地質地球所等獲得特提斯構造帶地幔頂部P波速度

　　由新特提斯洋閉合導致非洲板塊、阿拉伯板塊、印度板塊與歐亞大陸碰撞而形成的特提斯造山帶是當今全球最大的陸陸碰撞造山帶，對該構造帶深部結構及動力學過程的研究也是地球科學界的熱點。地震層析成像是探測地球內部結構直接有效的手段，利用地震波路徑集中于上地幔頂部的Pn波這一優勢震相可以獲得地幔頂部高分辨率的成像結果，然而傳統Pn成像方法在殼幔結構復雜、莫霍面起伏較大的區域反演結果存在系統性誤差。

　　中國科學院地質與地球物理研究所地球深部結構與過程研究室副研究員呂彥與合作者陳凌、陳棋以及中科院測量與地球物理研究所研究員倪四道，發展了適應于復雜殼幔結構的地震波速度與各向異性聯合反演方法，并將該方法應用于特提斯構造帶，獲得了從歐洲東部到我國中西部地區上地幔頂部高精度Pn波速度及各向異性結構。研究顯示，亞平寧半島、伊朗高原、高加索、緬甸等區域與地表火山對應的地幔頂部低速結構揭示了與板塊碰撞俯沖相關的地幔熱物質上涌對巖石圈的影響；處于陸陸碰撞相對年輕階段的伊朗高原地區，地幔熱物質活動較青藏高原地區更為顯著；亞得里亞微板塊周邊顯著的Pn波各向異性結構顯示，亞得里亞海東西兩側上地幔頂部存在強烈的擠壓作用；青藏高原東構造結區域與地表運動一致的Pn波各向異性表明該區域存在殼幔耦合運動；云南地區26°N南北兩側的速度及各向異性結構差異，顯示該南北兩側分別主要受到不同的地球動力學過程影響，北側受青藏高原物質擠出作用控制，南側受印度板塊俯沖影響顯著。

　　將該地震波速度與各向異性聯合反演方法應用于地殼內傳播的Pg震相，研究組還獲得了伊朗北部Damavand火山以及Sahand-Sabalan火山地區地殼P波橫向速度及各向異性結構。研究發現，火山地區地殼P波速度與地幔頂部Pn波速度結構具有顯著對應關系，顯示了地幔熱物質上涌對火山區域地幔頂部和地殼結構的共同影響。Sahand-Sabalan火山區地殼速度結構表明，Sahand火山下方地殼內存在規模更大的巖漿物質存儲。

　　新發展出的適應于復雜殼幔結構的聯合成像方法，可以獲得更準確的地球內部地震波速度與各向異性結構，并為研究板塊碰撞過程、殼幔深淺部耦合特征等提供更為可靠的地震學依據。相關研究成果近期發表在國際期刊《地球物理研究雜志：固體地球》（Lü et al. Pn tomography with Moho depth correction from eastern Europe to western China. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2017, 122(2): 1284-1301)和《中國科學：地球科學》(Lü et al. Upper crustal P-wave velocity structure beneath two volcanic areas in northern Iran. Science China Earth Sciences, 2017, doi:10.1007/s11430-016-9005-7)。