论文概要:地幔过渡带(MTZ)是地球深部的重要组成部分,其上下界面的形态和厚度受到局部温度、物质组分和水等因素的共同影响。因而刻画其三维结构对理解地球内部物质循环、板块俯冲过程以及地幔对流模式具有决定性意义,是揭示地球动力学过程的重要窗口。塔里木盆地作为中国最大的稳定克拉通,位于青藏高原、天山造山带与帕米尔高原之间,其深部构造反映印度-欧亚板块碰撞所引起的远程动力学响应。因此对其MTZ的精细刻画将为理解周缘板片俯冲、地幔对流模式等深部演化过程以及地球内部物质循环提供关键证据。本研究利用近期部署的塔里木地震台阵(TASTE)数据、结合周边中国地震台网及GEOFON和IRIS等公开台网数据,共收集了334个地震台站的远震波形数据,获得超过48,000条高质量接收函数。通过共转换点叠加成像技术,最终得到了研究区域410-km和660-km间断面的深度和MTZ厚度。研究中分别使用区域和全球三维速度模型,对地壳和上地幔速度异常进行了系统校正。详细的合成实验以及实际数据测试,认为沉积层和地壳速度结构对MTZ厚度的影响很少。本研究同时利用速度扰动与MTZ厚度,使用最新参考文献的实验参数,联合估算了区域的温度异常和相对水含量分布。
塔里木MTZ动力学卡通图,塔里木中部下方存在由周围俯冲板块引起的局部热地幔上升流
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1、地震学和电磁学联合约束全球地幔挥发份分布的不均一性,国家自然科学基金重大研究计划重点项目,2025.01-2028.12,项目负责;
2、壳幔结构探测,国家自然科学基金优秀青年基金项目,2024.01-2026.12,项目负责;
3、大地幔楔系统的挥发份储库分布,国家重点研发计划课题,2022.12-2027.11,项目负责;
4、体波与面波频散联合反演华南陆内造山带岩石圈结构,国家自然科学基金面上项目,2019.01-2022.12,项目负责;
5、关键廊道的综合地球物理探测与深部成矿,国家重点研发计划项目子课题,2016.07-2020.12,项目负责;
文章信息:
上述研究成果发表于国际期刊《Journal of Geophysical Research: Solid Earth》上。中国科学院广州地球化学研究所博士生胡仲发为该论文第一作者,邓阳凡研究员为文章通讯作者。本研究得到了中国科学院战略先导专项(B)(XDB0840200、XDB18000000)、国家自然科学基金(92479204)和地球深部探测与矿产资源勘查国家科技重大专项(2024ZD1001103)的支持。
论文信息:
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