西北太平洋俯沖帶大地幔楔及地幔過渡帶各向異性證據和特征

作者：郭廣瑞,李娟,陳思丹,Walter D.Mooney

摘要：地震層析成像研究清晰給出了地球深部俯沖板片的大尺度形態,但與俯沖過程相關的地幔流動特征仍不明確.在俯沖地幔楔系統中,前人觀測到了與海溝平行和垂直的快波偏振方向.本文研究了西北太平洋俯沖板片在地幔過渡帶中停滯形成的"大地幔楔"中的各向異性特征.對具有長期穩定觀測數據的MDJ臺站SKS震相和區域深源地震的直達S波震相進行了詳細的剪切波分裂研究.采用多波形同時反演方法在保證數據后方位角覆蓋范圍的基礎上得到了更加精確的SKS震相各向異性結果.剪切波分裂參數具有明顯的頻率依賴性和隨初始極化方向變化的特征,表明臺站下方存在多個可能的各向異性源區.對不同頻段各向異性觀測結果的雙層各向異性模型擬合表明,上層各向異性參數為φ=32°±12°,δt=1.4±0.4 s,表現出受郯廬斷裂帶影響的巖石圈中"固化"各向異性特征;下層各向異性參數為φ=-71°±6°,δt=2.4±0.4 s,與海溝近乎垂直.下層較大的各向異性延時表明研究區域的地幔楔和地幔過渡帶中存在明顯各向異性,推測是由地幔中軟流圈流動引起的橄欖石晶格優勢取向和停滯的西北太平洋板片引起的地幔水平流動產生的瓦茲利石晶格優勢取向共同作用所導致.

發文機構：中國科學院地質與地球物理研究所 中國科學院大學 漠河地球物理國家野外科學觀測研究站 美國地質調查局

關鍵詞：各向異性剪切波分裂大地幔楔地幔過渡帶頻率依賴性雙層各向異性模型多波形同時反演AnisotropyShear wave splittingBig mantle wedgeMantle transition zoneFrequency dependenceTwo-layer anisotropy modelSimultaneous multi-waveform inversion(SIMW)

分類號： P315[天文地球—地震學]