王立偉 王艷茹 編譯
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(編譯者電子信箱,王立偉:wanglw@llas.ac.cn)
青藏高原成因主流理論認(rèn)為,印度板塊向北俯沖導(dǎo)致青藏高原水平縮短,同時向上抬升。近日,研究人員采用Stampede 和Lonestar 4超級計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬,整合不同類型的地震波反演地球圖像。應(yīng)用地球物理勘探中的全波形反演技術(shù),結(jié)合上千個地震觀測站的地震記錄,精確地對青藏高原下部進(jìn)行了高分辨率三維層析成像。相關(guān)成果發(fā)表在近期的《地球物理學(xué)研究雜志:固體地球》(Journal of Geophysical Research:Solid Earth)雜志。
科學(xué)家采用超級計算機(jī)的三維徑向各向異性模型,對東亞下部地殼和地幔進(jìn)行成像,結(jié)合2007~2011 年間227 個東亞的地震數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)青藏高原下方存在高速地質(zhì)體,蒙古的Hangai Dome下方存在深部地幔物質(zhì)上涌。該研究將有助于尋找隱蔽油氣藏,探索東亞以及世界其他地區(qū)的地下巖石結(jié)構(gòu)。研究人員通過測量波速的變化來模擬地下巖石物質(zhì)性質(zhì)的變化,再將數(shù)值模擬結(jié)果與實際觀測進(jìn)行對比,進(jìn)而改進(jìn)模型。
研究發(fā)現(xiàn),在地下100km 內(nèi),高波速(高V)異常對應(yīng)于準(zhǔn)噶爾盆地、塔里木盆地、鄂爾多斯地塊和揚(yáng)子地臺,而強(qiáng)烈的低波速(低V)異常與羌塘地塊、松潘—甘孜褶皺帶、川滇地塊、阿勒泰—薩彥山脈、太平洋板塊和菲律賓板塊邊緣的弧后盆地相一致。高速構(gòu)造的三維幾何結(jié)構(gòu)反映了青藏高原下部巖石圈的結(jié)構(gòu),為歐亞板塊之下的印度板塊的俯沖洋殼以及陸殼的演化提供了線索。青藏高原地區(qū)板塊的碰撞可以引發(fā)毀滅性的地震,如2015年的尼泊爾地震,地處兩大板塊匯聚邊界的南緣。科學(xué)家們希望利用地震來建立底層結(jié)構(gòu)模型,以便更好地理解這些地震的起源。另外,研究表明通過模擬深部構(gòu)造的迭代反演方法還可以應(yīng)用于勘探地震學(xué),尋找隱藏油氣藏。
文獻(xiàn)來源:Chen M,Niu F,Liu Q,et al.Multiparameter adjoint tomography of the crust and upper mantle beneath East Asia:1.Model construction and comparisons.J.Geophys.Res.Solid Earth,2015,120(3):1762-1786.doi:10.1002/2014JB0116 38(2015).[2015-06-17].http:∥onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2014JB011638/full