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缅甸弧中部俯冲带下方地幔间断面起伏形态研究

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地球物理学报 2022年第2期65卷 471-483页

作者：崔清辉高原周元泽魏荣强李国辉地震预测重点实验室中国地震局地震预测研究所北京100036 计算地球动力学重点实验室中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

新生代以来,印度板块和欧亚板块发生碰撞形成了喜马拉雅造山带和青藏高原,印度板片在喜马拉雅东构造结处缅甸弧俯冲带进入深部地幔.开展缅甸弧俯冲带下方地幔间断面的研究有助于认识印度大陆岩石圈的碰撞-俯冲过程及其对上地幔结构的影... 详细信息

新生代以来,印度板块和欧亚板块发生碰撞形成了喜马拉雅造山带和青藏高原,印度板片在喜马拉雅东构造结处缅甸弧俯冲带进入深部地幔.开展缅甸弧俯冲带下方地幔间断面的研究有助于认识印度大陆岩石圈的碰撞-俯冲过程及其对上地幔结构的影响.本文选用了发生于缅甸弧地区的3个中源地震事件,获取了欧洲和美国阿拉斯加地区多个密集地震台网/台阵记录的高质量宽频带波形,利用N次根倾斜叠加方法(N=1,4)提取了缅甸弧中部俯冲带下方地幔间断面处产生的次生SdP转换震相.通过研究我们发现:(1)410-km间断面的深度范围为392~407 km,平均深度为400 km;相比于IASP91模型,410-km间断面的平均抬升幅度为10 km.我们推测印度板片在缅甸弧中部俯冲带下方已经穿过410-km间断面并进入到地幔转换带,410-km间断面的抬升与冷俯冲板片的影响有关;(2)X间断面深度在289~314 km之间,平均深度为306 km,推测该间断面可能与大陆地壳深俯冲背景下形成的超高压变质岩中柯石英(coesite)到斯石英(stishovite)的相变有关.

关键词：缅甸弧俯冲带 410-km间断面 X间断面 SdP转换震相 N次根倾斜叠加

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基于sP前驱震相叠加研究南美中部地区岩石圈-软流圈边界形态

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地球物理学报 2017年第7期60卷 2589-2598页

作者：崔清辉高雅健周元泽中国科学院大学地球科学学院北京100049 中国科学院计算地球动力学重点实验室北京100049

岩石圈-软流圈边界(lithosphere-asthenosphere boundary)是上地幔内具有负速度梯度的地震波速度界面.对俯冲带区域LAB开展地震学探测有助于进一步认识岩石圈和软流圈的相互作用以及与板块俯冲有关的地球动力学过程.本文收集了2006-201... 详细信息

岩石圈-软流圈边界(lithosphere-asthenosphere boundary)是上地幔内具有负速度梯度的地震波速度界面.对俯冲带区域LAB开展地震学探测有助于进一步认识岩石圈和软流圈的相互作用以及与板块俯冲有关的地球动力学过程.本文收集了2006-2012年发生于南美中部地区4个深源地震的垂向宽频带波形资料,利用线性倾斜叠加处理得到了相对走时-慢度域的灰度图,并成功提取了sP在LAB底反射的前驱震相S_(LAB)P.基于改进的一维速度模型IASP91-SA计算得出了6个S_(LAB)P震相反射点的水平分布,并划分为西部(Ⅰ)和东部(Ⅱ)分区:分区工内LAB深度位于60~63 km,平均深度为61 km,起伏为3 km;分区Ⅱ内LAB深度位于78~82 km,平均深度为80 km,起伏为4 km.研究结果显示南美中部地区LAB深度自西向东呈变大的趋势,这可能反映了大陆岩石圈受改造程度的差异.我们推测在靠近海沟的地区,软流圈内部分熔融程度较高且熔体较为富集,对大陆岩石圈的侵蚀作用较强;在远离海沟的地区,软流圈内部分熔融程度降低且熔体分布减少,对大陆岩石圈的侵蚀作用减弱.

