45′N過日本海溝的反射地震剖面（上）及其地質解釋（下）上圖中數字為鉆孔號，O—太平洋板塊頂面，M—Moho面（Hilde,1983）
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