華遠(yuǎn)遠(yuǎn)等-JGR:東南亞環(huán)形俯沖系統(tǒng)各向異性層析成像
東南亞環(huán)形俯沖系統(tǒng)是自然界規(guī)模最大的環(huán)形俯沖系統(tǒng),是地球上獨特的超級匯聚中心。該區(qū)域存在多個板塊俯沖碰撞,造成大量島弧火山和地震活動。俯沖板塊和海南地幔柱的共同存在以及相互作用使得該區(qū)域成為研究板塊構(gòu)造理論和俯沖動力學(xué)的理想場所。由于該區(qū)域被大范圍的海洋覆蓋,東南亞區(qū)域地震臺站和地震事件分布較為不均勻,前人對該區(qū)域俯沖板塊和海南地幔柱的三維形態(tài)及其動力學(xué)過程認(rèn)識仍然不足。

針對上述問題,徐義剛院士團(tuán)隊博士后華遠(yuǎn)遠(yuǎn)聯(lián)合日本東北大學(xué)趙大鵬教授,使用近-遠(yuǎn)震聯(lián)合反演該區(qū)域P波方位各向異性層析成像。成像結(jié)果顯示,在地幔轉(zhuǎn)換帶(MTZ)內(nèi)部存在大范圍的高速異常滯留板片,這些滯留板片代表了環(huán)形俯沖系統(tǒng)中的印度-澳大利亞俯沖板塊、菲律賓俯沖板塊以及部分古南海板塊。在MTZ滯留板片的下方,存在清晰的大范圍低速異常體(深度為750-1600 km),該異常體代表了下地幔起源的海南地幔柱。在750 km深度,以該低速的海南地幔柱為中心,方位各向異性表現(xiàn)為發(fā)散型的快波方向。地震波速度和方位各向異性特征表明,海南地幔柱從下地幔起源上涌,受到MTZ內(nèi)部滯留板片的阻擋,產(chǎn)生了以海南地幔柱為中心的發(fā)散型快波方向。
在東南亞超級匯聚系統(tǒng)中,環(huán)形俯沖系統(tǒng)中的滯留板片與海南地幔柱的共同存在及其相互作用造成了東南亞區(qū)域復(fù)雜的構(gòu)造歷史和構(gòu)造特征,形成了眾多島弧火山,板內(nèi)火山以及廣泛分布的新生代玄武巖。該研究為認(rèn)識東南亞環(huán)形俯沖系統(tǒng)復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)和動力學(xué)過程提供了重要信息。
該成果于近日發(fā)表在國際知名期刊Journal of Geophysical Research: Solid Earth上。該研究受到國家自然科學(xué)基金(41890812,42106066),南方海洋科學(xué)與工程廣東省實驗室(廣州)重大專項(GML2019ZD0202),中科院廣州地化所所長基金等項目的聯(lián)合資助。
論文信息:Hua, Y., Zhao, D., & Xu, Y.-G. (2022). Azimuthal Anisotropy Tomography of the Southeast Asia Subduction System. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 127(2), e2021JB022854.

圖1. P波方位各向異性平面圖
圖2. P波各向同性速度剖面圖

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