关键词：岩石圈-软流圈边界南美中部地区俯冲带 sP前驱震相倾斜叠加

东北亚地区下方滞留板片上界面及660-km间断面速度结构研究

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东北亚地区下方滞留板片上界面及660-km间断面速度结构研究

基于波形拟合的中国东海地区410km间断面附近速度结构研究

2022年中国地球科学联合学术年会

作者：苏慧周元泽崔清辉中国科学院大学地球与行星科学学院中国地震局地震预测研究所

板块俯冲是地球内部物质运移和能量交换的重要方式之一,影响着大陆岩石圈演化、地震和火山活动的过程。大洋俯冲板片能否穿过地幔转换带底部的660-km间断面(以下简称660)关系到地幔对流模式成因以及板片的命运,一直是深部地幔研究中的...

板块俯冲是地球内部物质运移和能量交换的重要方式之一,影响着大陆岩石圈演化、地震和火山活动的过程。大洋俯冲板片能否穿过地幔转换带底部的660-km间断面(以下简称660)关系到地幔对流模式成因以及板片的命运,一直是深部地幔研究中的重要科学问题。东北亚地区作为西北太平洋俯冲板片典型的洋-陆俯冲区,前人研究发现其下方俯冲板片近水平停滞于地幔间断面底部,形成了滞留板片(Lu et al., 2019),且造成了660的部分轻微下降(Tajima et al., 2009;Cui et al.,2016;Sun et al., 2020)。但是由于本身结构的复杂性及探测方法的限制,存在于660之上的滞留板片的形态特征及其界面结构存在很大不确定性,限制了对板块俯冲过程的深入理解。

关键词：

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地球物理学报 2018年第1期61卷 150-160页

作者：李文兰魏荣强崔清辉高雅健周元泽中国科学院大学地球科学学院北京100049 中国科学院计算地球动力学重点实验室北京100049 柏林自由大学地球科学学院柏林14195

410km间断面是地幔转换带的顶界面,对其速度结构和起伏形态开展地震学探测有助于认识地球内部物质组成和相关的地球动力学过程.本文选取了由中国数字地震台网记录到的位于琉球俯冲区的一个中源地震P波宽频带波形资料,利用三重震相波形... 详细信息

410km间断面是地幔转换带的顶界面,对其速度结构和起伏形态开展地震学探测有助于认识地球内部物质组成和相关的地球动力学过程.本文选取了由中国数字地震台网记录到的位于琉球俯冲区的一个中源地震P波宽频带波形资料,利用三重震相波形拟合研究了中国东海地区410km间断面附近的精细速度结构.结果表明:中国东海地区下方410km间断面整体表现为一尖锐的速度界面且有8~15km的小幅抬升;该间断面之上存在52~62km厚的低速层,其P波速度降低0.5%~1.6%;440km深度以下存在1.0%~3.0%的P波高速异常.结合前人在该地区的层析成像结果,我们推测该高速异常体与西太平洋俯冲板片在中国东海地区地幔转换带内的滞留有关;板片内水相E分解使得转换带内水含量增加,这引发了410km间断面的抬升;410km间断面之上的低速层应与含水矿物脱水导致的地幔橄榄岩部分熔融有关.

关键词： 410 km间断面波形拟合中国东海地区低速层滞留板片部分熔融

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缅甸弧中部俯冲带下方地幔间断面地震学证据

缅甸弧中部俯冲带下方地幔间断面地震学证据

天山东部下方岩石圈低速异常二维结构及其动力学意义研究

2022年中国地球科学联合学术年会

作者：崔清辉高原周元泽魏荣强李国辉中国地震局地震预测研究所中国科学院大学地球与行星科学学院

新生代以来,印度板块和欧亚板块发生剧烈碰撞,导致岩石圈发生了大规模的缩短,并形成了喜马拉雅造山带和青藏高原(Yin and Harrison, 2000)。喜马拉雅造山带呈向南突出的E-W向弧形展布,长约2500 km,宽约300～500 km,在喜马拉雅主造山带...

