基于P波三重震相的扬子克拉通地幔转换带顶部低速层研究

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地幔转换带顶部低速层是近些年来固体地球科学中一个重要的研究对象,其对认识板块深俯冲、地幔柱上涌、地幔对流模式、地球内部圈层间的耦合关系等地球深部动力学过程有着重要作用。目前关于其存在、分布范围、厚度变化、速度结构等特征的认识还处于初步阶段,并且其形成原因仍存在很大争议。  地震学方法是研究地球深部结构最为有效的方法,特别是对弱地球内部速度结构变化非常敏感的三重震相方法。随着中国地震观测台网覆盖范围不断扩大,观测能力和质量逐步提升,地震波形资料大量积累,应用三重震相方法研究速度跃变层的存在、结构及其横向变化特征成为可能。  本文分别基于中国地震观测台网记录到的震中距为10°-23°之间琉球和缅甸弧俯冲区的两个中深源地震的P波三重震相信息,通过对三重震相的射线追踪和理论地震图的对比分析,获得了下扬子和上扬子克拉通转换带项部P波速度结构。  本文研究表明:下扬子克拉通下方的410km间断面为一厚度20km的梯度带,其上存在一从西南向东北变厚的低速层,厚度变化40-57km,P波速度减少2.7-4.5%,该低速层可能是由于太平洋板块或者菲律宾海板块深俯冲脱水或其它挥发分致使地幔橄榄岩部分熔融引起的;上扬子克拉通下方的410km间断面深度从西北到东南下降约15km,410km间断面的下降表明存在高温异常,并且其上存在一从西北到东南变厚的低速层,厚度从35km变化到50km,速度减少约4.1%,该低速层可能受到地幔柱上涌的影响。
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