南海及其北陆缘的上地幔结构研究

The South China Sea and its northern continental margin have complicate tectonic structure, which were strongly affected by the western Pacific subduction, the collision of the Indian plate, and the Hainan hotspot. The detailed upper mantle structure will be important for understanding how different dynamic processes interact from the deep interior to the surface. This proposal will focus on using the seismic data from the China National Earthquake Center recording earthquakes around the South China Sea to study the lateral variations of the velocity structures and possible anisotropy in the upper mantle beneath. Using the triplications and the multiples bouncing at the surface will reduce the nonuniqueness of model parameters and produce a new velocity model of the upper mantle with the techniques of waveform modeling and inversion. Furthermore, comparing the upper mantle structures with the tectonic environments will be crucial for deciphering the geodynamical evolution of this region.

南海及其北陆缘构造背景复杂，受到西太平洋俯冲、印度板块碰撞、海南地幔柱的强烈影响，其下方精细上地幔结构对认识该区域从深部到地表不同动力学系统如何相互作用起到重要作用。本课题将利用中国国家地震台网记录到的环南海地震的数据，通过分析和模拟以三重震相为主的波形数据，来研究南海及其北陆缘下方上地幔的速度结构的横向变化和各向异性特性。通过分析不同震中距上的三重震相和地表多次反射震相，消除模型参数解的不唯一性；综合采用波形模拟和反演的方法，获得更为精确的地震波速度模型。在此基础上，对比南海及其北陆缘上地幔速度结构和构造的关系，对探讨该区域动力学演化历史具有重要作用。

精细的地幔结构对认识从深部到地表不同动力学系统如何相互作用起到重要作用。本课题主要利用中国国家地震台网的数据，针对以南海及其北陆缘为主的西太平洋的深部地幔结构为研究对象，主要研究内容和取得的重要进展如下：（1）通过分析和模拟三重震相数据，确定华南东边下方660千米不连续面是尖锐的，意味着该区域可能代表了正常地幔；同时南海北缘的岩石圈厚度为65千米，且该区域的岩石圈演化可能受到海南地幔柱的影响；（2）发现了用于下地幔散射体成像的新震相，并对鄂霍茨克海和斐济-汤加地区中地幔小尺度散射体进行了定位和物理性质的确定，结合板块重构，确定了这些散射体和古俯冲的关系；（3）通过多路径成像和波形模拟，获得了东亚边缘下地幔俯冲板片精细结构，发现该板块向东南倾斜，与西太平洋典型的古俯冲方向相反，提出了新的西太平洋构造演化模型；（4）获得了中国大陆下方的SKS横波分裂特征。项目共发表论文6篇，在国内、国际会议做口头和展板报告10次。