大陸地殼形成后不斷遭受構(gòu)造、巖漿和變質(zhì)作用，其組成和結(jié)構(gòu)都會發(fā)生變化，被稱之為大陸更新（continental rejuvenation）。更新的地殼記錄了大陸構(gòu)造活動區(qū)域構(gòu)造演化的信息，也關(guān)系到資源的形成和地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生，具有重要的研究價值。晚中生代以來，華北東部的克拉通屬性整體喪失，巖石圈性質(zhì)發(fā)生變化，是全球古老克拉通遭受破壞最明顯、最典型的區(qū)域。華北北緣早白堊世形成的一系列變質(zhì)核雜巖和伸展穹窿，是克拉通破壞的淺部地質(zhì)響應(yīng)之一（圖1）。這些變質(zhì)核雜巖遭受的構(gòu)造作用應(yīng)該不同于后造山重力垮塌。

地質(zhì)地球所鄭天愉研究員及其合作者以此構(gòu)造作用為對象，進行了地殼結(jié)構(gòu)探測研究，獲得了探測區(qū)域地殼更新的新認識。她們以獲取高質(zhì)量、高分辨的地震觀測資料為起點，進行了丹東-東烏珠穆沁旗約920km剖面60個流動臺陣的天然地震觀測（圖1粉紅色三角表示臺站）；采用新發(fā)展的接收函數(shù)成像技術(shù)，以理論轉(zhuǎn)換波深度疊加剖面與觀測剖面的擬合為判據(jù)（圖2），構(gòu)建了剖面下方地殼的剪切波速度結(jié)構(gòu)（圖3）；進而將巖石地球化學(xué)分析對地殼巖石組分與年齡的研究結(jié)果和地質(zhì)學(xué)對伸展構(gòu)造的觀測結(jié)果相結(jié)合，推斷出遼東地區(qū)觀測剖面下方的地殼是被巖漿和變質(zhì)作用更新的地殼（圖4）。該地震觀測剖面西段位于中亞造山帶，成像結(jié)果發(fā)現(xiàn)在Solonker縫合帶下方是被向南的低角度傾斜界面分割成上下疊置的兩部分（圖3）。分析認為這是古亞洲洋閉合的殘留構(gòu)造記錄。對比剖面東-西段截然不同的結(jié)構(gòu)特征，她們推斷，東亞大陸腹部沒有受到古太平洋板塊構(gòu)造作用的顯著影響。

圖1 研究區(qū)域構(gòu)造背景和地震觀測剖面位置

圖2 理論（b）和觀測（a）共轉(zhuǎn)換點（CCP）疊加剖面比較

圖3 剪切波速度結(jié)構(gòu)的接收函數(shù)成像剖面

圖4 地殼更新的結(jié)構(gòu)、巖漿作用、構(gòu)造作用解釋圖

該研究結(jié)果近期發(fā)表在Nature出版集團下屬的在線期刊Scientific Reports（Zheng et al. 2015. Seismological constraints on the crustal structures generated by continental rejuvenation in northeastern China. Scientific Reports, 5: 14995; doi:10.1038/srep14995）。