中-下地幔散射体:探测方法、研究进展和展望
2023-01-21陈思丹何小波
李 娟,陈思丹,何小波,王 巍,杨 凡
1 中国科学院地质与地球物理研究所 地球与行星物理院重点实验室,北京 100029
2 中国科学院大学地球与行星科学学院,北京 100049
3 浙江海洋大学海洋科学与技术学院 海洋探测与技术系,舟山 316022
4 美国南加州大学 地球科学系,洛杉矶 90007
5 黑龙江漠河地球物理国家野外科学观测研究站,中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029
0 引言
下地幔通常是指地球内部~660 km 至~2 890 km深度(核幔边界)范围内的区域(Dziewonski and Anderson,1981),它将上覆的地幔过渡带(MTZ)及下方的核幔边界区域(CMB)分隔开来,是地球内部体积和质量最大的圈层.地幔原岩模型认为下地幔主要由橄榄石的高温高压相变矿物布里奇曼石和铁方镁矿构成,因此很多学者认为其总体化学成分与上地幔基本一致(Hyung et al.,2016;Wang X et al.,2015;Wu,2016;Zhang et al.,2013).早期研究显示,体积庞大的下地幔似乎较为“沉闷”,相比于上地幔展现出较少的结构特征,因此认为其物质构成总体均匀(Dziewonski,1984;Gudmundsson et al.,1990).随着地震波传播理论的发展、地震观测和数据分析方法的进步,特别是不同尺度、高精度地震学层析成像研究以及现代地震台阵技术的应用,已明确揭示出从下地幔顶部到底部的核幔边界处,都具有数千米至数千千米不同空间尺度的速度和密度不均匀结构,其形成很可能和进入下地幔的俯冲洋壳、俯冲板片以及核幔边界处的“大规模低剪切波速区域”(LLSVP)有关(如,Grand,2002;黄周传,2022;Kaneshima,2016;van der Hilst et al.,1991;Waszek et al.,2018;Weber and Wicks,1996;朱介寿,2000).
本文将重点介绍中地幔深度范围内(700~2 000 km)小尺度散射体探测的相关研究和进展;对于……
