近日，中國科學(xué)院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗室（OMG）研究員夏少紅團隊聯(lián)合法國國家科研中心，以及南方科技大學(xué)研究團隊，利用程函方程面波成像方法，在中國中東部巖石圈三維結構成像研究上取得新進(jìn)展。相關(guān)研究成果發(fā)表于Geophysical Journal International（《國際地球物理雜志》上，博士生周鵬翔（現為南方科技大學(xué)博士后）為該論文第一作者，夏少紅為通訊作者。  

　　中國中東部作為東亞的核心區域，其巖石圈經(jīng)歷了大陸拼合裂解、克拉通形成演化以及深部物質(zhì)循環(huán)等重要過(guò)程，蘊含了東亞大陸形成演化的關(guān)鍵信息。建立精細的巖石圈結構模型可以為認識東亞巖石圈的物理化學(xué)狀態(tài)及動(dòng)力學(xué)過(guò)程提供基礎支撐。   

　　研究人員采用新發(fā)展的基于程函方程的面波成像方法，建立了一套速度模型，該模型利用布設在中國中東部的密集臺網(wǎng)記錄的遠震數據，從瑞利面波相位測量中直接獲取了25-150s相速度圖像，通過(guò)馬爾可夫蒙特卡洛方法反演到三維剪切波速度模型（Vsv）。其中，在相位測量階段，設計了一種基于臺陣的頻域-空間域解包方法解決了經(jīng)典的周期跳躍問(wèn)題；在旅行時(shí)間場(chǎng)構筑階段，為減少局部震蕩，引入符合波動(dòng)方程的平滑樣條插值方法。該模型與典型構造域/構造邊界相吻合，對于小尺度構造體如窄裂谷系統有很好的分辨率。  

　　該速度模型很好地反映了中國中東部主要構造帶的巖石圈結構特征。四川盆地下方存在深度大于200公里的克拉通根，整體表現為高波速異常；揚子克拉通東部和華夏塊體巖石圈較薄，下部的軟流圈呈現大面積的低速異常；華北克拉通由東到西巖石圈逐步增厚，在鄂爾多斯盆地下方部分區域仍然保留了深達200公里的克拉通根，但在其周?chē)鷧^域顯示出巖石圈破壞特征；山西裂谷和渤海裂谷下方呈現出低波速異常，可能代表了正在進(jìn)行的地幔上涌過(guò)程。 

　　該模型將為區域成像、中國東部巖石圈形成演化以及地球動(dòng)力學(xué)建模等研究提供基礎地質(zhì)信息。該成果得到了國家自然科學(xué)基金委和國家留學(xué)基金委的聯(lián)合資助。   

　　相關(guān)論文信息：Zhou, P., Chevrot, S., Lehujeur, M., Xia, S.^*, & Yu, C. (2022). Eikonal surface wave tomography of central and eastern China. Geophysical Journal International, 231(3), 1865-1879.