大洋俯冲带的地幔变形和地震波各向异性的数值模拟
地震剪切波分裂广泛应用于研究大洋俯冲带中的地幔流动,然而,地幔流动和地震波各向异性之间的定量关系仍然不太清楚.有限应变可以用于指示随时间累积的地幔变形,进而可能与地幔矿物晶格优选定向之间存在相关关系.这里,我们通过三维数值模拟的手段,对俯冲带的地幔流动、物质变形、橄榄石晶格优选定向,以及SKS剪切波分裂进行了系统的研究.结果显示,即使在非常复杂的地幔流动场中,橄榄石晶体的<a>轴优选定向与有限应变椭球的长轴具有非常好的对应关系.但是，无论橄榄石<a>轴还是有限应变椭球长轴，它们都不一定与地慢速度场对应，因为地幔变形主要取决于速度梯度而非速度本身。在俯冲板块的板下地幔中，顶部主要受控于俯冲板块牵引而产生的简单剪切，相反，深部主要受控于海沟后撤而引发的纯剪切。前者将产生垂直于海沟方向的快波分裂方向，而后者产生平行于海沟方向的快波分裂方向，从而如果在地表放置观测台站，那么其最终剪切波分裂结果将取决于这两种作用的竞争关系。同时，我们还对俯冲带不同部位的地幔变形机制和剪切波分裂特征进行了数值模拟，并与自然界中大洋俯冲带的观测数据进行对比。
地幔变形 地震波 各向异性 大洋俯冲带 数值模拟
李忠海 Jeanette Di Leo Neil Ribe
中国地质科学院地质研究所大陆构造与动力学国家重点实验室 北京 100037 英国布里斯托尔大学地球科学系 法国国家科研中心流体力学实验室
国内会议
北京
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457-457
2014-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）