索倫-西拉木倫-長(cháng)春-延吉縫合帶被大多數學(xué)者認為是東北微陸塊群與華北克拉通的拼合界限，并且代表了古亞洲洋的最終閉合位置。大量報道的蛇綠巖層序、古生物、巖漿作用、沉積建造、古地磁以及地球物理證據基本確定了縫合帶的西部位置以及大洋閉合時(shí)間。但是縫合帶中段被松遼盆地沉積層覆蓋而缺乏蛇綠巖等地表露頭制約，同時(shí)受古太平洋俯沖作用發(fā)生大型左行走滑作用以及大面積巖漿活動(dòng)而被強烈改造,因而其縫合帶的真實(shí)存在性、位置以及構造屬性仍然不明確。弄清縫合帶中段的構造屬性及塊體拼合樣式對于確定華北北緣大陸增生的方式，松遼盆地的深部結構等對確定礦產(chǎn)資源、油氣能源等的勘探方向具有重要的意義。

中國地質(zhì)科學(xué)院于2016年在松遼盆地西南緣布設了一條滿(mǎn)覆蓋長(cháng)度約160km的深地震反射剖面（圖1），以此探討中亞造山帶東段松遼-錫林浩特地塊（松嫩地塊）與華北克拉通的拼合特征。深地震反射剖面測線(xiàn)西起內蒙古自治區阿魯科爾沁旗，經(jīng)開(kāi)魯縣與翁牛特旗至奈曼旗。采用多尺度藥量進(jìn)行激發(fā)（24kg、96kg、480kg），正常炮間距為200m，正常最大偏移距為20km，記錄長(cháng)度50s。本研究在對原始數據進(jìn)行精細處理的基礎上，詳細描述了殼幔結構的反射特征，進(jìn)而探討了古亞洲洋閉合的動(dòng)力學(xué)過(guò)程及華北克拉通北緣大陸增生的方式。

圖1 深地震反射剖面測線(xiàn)位置圖

本研究主要得出以下結論：

1、確定了西拉木倫縫合帶在松遼盆地西南緣的存在性，并厘定了其向南的俯沖極性：深地震反射剖面揭示出測線(xiàn)中部的西拉木倫河地區之下存在大量向南傾斜的反射(圖2b)，傾角在15至20°之間。這些傾斜反射大多起源于中地殼，向下延伸穿越莫霍面至大約40km深的上地幔頂部后逐漸消失。結合研究區西側沿西拉木倫河北側出露的蛇綠巖等地質(zhì)觀(guān)測證據，本研究認為剖面觀(guān)測到的大面積南傾反射是晚古生代至早中生代索倫-西拉木倫-長(cháng)春-延吉縫合帶形成過(guò)程中留下的構造遺跡，其俯沖極性向南，縫合帶寬度約100km。

2、識別出兩個(gè)階段俯沖的反射特征，并提出縫合帶形成的構造模型：本研究在縫合帶后側識別出一處“鱷魚(yú)嘴”構造，即下地殼向下俯沖，中、上地殼向上逆沖，這與縫合帶前緣呈現出的一致向南的反射特征相區別。我們認為其代表了大洋最終關(guān)閉階段俯沖的松遼-錫林浩特地塊發(fā)生了地殼解耦作用，但其規模較小，符合東北地區晚古生代軟碰撞造山的特點(diǎn)。因而，將研究區索倫-西拉木倫-長(cháng)春-延吉縫合帶的形成過(guò)程分為兩個(gè)過(guò)程：前期的大洋俯沖過(guò)程與后期松遼-錫林浩特地塊拼貼至華北克拉通北緣的過(guò)程（圖3a,3b）。

圖2 奈曼-阿魯科爾沁段深地震反射剖面：（a）淺層層析成像結果；（b）線(xiàn)條化處理結果；（c）解釋剖面

3、討論了莫霍面反射特征：研究區內莫霍面深度約3 3 至3 6 km（1 1 至1 2 s），在測線(xiàn)范圍內呈近水平分布，反射軸連續性較差，振幅多變。其深度與東北地區莫霍面埋深相當，并明顯疊加于早期傾斜反射之上(圖2c)，本研究推測該莫霍面為中生代形成的新生莫霍面。

4、識別出疊加于晚古生代縫合帶之上的中生代巖漿事件及區域伸展構造：覆蓋于大面積傾斜反射之上的為多區域的團塊裝弱反射以及大面積覆蓋的空白反射。前者主要存在于約9至18km范圍內（雙程走時(shí)3至6s）,明顯侵占了密集傾斜反射的上部，而后者則大面積覆蓋于中、下地殼反射之上。本研究將兩者分別與研究區西側出露的三疊紀后造山侵入巖與侏羅紀火山巖相聯(lián)系。同時(shí)，初至波層析成像結果(圖2a)識別出淺層存在大量的與區域伸展活動(dòng)有關(guān)的斷裂。

圖3 研究區構造演化模型

本項研究成果為解決西拉木倫縫合帶在松遼盆地內部延伸和俯沖極性的長(cháng)期爭議提供了精細的地震學(xué)證據，討論了研究中亞造山帶東段構造疊加與改造的樣式與強度。下一步工作將針對西拉木倫-長(cháng)春-延吉縫合帶上另外兩條已有深地震反射剖面進(jìn)行綜合對比和討論，進(jìn)一步補充沿地震測線(xiàn)范圍非震觀(guān)測，以期更精細地為探討古亞洲洋最終閉合以及該區如何向古太平洋構造域轉換的過(guò)程，提供深部資料的結構約束。

本研究得到中國地質(zhì)調查項目(DD20190010, DD20160207)，國家自然基金項目（41474081, 41590863），以及國家重點(diǎn)研發(fā)項目（2017YFC0601301）的聯(lián)合資助。相關(guān)研究成果近期發(fā)表在Tectonophysics上（符偉,侯賀晟^*,高銳,周建波,張興洲,郭磊,國瑞,潘宗棟,2021. Lithospheric structures of the central Solonker-Xar Moron-Changchun-Yanji Suture (Inner Mongolia) revealed by a deep seismic reflection profile. Tectonophysics 817: 229043.）。