新生代以来,印度板块和欧亚板块发生剧烈碰撞,导致岩石圈发生了大规模的缩短,并形成了喜马拉雅造山带和青藏高原(Yin and Harrison, 2000)。喜马拉雅造山带呈向南突出的E-W向弧形展布,长约2500 km,宽约300～500 km,在喜马拉雅主造山带的东西两端分别形成了东构造结和西构造结(如,许志琴等, 2008)。缅甸弧地区位于喜马拉雅造山带的东构造结,地壳构造变形强烈且地震活动性强,发育有南北向分布的大陆俯冲带,是陆内碰撞俯冲的典型地区。缅甸弧地区是研究大陆板片碰撞-俯冲深部动力学过程的理想场所,开展该地区上地幔间断面的地震学研究有助于认识印度大陆岩石圈的碰撞以及深俯冲机制,同时对于认识印度板片俯冲对上地幔结构的影响具有重要意义。

关键词：

来源： cnki会议评论

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天山东部下方岩石圈低速异常二维结构及其动力学意义研究

东北亚边缘地区地幔过渡带内滞留太平洋板片上界面的三重震相研究

2022年中国地球科学联合学术年会

作者：崔冉周元泽崔清辉李国辉关啸宇中国科学院大学地球与行星科学学院中国地震局地震预测研究所

天山是亚洲地区活跃的陆内造山带之一,其形成于古生代,经历了古亚洲洋闭合和微大陆碰撞等构造活动,新生代晚期开始受到印度-欧亚板块碰撞的远端效应而发生活化。前人对天山造山带的研究多集中在西部和中部(Cui et al., 2022),然而对于...

天山是亚洲地区活跃的陆内造山带之一,其形成于古生代,经历了古亚洲洋闭合和微大陆碰撞等构造活动,新生代晚期开始受到印度-欧亚板块碰撞的远端效应而发生活化。前人对天山造山带的研究多集中在西部和中部(Cui et al., 2022),然而对于天山东部下方异常体的存在形态和物理性质研究很少且存在争议。因此我们对天山东部下方低速体开展了精细探测,为天山东部岩石圈的构造演化和动力学过程提供重要依据。

关键词：

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地球物理学报 2023年第6期66卷 2431-2444页

作者：苏慧魏荣强周元泽崔清辉李国辉中国科学院计算地球动力学重点实验室中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 地震预测重点实验室中国地震局地震预测研究所北京100036

东北亚地区下方地幔过渡带与太平洋俯冲滞留板片的相互作用对于区域深部物质运移和区域构造演化具有重要影响.基于中国国家数字台网记录的发生于鄂霍次克海与千岛群岛地区的两个深源地震的宽频带波形资料,我们发现了与660-km间断面上方... 详细信息

东北亚地区下方地幔过渡带与太平洋俯冲滞留板片的相互作用对于区域深部物质运移和区域构造演化具有重要影响.基于中国国家数字台网记录的发生于鄂霍次克海与千岛群岛地区的两个深源地震的宽频带波形资料,我们发现了与660-km间断面上方一个特殊界面有关的清晰的新P波三重震相波形;通过对观测波形进行波形拟合以及搜索分析,本文获得了东北亚边缘地区下方660-km间断面附近的精细速度结构.结果表明:东北亚边缘下方的660-km间断面之上存在一高速异常层,其具有尖锐的速度异常上界面,深度介于455~510 km之间,P波速度异常达2%~4.5%;与此同时,该地区下方660-km间断面整体速度跃变量较小,且存在0~15 km的下沉;660-km间断面下沉与高速层上界面的形态具有很强的相关性,均表现为西浅东深、南浅北深的特征.结合前人研究结果,我们推测受日本—千岛海沟回撤速率差异的影响,西北太平洋俯冲板片对上地幔底部间断面作用的差异是造成660-km间断面整体形态南北差异的主要原因;而俯冲板片在地幔过渡带内的滞留并向西展平堆积使得板片上界面西侧较东侧更浅;滞留板片上界面的速度异常特征显示,俯冲沉积物可能到达地幔过渡带且经脱水相变形成了含黄玉的矿物.

