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南海上地幔各向异性结构及动力学含义

Anisotropic structure and dynamic implications of the upper mantle in the South China Sea

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摘要南海处于欧亚板块、太平洋板块和印度—澳大利亚板块的交会区,是西北太平洋一系列边缘海中最大的边缘海.关于南海的打开以往研究提出了如印度板块与欧亚板块碰撞驱动挤出以及古南海俯冲拖拽等诸多模型.本文力图通过南海海盆及周边各向异性结构来约束南海演化机制.基于同济大学 2012 和 2014 年在南海中央海盆进行的两次被动源宽频带海底地震观测试验回收的 10 台OBS记录仪近 1 年的地震数据,本文采用三种不同的横波分裂方法,获取了中央海盆针对两次远震的XKS分裂结果以及南海周边 20 次区域地震提供的S震相分裂结果.SKS分裂结果显示,南海中央海盆下方存在快轴方向为NE-SW向的各向异性,其成因可能与海底扩张时期沿洋脊方向的地幔流以及南海海洋板块俯冲拖拽的地幔流有关.南海及其周边上地幔存在强各向异性,且不同方位观测到的各向异性不同,快轴方向与前人SKS横波分裂结果、GPS和板块运动一致,较好地对应了区域构造运动或者地幔对流模型.各向异性结果与印度—欧亚板块碰撞驱动挤出模型以及古南海俯冲板块拖拽模型预期结果一致,与理想的地幔柱上涌驱动模型不一致.由于海盆各向异性观测特别有限,各向异性结果不能证实亦不能证伪"大西洋型"海底扩张模型、弧后扩张模型和板缘破裂模型,后续还需要更多的观测结果来证实或证伪上述模型.

作者薛梅 ^[1] 李琳 ^[2] 杨挺 ^[3] 刘晨光 ^[4] 华清峰 ^[4] 夏少红 ^[5] 黄海波 ^[5] 黎伯孟 ^[6] 霍达 ^[7] 潘谟晗 ^[8] 学术成果认领

作者单位 中国上海 200092 同济大学海洋地质国家重点实验室;中国上海 200062 上海佘山地球物理国家野外科学观测研究站 ^[1] 中国上海 200092 同济大学海洋地质国家重点实验室 ^[2] 中国广东深圳 518055 南方科技大学海洋科学与工程系;中国上海 200062 上海佘山地球物理国家野外科学观测研究站 ^[3] 中国山东青岛 266061 自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用自然资源部重点实验室 ^[4] 中国广州 510301 中国科学院南海海洋研究所 ^[5] 越南河内 10072 越南科学技术研究院地球物理研究所 ^[6] 加拿大多伦多 M5S1A4 多伦多大学土木与矿物工程系 ^[7] 中国广东深圳 518055 南方科技大学海洋科学与工程系 ^[8]

关键词南海打开模型横波分裂 SKS震相区域S震相

分类号 P315.2

栏目名称

研究论文

DOI 10.11939/jass.20230054

发布时间 2023-07-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

基金项目

国家自然科学基金（42076064）上海佘山地球物理国家野外科学观测研究站开放基金（2020K03）