缅甸位于印度板块向欧亚板块斜向俯冲的交汇位置,是研究板块俯冲动力学的理想区域。板块俯冲不仅使缅甸地表产生了强烈的变形,形成了长约1250 km的实皆断层和南北走向的印缅山脉(图1a),同时在深部也可能影响了该地区的地幔流场。描述壳幔变形和地幔流动的最有效和最常用技术之一是剪切波分裂,然而由于缅甸地区缺少宽频带地震台站数据,对XKS(包括SKS、SKKS和PKS)震相的剪切波分裂分析仅局限在极少数台站,致使目前对该地区地幔动力学及变形的认识尚不清楚。
中国科学院地质与地球物理所地球与行星物理院重点实验室博士生范恩博与导师艾印双研究员、何玉梅研究员及美国密苏里科技大学Stephen S. Gao教授等人,基于2016年地质地球所和缅甸地球科学学会、青藏高原研究所合作在缅甸中部布设的该国第一个密集流动地震台阵所采集回的高质量数据(图1b),在XKS震相剪切波分裂分析的基础上,辅以近震直达剪切波分裂和接收函数中Pms震相分析,系统研究了该区域各向异性的空间变化和主要来源深度,初步建立了研究区深部动力学模型。
图1 (a) 缅甸及其邻区构造简图。蓝色短棒表示前人的XKS分裂结果;(b) 本研究所用的地震台站分布,其中白色三角表示只获得了空解结果的台站。CB:中央盆地;IBR:印缅山脉;Sagaing Fault:实皆断裂;SP:掸邦高原
数据分析显示,XKS剪切波分裂参数不随反方位角周期性变化,研究区域的快波极化方向以NNW-SSE向为主,印缅山脉的快波极化方向为N-S向,且平均分裂时间最大:2.09±0.55 s(全球大陆地区平均值为1.0 s)。中央盆地北纬22.2°以南的快波极化方向为NW-SE向,以北为NE-SW向,平均分裂时间1.12±0.39 s。掸邦高原的平均分裂时间基本和中央盆地相当,但是其快波极化方向向东逐渐逆时针偏转到WNW-ESE向(图2)。
图2 (a) 单条XKS分裂结果200 km投影图;(b) 单条近震直达S波分裂结果图,背景为XKS分裂时间,蓝色粗短棒表示地壳各向异性结果;(c) 空间平均后的XKS快波极化方向;(d) 每0.25°的平均XKS分裂时间
研究结果表明,缅甸中部可能存在受板片俯冲和回撤所驱动的三个地幔流动系统影响(图3)。其中印缅山脉和中央盆地主要受到板下海沟平行地幔流的控制,研究区域东侧掸邦高原主要受与海沟垂直的角流(corner flow)控制。除此之外,通过分析Pms震相得到的印缅山脉地壳各向异性为N-S向,分裂时间0.62 s,这表明上覆板片缩短所产生的N-S向地壳各向异性对在印缅山脉观测到的大分裂时间有显著贡献。20个中央盆地台站观测的近震直达S波快波极化方向主要为N-S向,部分为E-W向,暗示了地幔楔可能既存在海沟平行的地幔流又存在角流。
图3 缅甸下方地幔流动模式卡通图
研究成果发表于国际权威学术期刊JGR-Solid Earth(范恩博,何玉梅,艾印双*,Stephen S. Gao*,Kelly H. Liu,姜明明,侯广兵,Chit Thet Mon,Myo Thant,Kyaing Sein. Seismic anisotropy and mantle flow constrained by shear wave splitting in central Myanmar [J]. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2021: e2021JB022144. DOI: 10.1029/2021JB022144)。该成果受到国家自然科学基金等项目(91755214, 42030309, 41490612)的资助。
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
范恩博等-JGR:利用剪切波分裂方法研究缅甸中部地震各向异性和地幔流动
本站小编 Free考研考试/2022-01-02
相关话题/地球 中央 地震 数据 空间
潘晟等-JH:青藏高原东北缘共和盆地高温地热系统岩浆热源的流体同位素地球化学证据
青海共和盆地是我国正在建设的唯一国家级干热岩开发示范基地,其资源成因与开发利用潜力受到广泛关注。但是,共和盆地高热流(102 mW/m2)的形成机制及其热源究竟是什么,仍存较大争议,争议的焦点是:共和盆地之下是否存在局部熔融体,即是否存在岩浆热源? 针对该问题,中国科学院地质与地球物理研究所硕士生 ...中科院地质与地球物理研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02Ross Mitchell等-NC:雪球地球时期生命存续之谜新解
雪球地球是地球经历过的最极端的气候事件。当今冰盖只出现在位于高纬度的大陆比如格陵兰岛和南极洲,与之相反,雪球地球顾名思义,意味着整个地球都被厚冰层包裹住了。 加州理工学院的Joseph Kirschvink和哈佛大学的Paul Hoffman及其团队最初提出雪球地球假说时,他们描绘的极端气候事 ...中科院地质与地球物理研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02杨庚等-JGR: 高精度地震学方法确定朝鲜核试验埋藏深度
