基于三重震相波形非線性反演的俯沖帶410-km間斷面起伏研究

作者：李嘉琪,寧杰遠,蔡晨,鮑鐵釗

摘要：利用NECESSArray寬頻帶地震臺陣記錄的P波三重震相波形資料,采用遺傳算法,對千島俯沖板塊內部及附近410-km間斷面的結構進行了非線性反演.其中,選取了發生在俯沖帶的發震時刻為2009年10月10日21時24分(GMT時間)震級為M w5.9的地震;其三重震相的射線回折點處射線路徑的方向與俯沖板塊的走向大致一致,克服了間斷面在俯沖板塊內部沿俯沖方向起伏劇烈、不易識別的困難,設計以震中為頂點、方位角范圍分別為275°~280°、269°~274°、264°~266°的北、中、南三個扇形區域,用于研究410-km間斷面逐漸靠近俯沖板塊直至處在其中的起伏情況;“先對齊、后反演”的具體計算方案極大地減小了淺部結構不確定性對反演結果的影響;同時,整體歸一化策略充分利用了臺陣的振幅信息,有效地加強了對深部結構的約束.反演結果顯示,“410-km間斷面”在北區抬升了10~20 km,在中區抬升了20~30 km,在南區抬升了60~70 km,與橄欖石-瓦茲利石平衡態相變界面的礦物物理學預測結果一致;其波速躍變在北區為10%,在中區為10%,在南區為7%.扣除了前人在層析成像顯示的地震源區及目標區速度異常的影響后,約4%的波速躍變可能由橄欖石-瓦茲利石的相變所產生,與IASP91模型的速度躍變值相當.目前的研究結果表明俯沖帶內部似乎不存在大量的亞穩態橄欖石.基于更多資料并對波形細節進行擬合,可望刻畫俯沖板塊內部410-km間斷面的精細結構,給出關于這一問題的確定性回答.

發文機構：北京大學地球與空間科學學院

關鍵詞：410-km間斷面亞穩態橄欖石三重震相非線性反演深源地震410-discontinuityMetastable olivineTriplicated phasesNonlinear inversionDeep focus Earthquakes

分類號： P315[天文地球—地震學]