南极大陆98%以上的面积被巨厚的冰盖覆盖，冰盖平均厚度约2.3公里，素有“白色沙漠”之称。据科学家估算，如果南极冰盖全部融化会造成海平面上升约50 多米，这无疑会给人类带来巨大的灾难。南极冰盖质量亏损带来海平面上升，而准确预估海平面变化，其最大的挑战是对冰盖变化的机制认知有限。准确模拟冰盖的演化，需要给定包括冰盖厚度、冰密度、底部地形、底部地热通量等在内的边界条件。普里兹造山带应代表东冈瓦纳陆块内部由板块缝合作用所形成的一条“泛非期”碰撞造山带，而该造山带的边界、空间展布等主要是基于极少的裸露基岩给出的，这些结论的准确性有待更多的地球物理资料进一步验证。此外，南极大陆蕴藏着丰富的矿产资源，南极洲不仅拥有世界最大的煤矿和铁矿资源，还蕴藏着丰富的多种金属矿产。多年来我国科学家围绕南极大陆岩石圈结构、岩浆演化及其大地构造、资源远景综合考察等科学问题，以长城站、中山站作为后勤保障基地，开展了大量的野外地质调查研究，取得一系列科研成果。然而，仅从不到 2％的裸露基岩展开的地质研究，远不足以全面深刻的认识南极地质演化史及矿产资源分布情况。中国极地研究中心在东南极大陆开展了大量航空地球物理调查，其中航空重磁数据可以给出研究区域大尺度地质结构，但是其分辨率太低；航空冰雷达数据可以给出高分辨率冰盖内部结构，然而冰雷达有两个不足：1）穿透深度有限，其最大穿透深度一般为3至4公里，基岩以下没有任何回波信号；2）冰雷达仅能给出冰盖内部界面信息，很难准确给出冰盖及冰下物性信息。而冰下物性信息对于研究冰层内部结构、冰下湖以及冰下地质等意义重大。为了获得冰盖及冰下精细结构，中国第36次南极科学考察期间，我们首次利用100台短周期地震仪在东南极拉斯曼丘陵冰盖（中国南极中山站）进行了两个月的背景噪声地震学观测，获得了2TB的原始数据。基于此，我们开展了冰盖及冰下结构成像研究，浅部成像结果给出了地震测线下方高精度结构，揭示了一个宽约4公里的近乎垂直的岩浆侵入体（或破碎带）；接收函数成像和大地电磁反演结果给出了深部结构特征：moho面错段区域存在低阻通道，泊松比高于两侧块体，结合该区域地质资料，我们初步确定了普里兹缝合带在拉斯曼丘陵的位置及普里兹造山带的碰撞性质。

 

南极冰盖、密集台阵、冰下结构