王 新 李 娟 陳棋福

1）中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，北京100029

2）中國(guó)科學(xué)院地球深部研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100029

利用ScS多次反射震相研究日本海下方地幔轉(zhuǎn)換帶結(jié)構(gòu)

王 新1，2）李 娟1，2）陳棋福1，2）

1）中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，北京100029

2）中國(guó)科學(xué)院地球深部研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100029

地幔轉(zhuǎn)換帶；ScS多次反射波

（作者電子信箱，王新：wangxin＠m(xù)ail.iggcas.ac.cn）

P315.3＋1；

A；

10.3969／j.issn.0235－4975.2013.11.014

地幔轉(zhuǎn)換帶是聯(lián)系上下地幔的紐帶，對(duì)于認(rèn)識(shí)地幔對(duì)流、巖石圈俯沖以及深源地震等地球深部動(dòng)力學(xué)問(wèn)題具有重要意義。目前，對(duì)陸地下方地幔轉(zhuǎn)換帶結(jié)構(gòu)的研究比較詳細(xì)，在海洋地區(qū)，由于地震臺(tái)站分布較少，對(duì)海域下方的地幔轉(zhuǎn)換帶結(jié)構(gòu)研究十分有限。本文采用日本F－net臺(tái)陣記錄到的發(fā)生在鄂霍次克海和中—俄—朝三國(guó)邊境的深源地震，利用多重ScS震相方法，研究日本海以及鄂霍次克海南部的410 km和660 km間斷面結(jié)構(gòu)。

利用了核幔邊界多次反射波ScSn、sScSn（其中n表示反射次數(shù)）及其內(nèi)部界面反射波ScSn＿d－、sScSn＿d＋（其中d表示內(nèi)部間斷面深度，＋、－表示上下界面反射）來(lái)提取間斷面深度信息。將地震記錄旋轉(zhuǎn)到切向分量后，可明顯識(shí)別出sScSn、ScSn等震相。由于ScSn／sScSn及其內(nèi)部反射波ScSn＿d／sScS＿d在震源處和臺(tái)站附近具有相似的傳播路徑，可以通過(guò)反褶積法去除源和臺(tái)站附近的橫向不均勻性以及震源破裂過(guò)程的影響。對(duì)同一條記錄上的多重震相分析結(jié)果疊加，得到地震事件到臺(tái)站之間的平均結(jié)構(gòu)信息，從而得到傳統(tǒng)方法無(wú)法獲得的海域下方間斷面結(jié)構(gòu)特征。

我們的初步結(jié)果表明，日本海西南部和鄂霍次克海南部的660 km間斷面總體表現(xiàn)為下沉，而410 km間斷面結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。目前，普遍認(rèn)為上地幔410 km和660 km間斷面的形成與橄欖石高溫高壓相變相關(guān)。660 km間斷面的下沉正體現(xiàn)了冷的俯沖板片與間斷面的相互作用。觀測(cè)到的410 km間斷面的復(fù)雜行為與全球大尺度地震學(xué)觀測(cè)吻合，即在660 km間斷面發(fā)生下沉的區(qū)域并不完全對(duì)應(yīng)出現(xiàn)410 km間斷面的上隆。這可能綜合體現(xiàn)了溫度和物質(zhì)組分異常的共同影響。此外，在日本海中部和北部，我們發(fā)現(xiàn)660 km間斷面出現(xiàn)局部抬升。Ismail－Zadeh等采用數(shù)值模擬重構(gòu)了40 Ma以來(lái)的日本海下方的熱異常，提出太平洋下方的熱的地幔物質(zhì)在漸新世時(shí)期穿透俯沖帶，向日本海方向遷移，并最終在這兩個(gè)區(qū)域形成高溫?zé)岙惓！Ｎ覀冇^測(cè)到的該區(qū)域660 km間斷面的上升可能正反應(yīng)了局部地幔熱物質(zhì)的影響。