深反射地震虽然己广泛应用于地壳上地幔调查,然而,来自地幔的反射体在全世界都还比较少见,尤其是尚未有发现上地幔中多层水平反射体的报道. 近年来,作者用24s 的深反射地震记录揭示了在大别苏鲁地区岩石圈地幔内存在5组水平的反射体, 表明该区具有特殊演化作用形成的上地幔组构, 它们可随深度增加分别命名为M1到M5 . 这些反射体不仅可在地震叠加剖面上看到,有时还可在野外单炮记录上看到. 反射体M1对应Moho面,而M5大概与现今岩石圈底界对应,根据地热资料,苏鲁热岩石圈厚度约为78km. 其他3个反射体可能是中生代岩石圈减薄诱发的壳幔作用的结果. 根据岩石学与地球化学的数据,在晚中生代中国东部岩石圈的厚度约从150km减薄到约60km,在新生代又略微加厚到平均 78km. 这一减薄作用引起岩浆底侵并在下地壳产生麻粒岩层,而早侏罗纪扬子克拉通向北的陆-陆俯冲又在上地幔产生榴辉岩层. 在双程走时12s处的反射体M2 则是麻粒岩层与榴辉岩层的边界,它也是古生代的 Moho面. 反射体 M3 出现在14s 前后,看来是榴辉岩层的底面, 它的下面应保存有残留的古生代上地幔. 由于新老岩石圈地幔成分不同,其界面产生反射体 M4. 这种多层岩石圈地幔反射体的存在表明,所研究地区的地幔结构与中国东部中生代岩石圈减薄作用有关. 同时,由于20世纪80年代以来一直认为上地幔在反射地震上是相对透明的,多层反射体的发现对这一认识是新的挑战, 表明采用爆炸震源与地震反射新技术有可能揭露岩石圈地幔内部结构细节,这些细节也是地幔动力学作用的产物.
深反射地震 地幔反射 岩石圈减薄 壳幔相互作用 中国东部