中亚造山带是显生宙以来全球最大的增生型造山带，夹持于华北克拉通和西伯利亚克拉通之间，为古亚洲洋闭合作用的结果。中国东北地区位于中亚造山带东段，由多个块体拼合而成，拼合性质多以“软碰撞”为主。构造单元自西向东可划分为额尔古纳地块、兴安地块、松嫩地块、佳木斯地块，分别由塔源-喜桂图断裂、黑河-贺根山断裂、嘉荫-牡丹江断裂分隔（图1a）。松嫩地块和佳木斯地块处于东北地区最东部，受控于二叠纪至侏罗纪牡丹江洋闭合作用，两地块发生碰撞拼合，又经历了古太平洋板块俯冲的叠加改造，形成了复杂的构造特征，是研究复合型造山带的演化、改造过程以及现今活动性特征的理想区域。目前对于中亚造山带东段松嫩地块和佳木斯地块的研究主要体现在地球化学、岩石学以及年代学等方面，基于地球物理资料约束的深部结构的匮乏限制了对于这些问题的认识。
图1.（a）中亚造山带东段构造图，红框代表研究区域；（b）研究区域地质图；（c）研究区域地形图
针对以上问题，吉林大学地球探测科学与技术学院韩江涛教授课题组中的辛中华博士基于过松嫩地块和佳木斯地块的大地电磁数据，利用三维反演的方法获得沿剖面电阻率模型，结合前人的研究，得到以下认识：
图2.（a）沿剖面的高程分布；（b）沿剖面的地质简图（图例参考图1）；（c）沿剖面三维反演最优电阻率模型
1. 松嫩地块小兴安岭广泛出露晚古生代和中生代的花岗岩，故小兴安岭下方高阻结构R1代表了在牡丹江洋俯冲以及古太平洋板块后撤过程中于多个期次形成的花岗岩。
2. 松嫩地块和佳木斯地块交汇部位广泛分布0-50 km深度的浅源地震（图3蓝色圈内的区域），地震分布位置正下方存在低阻异常C2，由下地壳一直向下延伸和地幔低阻异常C1同源。低阻结构C2是地震频发的深部动力学成因，代表了熔融物质上侵导致的古缝合线活化，和深部C1异常一样，与俯冲的太平洋板块有关。
3. 佳木斯地块三江盆地按地表构造特征由西向东分为高阻-低阻-高阻的结构，其中中部富锦隆起的低阻特征C3代表侵入到地壳的地幔熔融物质。两侧的高阻结构R2和R3则代表了原本冈瓦那大陆边缘或与塔里木克拉通同源的基底属性。
4. 结合前人研究，佳木斯地块可分为南北两个部分，其中南部具有完整、刚性的特征，可能保留了原本冈瓦那大陆边缘或塔里木克拉通同源的地块性质，北部从地壳到上地幔低阻结构分布广泛，代表了受到古太平洋俯冲板块的强烈影响而具有较强的活动性特征。
5.演化模型可以概述为：在白垩纪时期，俯冲的古太平洋板块后撤，俯冲板块的角度变大，滞留板块和倾斜板块的拐点位于佳木斯地块下方，释放流体较其它位置更加剧烈，降低地幔内岩体的固相线温度，导致熔融作用增强以及地幔物质上涌。对佳木斯地块北部岩石圈造成侵蚀，同时作用于松嫩地块和佳木斯地块的接触部位，导致地壳尺度地震的频发。后撤造成的伸展背景，也导致了小兴安岭白垩纪火山岩的形成。
图3 东北地区3级以上地震分布图
该项研究得到了国家自然科学基金项目（41874125、41504076），国家重点研发专项（2017YFC0601305），吉林省科技发展计划项目（20180101093JC）共同资助。研究成果发表在国际权威地学期刊Tectonophysics上，论文信息如下：
Xin, Z. H.（辛中华）, Han, J. T*.（韩江涛，通讯作者）, Liu, C.（刘财）, Liu, L. J.（刘立家）, Tian, Y.（田有）, Yang, B. J.（杨宝俊）, Li, Z. Y.（李卓阳）, and Mu, Q.（慕倩）2021. Lithospheric structure and transformation of the Songnen and Jiamusi blocks in the eastern segment of the Central Asian Orogenic Belt revealed by 3D magnetotelluric inversion. Tectonophysics, 816, 229015.全文链接：https://doi.org/10.1029/2019JB018232
