淺地幔的地震反射

如上所述在大多數(shù)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(nèi)部的反射信號。后來數(shù)字地震儀器已發(fā)展到二進(jìn)制24位記錄，動態(tài)范圍達(dá)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(jì)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(qiáng)反射。在大別—蘇魯?shù)貐^(qū)，我們發(fā)現(xiàn)淺地幔內(nèi)有反射亮點(diǎn)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(diǎn)，其深度約70～80km左右（圖6.14）。最有意思的是，德國波茨坦地學(xué)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(yīng)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(qiáng)反射下地殼顯示后期拉張，強(qiáng)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(zhì)帶內(nèi)。在雙程走時(shí)21.8s及22.1s處發(fā)現(xiàn)強(qiáng)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(shí)43～44s處發(fā)現(xiàn)傾斜反射體從上述反射地震圖我們認(rèn)識到，淺地幔是不均勻，而且可以用現(xiàn)代地震遙測技術(shù)查明這種不均勻性的模式。當(dāng)然，由于目前關(guān)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(diǎn)的地質(zhì)內(nèi)涵。但在21世紀(jì)初，淺地幔甚至軟流圈的反射探查肯定會成為人類認(rèn)識地球內(nèi)部的一個(gè)重要目標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，地震排列的長度必須加大到20km以上，地震記錄長度要達(dá)到64s，地震儀器要達(dá)到24位以上，動態(tài)范圍達(dá)到150dB以上。這樣做深反射試驗(yàn)可以搞清軟流圈的頂面及大陸巖石圈內(nèi)部的精細(xì)結(jié)構(gòu)，最后要補(bǔ)充的一點(diǎn)是，深反射地震不僅可以揭示地殼和淺地幔內(nèi)的大型構(gòu)造帶，而且仔細(xì)分析反射剖面還可以發(fā)現(xiàn)這些構(gòu)造的細(xì)節(jié)。例如，許多大洋板塊俯沖的圖示都把它畫為一個(gè)傾斜下插的厚板狀體（如圖3.6～圖3.7，圖5.13右等），實(shí)際情況要復(fù)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。可以看到，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(qiáng)反射；同時(shí)還可能存在進(jìn)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(xì)的結(jié)構(gòu)。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(gòu)造含義，而且還要研究反射的各種細(xì)節(jié)，以推測有關(guān)地質(zhì)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(zhì)解釋（下）上圖中數(shù)字為鉆孔號，O—太平洋板塊頂面，M—Moho面（Hilde,1983）
備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。