关键词：西北太平洋俯冲板片板片滞留三重震相 660-km间断面高速异常

南海北部壳幔结构特征及其地球动力学过程指示

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地球物理学进展 2021年第1期36卷 19-29页

作者：李文兰周元泽崔清辉计算地球动力学重点实验室中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中海油研究总院北京100028 地震预测重点实验室中国地震局地震预测研究所北京100036

地壳和上地幔结构及其性质对于理解地球浅部构造演化过程具有非常重要的指示作用.南海地区位于亚洲东南部,其构造演化长期以来受到了特提斯和太平洋构造域的控制.晚中生代以来,南海北部经历了主动大陆边缘向被动大陆边缘的演化,并且发... 详细信息

地壳和上地幔结构及其性质对于理解地球浅部构造演化过程具有非常重要的指示作用.南海地区位于亚洲东南部,其构造演化长期以来受到了特提斯和太平洋构造域的控制.晚中生代以来,南海北部经历了主动大陆边缘向被动大陆边缘的演化,并且发生了多期次拉张构造运动,形成了一系列裂陷和盆地.近几年来,地震学探测方面的丰硕成果为理解此过程提供了有效的约束.(1)地壳结构方面而言:海底地震探测结果表明,南海北部陆缘地壳厚度范围为7~32 km,最厚和最薄处分别对应着东沙隆起和白云凹陷.深地震反射/折射剖面结果显示南海东北部大陆架和洋陆过渡带的下地壳底部发育有明显的高速层,厚度为0~10 km,且向洋盆减薄并尖灭,此特征与张裂运动后岩浆底侵过程一致.东沙隆起的上地壳岩性为长英质,表明该区12 km厚的下地壳高速层可能与中生代太平洋板块俯冲产生的火山弧有关.(2)在岩石圈尺度上:面波成像结果显示,南海北部的岩石圈比周边陆块的要薄一些,大致在60~75 km之间,为中生代俯冲形成的软弱带.(3)上地幔结构方面:体波层析成像结果表明在南海北部地区地幔转换带内存在高速异常,三重震相波形拟合则进一步约束了该高速异常体,即厚度为209~225 km, P波高速异常为1.5%~3.5%,其可能为中生代太平洋俯冲板片或伴随有大陆岩石圈拆沉体,也可能是古南海北部板片的俯冲残留体.滞留板片带来的低温异常导致410 km间断面抬升了5 km, 660 km间断面下沉了5~15 km.与此同时,在地幔转换带之上存在厚度为60~75 km,P波低速异常为2.0%~2.5%的低速层,其可能与地幔转换带内俯冲板片脱水有关.

关键词：南海北部速度结构地壳上地幔地幔转换带动力学过程

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地幔过渡带顶部低速层地震学研究进展

地球物理学进展 2018年第4期33卷 1366-1373页

作者：李国辉白玲周元泽崔清辉中国科学院青藏高原研究所大陆碰撞与高原隆升实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

地幔过渡带顶部低速层的存在、结构、成分、成因及其动力学稳定性对理解地球内部物质运动、化学分异、板块俯冲、地幔柱起源、板内火山、地幔对流模式和地球演化等深部物理化学过程具有非常重要作用.由于其厚度薄且横向变化剧烈,致使其... 详细信息

地幔过渡带顶部低速层的存在、结构、成分、成因及其动力学稳定性对理解地球内部物质运动、化学分异、板块俯冲、地幔柱起源、板内火山、地幔对流模式和地球演化等深部物理化学过程具有非常重要作用.由于其厚度薄且横向变化剧烈,致使其地震学探测十分困难,再加上数据的限制,有关该低速层探测的研究不是很多,该低速层的结构、全球分布及形成原因等仍然存在很大争议.基于此,本文概述了该低速层的研究进展及存在问题,介绍了各种地震学探测方法在该低速层应用上的优缺点,总结了中国大陆及其沿海地区地幔过渡带顶部低速层研究取得的成果及不足,并探讨了未来工作方向.

关键词：地幔过渡带低速层地震学中国大陆及其沿海地区