自2006年以来,朝鲜共进行了六次地下核试验,爆炸震级和破坏强度逐次增大。然而,因为震中位置和埋藏深度难以准确测定,致使核试验爆炸当量的估计误差达到一个数量级或更高,从而影响对朝鲜核试验装置的合理评估。由于核试验的震源深度极浅,地下结构复杂,以及缺少近场观测资料,更兼埋藏深度与起爆时刻之间存在较强的 ...中科院地质与地球物理研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02肖卓伟等-JGR:基于孪生神经网络的台站对地震检测与震相拾取
地震检测和震相拾取是地震学的重要研究内容,是研究地震活动性及地球内部结构的数据基础。近年来,基于深度学习的地震检测与震相拾取方法研究发展迅速。由于该类方法在精度、速度、鲁棒性等方面优于传统方法,其逐渐为地震学行业所接受并应用在实际科学问题研究中。然而,即使是目前在最大的公开数据集STEAD (Mou ...中科院地质与地球物理研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02李玮等-JGR:地震各向异性指示地幔柱作用对岩石圈的强化效应及对现今深部过程的影响
地幔柱,作为起源于核幔边界的热地幔上升流,会侵蚀克拉通岩石圈,并促使大陆裂解(Morgan, Nature, 1971; Hu et al., Nature Geoscience, 2018)。然而,最新的研究表明,在挤压应力构造环境中,地幔柱不仅不会导致克拉通裂解,反而会促使岩石圈缝合和再克拉通化 ...中科院地质与地球物理研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02何熹等-JGR: 地震Lg波衰减成像揭示青藏高原东南部的软弱地壳和地壳物质运移机制
大约从55个百万年之前开始,来自印度板块和欧亚板块的持续挤压和汇聚作用使青藏高原平均抬升达4 km,同时也导致了高原内地壳和地幔物质的大量流失。数值模拟和大地测量研究普遍认为青藏高原东南缘是高原物质向外运移的主要通道。非常发育的深大断裂将这一地区划分为多个次一级构造单元,其中东南向运动并顺时针旋转的 ...中科院地质与地球物理研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02王佳敏等-EPSL:喜马拉雅首次发现榴辉岩叠加超高温变质——对地球早期碰撞构造的启示
研究概要: 1. 首次报道喜马拉雅存在超高温变质作用(900–970 ℃),模拟了加厚酸性地壳(~60 km)和岩石圈减薄(<90 km)共同作用作为其热源的可能性。 2. 提出了碰撞初期形成冷的榴辉岩vs.成熟期由于地壳加厚而形成麻粒岩化榴辉岩的构造模式 ...中科院地质与地球物理研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02何清龙等-Geophysics:人工智能深度神经网络地震速度分析技术
以机器学习为代表的人工智能勘探是勘探地球物理学的国际前沿和热点研究领域,对复杂构造矿产资源勘探开发具有重要的现实与科学意义。深度学习是机器学习研究中的一个新的领域,而深度神经网络是一种强大的模拟人脑对复杂信息处理的数学模型,其本质上是构建多隐层的神经网络模型,通过大规模数据训练,得到大量更具代表性的 ...中科院地质与地球物理研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02田小波等-EPSL: 青藏高原东北缘向东扩展到哪了?——来自短周期密集台阵的地震学研究
自新生代以来,欧亚大陆南缘在印度大陆持续向北的推挤下,青藏高原的高原面逐渐向北扩展。由此,一些研究认为:只要印度持续向北挤压,高原还会不断向北扩展。而另一部分研究认为:高原的北边界是固定的,只有先天较弱的区域才会变形成为高原,因此随着高原南边界不断向北推移,高原南北向跨度会逐渐变小。目前东北缘是高原 ...中科院地质与地球物理研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02耿智等-EG:人工智能地震信息挖掘——物理机制约束下的大数据智能学习技术
人工智能地质大数据分析是典型的新兴交叉学科,核心是在物理规律约束下,通过建立数学模型,用数据科学的方法分析和挖掘有价值的核心信息和关键证据,以解决地质学的认知、发现、决策和评价等理论以及地质资源探测中的实际问题。 深地非常规资源钻探地质风险的钻前预测是长期难题,其中钻井井壁失稳是钻探地质与工程风险 ...中科院地质与地球物理研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02