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——————习近平

【卢宏斌、雷建设等- JGR:Solid Earth】海南岛及其邻区Pn波各向异性层析成像:海南地幔柱的新启示

发布时间: 2022-08-10 09:11

来源: 办公室

       海南岛及其邻区是西太平洋俯冲体系中最复杂和最活跃的区域之一,第四纪火山活动十分强烈,地质历史上曾发生多期次火山喷发,海南热点和海南地幔柱之间的关系一直是人们十分关注的热点话题。然而,海南地幔柱在上地幔顶部的速度与各向异性细结构目前并不十分清楚。本研究通过利用应急管理部国家自然灾害防治研究院最新布设的42套HAVESArray宽频带流动地震观测台站和89个省级地震台站以及6个IRIS国际地震台记录到的波形数据手动拾取了8192条高质量Pn波到时数据,利用这些到时数据得到了海南岛及其邻区一个新的上地幔顶部速度及各向异性层析成像模型。该模型揭示了与地表第四纪火山岩分布显著相关的速度和各向异性结构特征。Pn波速度在上地幔顶部表现出明显的横向非均匀性,Pn波快波方向在珠江口盆地周围呈辐射状分布。结合前人全球的和区域的层析成像结果,本研究结果表明海南地幔柱物质流可能在珠江口盆地周围的上地幔上涌,并在海南岛北部、雷州半岛南部和涠洲岛火山下方形成多个分支。这种物质流模式得到了由地震台站延迟推测的地壳厚度横向变化特征的支持。该研究结果为理解海南岛、雷州半岛和涠洲岛火山的形成机制提供了新的认识。


图1 各向异性层析成像模型

图2 海南地幔柱的动力学过程卡通图

       该研究成果发表在Journal of Geophysical Research: Solid Earth期刊上,第一作者为我院硕士研究生卢宏斌,通迅作者为雷建设研究员。详见:Lu, H., Lei, J., Zhao, D., Xu, Y.-G., Sun, C., & Hu, X. (2022). Pn anisotropic tomography of Hainan Island and surrounding areas: New insights into the Hainan mantle plume. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 127(6), e2021JB023609. 原文链接:https://doi.org/10.1029/2021JB023609