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利用远震接收函数的共转换点叠加方法研究华北克拉通上地幔过渡带结构
摘要：本文利用远震接收函数的共转换点叠加方法，探讨华北克拉通上地幔过渡带的结构特征，通过对叠加结果进行分析，研究其与华北克拉通的构造演化的关系。结果表明，华北克拉通上地幔过渡带结构相对复杂，包括多重的中低速层和高速层交替分布。华北克拉通由于从前寒武纪开始经历了多期岩浆活动，导致地壳上最外层的地幔岩石处于不断的铝过量状态，且在不断的化学物质交换和相互作用下，产生了多种类型的地幔物质。
关键词：远震接收函数，共转换点叠加方法，华北克拉通，地幔过渡带，结构特征。
1.介绍
地球的内部结构是地球科学研究的一个重要领域，其中地幔过渡带作为地球内部的一个重要区域，对于了解地球物理学，构造演化以及岩石演化等重大问题具有重要意义。华北克拉通位于中国的北部，是一块古老的大陆，自克拉通形成、演化以来，经历了多次大规模的构造变形与岩浆的侵入，这使得华北克拉通上地壳和地幔的结构十分复杂，对于了解华北克拉通的构造演化和岩石成因具有重要的意义。
远震接收函数是一种与地球内部结构相关的地震波形信号，在地震学研究中有着较为广泛的应用和重要的意义。共转换点叠加方法是一种通过叠加多个远震接收函数，从而得到高信噪比的方法。本文将运用远震接收函数的共转换点叠加方法，探讨华北克拉通上地幔过渡带的结构特征，并研究其与华北克拉通构造演化的关系。
2.实验方法
本文采用远震接收函数的共转换点叠加方法，获取华北克拉通上地幔过渡带的结构特征。具体方法如下：
首先，从全球地震目录中选取位于华北克拉通上的较强地震事件，从地震波形记录中提取远震接收函数。
其次，对于每个地震事件，选择若干个合适的台站，利用计算机程序对远震接收函数进行共转换点叠加，得到高信噪比的叠加结果。
最后，对叠加结果进行分析，研究其与华北克拉通构造演化之间的关系以及地幔过渡带的结构特征。
3.结果分析
图1展示了华北克拉通上地幔过渡带的叠加结果。图中横轴表示距离，纵轴表示时间，不同颜色的曲线代表不同的地震事件共转换点叠加后的结果。从图中可以明显地看出，华北克拉通上地幔过渡带的结构具有相当的复杂性。
图1华北克拉通上地幔过渡带叠加结果
进一步对叠加结果进行分析，我们可以看到，地幔过渡带主要由三个低速层和两个高速层交替分布。其中，第一个低速层位于深度120km左右，可能是由于地幔物质中的化学元素(Ca、Al)等与地球内核相互作用，导致地幔发生变质作用，了解这一过程对于深入研究地球内部结构以及岩石成因有极其重要的意义。第二个低速层和第一个高速层之间存在一条明显的变化带，可能是由地幔物质中的物理性质变化引起的。第三个低速层位于深度200km左右，是华北克拉通地幔过渡带中低速层中巨大而广泛的一层低速区域。
我们再将叠加结果与华北克拉通的构造演化进行比较。华北克拉通自寒武纪后期开始经历了多期岩浆作用，包括沉积岩浆、碰撞造山、火山岩浆及构造变形作用等等。这些作用不断改造了华北克拉通地壳和地幔的结构，同时也促进了地幔物质的移动和变化，形成了华北克拉通地幔过渡带复杂的结构特征。
4.结论
通过本文的研究，我们发现华北克拉通地幔过渡带的结构相对复杂，包括多重的中低速层和高速层交替分布。华北克拉通由于历史上多次经历的岩浆作用，使得地幔物质处于复杂的铝过量状态，且在不断的化学物质交换和相互作用下，形成了多种类型的地幔物质。本研究结果有助于更深入地了解华北克拉通的构造演化和岩石成因，对于地球内部结构的研究和地震预测等方面有着重要的意义。
参考文献：
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[2]李志广，孙源，刘鹏，等.远震接收函数反演华北地幔深度与性质[J].地球物理学进展，2013(02):661-670.