夏威夷下核幔边界速度结构研究-夏威夷热点起源探讨

夏威夷热点是地幔柱研究的典型代表。夏威夷位于太平洋异常（指位于太平洋之下的核幔边界附近的大尺度低速异常区）的东北部边界的上方。本研究拟结合使用全球地震台网和地幔柱-岩石圈海下熔融试验的资料，对位于夏威夷下的核幔边界精细几何形状和速度结构进行研究。通过走时分析和波形拟合，建立太平洋异常东北部的三维几何和速度结构。识别穿过夏威夷下的核幔边界及附近的异常特征波形，研究可能存在于该区域的小尺度超低速区的速度结构。结合地球动力学及高温高压的研究成果，探讨夏威夷热点的起源和性质。

利用全球数字地震台网的资料，通过对SH，SHdiff 和 ScS 的波形拟合，建立了位于夏威夷西部太平洋异常北部的速度模型：异常块体高度达到核幔边界之上450公里，并同时具有陡峭和平缓的边界，其底部扩展到了外部的高速区域之下，且扩展尺度在较小区域内变化很大。对异常衍射Sdiff震相的波形拟合分析揭示了位于太平洋异常东北部核幔边界的超低速区的精细几何和速度结构。研究表明此超低速区由厚度为30-60公里，剪切波速度为-15%的两部分组成。一块尺度为80×120公里，位于太平洋异常的内部；另一块尺度为260×580公里，位于太平洋异常内部靠近边界的地方。我们的研究表明超低速区，太平洋异常和周围的高速异常的复杂相互作用可能导致了夏威夷地幔柱的产生。