環(huán)蘇拉威西海多俯沖帶上地幔各向異性研究取得進展----中國科學院

加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關鍵核心技術，努力搶占科技制高點，為把我國建設成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習近平總書記在致中國科學院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學技術跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設國際一流科研機構。

——中國科學院辦院方針

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環(huán)蘇拉威西海多俯沖帶上地幔各向異性研究取得進展

2021-10-12 南海海洋研究所

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　　在俯沖帶地區(qū)開展上地幔各向異性研究是認識俯沖帶應力分布及俯沖動力學過程的關鍵。采用剪切波分裂方法可獲得各向異性的快波偏振方向和快慢波延遲時間，是揭示地幔流動和巖石圈變形的直接觀測手段之一。東南亞環(huán)蘇拉威西海地區(qū)，東鄰太平洋板塊，南鄰印度-澳大利亞板塊。該區(qū)長期受到西太平洋與特提斯構造域的影響，形成復雜的多俯沖系統(tǒng)，包括位于蘇拉威西海北東側的Cotabato（科托巴托）俯沖帶、南側的North Sulawesi（北蘇拉威西）俯沖帶，以及東南側的雙向俯沖帶——Molucca Sea（摩鹿加海）板塊分別向西和東俯沖形成的Sangihe（桑義赫）和Halmahera（哈馬黑拉）俯沖帶。因此，環(huán)蘇拉威西海俯沖帶系統(tǒng)是研究相鄰俯沖帶之間的動力學過程相互作用的理想?yún)^(qū)域。

　　該研究利用遠震SKS震相分裂計算，獲得環(huán)蘇拉威西海周圍地區(qū)的7個地震臺站下方的上地幔各向異性參數(shù)（快波偏振方向和快慢波延遲時間）。研究顯示，Halmahera島弧之上的TNTI臺站的快波方向為東北-西南（NE–SW），傾斜于海溝和板片俯沖方向。研究認為，在雙向的Sangihe和Halmahera俯沖帶之間的板下地幔中存在由南向北的地幔流，而該研究中臺站TNTI的各向異性主要來源于Halmahera弧前下方的板下地幔流，是受到上述由南向北的地幔流以及向東俯沖的板片與板下地幔耦合產(chǎn)生的地幔流的疊加影響。位于Sangihe板片南北邊緣的LUWI和DAV臺站的各向異性方向反映了俯沖板塊邊緣效應引起的上地幔環(huán)繞板塊邊緣的流動。TOLI臺站的各向異性主要貢獻來源于深俯沖的Sangihe板塊引起的地幔楔對流，其影響范圍一直到Borneo（婆羅洲）東北角的LDM臺站（其快波方向平行于Sangihe板片的俯沖方向）。KKM臺站的各向異性為古南海板片俯沖引起的上地幔流動。BKB臺站的快波方向垂直于Java海溝的走向，對應著Java俯沖帶弧后的大地幔楔對流。

　　該研究為深入理解和認識環(huán)蘇拉威西海多俯沖系統(tǒng)相互作用下的上地幔變形提供了新的地震學依據(jù)，得到國家自然科學基金、中科院戰(zhàn)略性先導科技專項和南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）人才團隊引進重大專項等資助。

　　論文鏈接

研究中所有臺站的SKS分裂結果

雙向俯沖的Molucca Sea板塊之上地幔楔、板下地幔以及板片邊緣地幔流動模型

　　中國科學院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質(zhì)重點實驗室副研究員曹令敏、研究員趙明輝、研究員丘學林與浙江海洋大學、中科院地質(zhì)與地球物理研究所、劍橋大學合作，在東南亞環(huán)蘇拉威西海多俯沖帶地區(qū)上地幔各向異性研究中取得進展，相關成果發(fā)表在地學期刊《地球化學、地球物理學、地球系統(tǒng)》（Geochemistry, Geophysics, Geosystems）上。
　　在俯沖帶地區(qū)開展上地幔各向異性研究是認識俯沖帶應力分布及俯沖動力學過程的關鍵。采用剪切波分裂方法可獲得各向異性的快波偏振方向和快慢波延遲時間，是揭示地幔流動和巖石圈變形的直接觀測手段之一。東南亞環(huán)蘇拉威西海地區(qū)，東鄰太平洋板塊，南鄰印度-澳大利亞板塊。該區(qū)長期受到西太平洋與特提斯構造域的影響，形成復雜的多俯沖系統(tǒng)，包括位于蘇拉威西海北東側的Cotabato（科托巴托）俯沖帶、南側的North Sulawesi（北蘇拉威西）俯沖帶，以及東南側的雙向俯沖帶——Molucca Sea（摩鹿加海）板塊分別向西和東俯沖形成的Sangihe（桑義赫）和Halmahera（哈馬黑拉）俯沖帶。因此，環(huán)蘇拉威西海俯沖帶系統(tǒng)是研究相鄰俯沖帶之間的動力學過程相互作用的理想?yún)^(qū)域。
　　該研究利用遠震SKS震相分裂計算，獲得環(huán)蘇拉威西海周圍地區(qū)的7個地震臺站下方的上地幔各向異性參數(shù)（快波偏振方向和快慢波延遲時間）。研究顯示，Halmahera島弧之上的TNTI臺站的快波方向為東北-西南（NE–SW），傾斜于海溝和板片俯沖方向。研究認為，在雙向的Sangihe和Halmahera俯沖帶之間的板下地幔中存在由南向北的地幔流，而該研究中臺站TNTI的各向異性主要來源于Halmahera弧前下方的板下地幔流，是受到上述由南向北的地幔流以及向東俯沖的板片與板下地幔耦合產(chǎn)生的地幔流的疊加影響。位于Sangihe板片南北邊緣的LUWI和DAV臺站的各向異性方向反映了俯沖板塊邊緣效應引起的上地幔環(huán)繞板塊邊緣的流動。TOLI臺站的各向異性主要貢獻來源于深俯沖的Sangihe板塊引起的地幔楔對流，其影響范圍一直到Borneo（婆羅洲）東北角的LDM臺站（其快波方向平行于Sangihe板片的俯沖方向）。KKM臺站的各向異性為古南海板片俯沖引起的上地幔流動。BKB臺站的快波方向垂直于Java海溝的走向，對應著Java俯沖帶弧后的大地幔楔對流。
　　該研究為深入理解和認識環(huán)蘇拉威西海多俯沖系統(tǒng)相互作用下的上地幔變形提供了新的地震學依據(jù)，得到國家自然科學基金、中科院戰(zhàn)略性先導科技專項和南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）人才團隊引進重大專項等資助。
　　論文鏈接
　　研究中所有臺站的SKS分裂結果
　　雙向俯沖的Molucca Sea板塊之上地幔楔、板下地幔以及板片邊緣地幔流動模型
　　

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