2021-2022学年固体地球物理 研究生报告会(论坛)第四期

作为下地幔最显著的异常体，两个大型剪切波低速异常体（LLSVP）分别位于非洲和太平洋下方，小尺度的超低速带（ULVZ）广泛分布于核幔边界。由于其特殊的物理性质，ULVZ被认为有可能代表了地球早期冷却过程中残余的物质或部分熔融。大多数观测到的ULVZ似乎聚集在LLSVP边缘，表明这些ULVZ的形成与LLSVP密切相关。同样，地表的一些地质现象（如热点、大火成岩省等）均被认为起源于LLSVP或ULVZ，因此探究LLSVP边界处的三维结构与下地幔底部区域LLSVP、ULVZ和俯冲板片的相互作用关系对认识地球深部的演化过程具有重要意义。非洲LLSVP有较为理想的地震射线路径覆盖，因此其三维结构能被较好地约束，而关于太平洋LLSVP的结构则存在较大争议。我们利用多方向上射线路径覆盖充分的地震数据详细研究了太平洋LLSVP北部与西部边界的三维结构，并探讨了这些异常结构的动力学成因。根据LLSVP、ULVZ与俯冲板片的空间关系，我们认为太平洋LLSVP与其边界处ULVZ的最终形态由俯冲板片主导的地幔流决定。我们的地震学观测与地球动力学模拟的结果有很好的对应关系。