菲律宾海板块的地震层析成像探究综述.pdfVIP

1 ·921· 中国地球物理201 (26)海洋地球物理学 菲律宾海板块的地震层析成像研究综述 TheSeismic for SeaPlate TomographicPhilippine Study 范建柯1，2 吴时国1 FanJiankeWu Shiguo 1．中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室 青岛266071； 2．中国科学院研究生院 北京100049 菲律宾海板块作为西太平洋地区的主要构造单元，由于欧亚板块、太平洋板块和印度一澳大利亚板块 的汇聚俯冲成为地球上构造最复杂的区域之一，也是研究热点之一。菲律宾海板块的东边缘是该板块和太 平洋板块的俯冲接触地带，由北向南依次为伊豆一小笠原海沟、马里亚纳海沟、雅浦海沟和帕劳海沟，西 边缘是该板块和欧亚板块的俯冲接触地带，由北向南依次为南海海槽、琉球海沟、马尼拉海沟、菲律宾海 沟。不同板块的俯冲碰撞引发的强烈频繁的地震活动为地震层析成像研究提供了极大的便利条件。 对菲律宾海板块的地震层析成像研究工作已经有很多，VanderHilsteta1．、Fukaoeta1．等在他们的全球P波 层析成像研究中着重对此地区进行了讨论，朱介寿等对东亚及西太平洋地区的横波速度结构进行了讨论。纵剖 地幔转换带堆积，剖面图显示，堆积板片向西北水平延伸约2000km，西边缘可能已到达中国大陆下部。马里 亚纳俯冲带，太平洋板块向菲律宾海板块下俯冲，以近于垂直的角度到达660km间断面附近，并在转换带下 部堆积，在下地幔800--1300km区域有一个比较大的高速异常体，可能与当前的俯冲板块有关；雅浦一帕劳海 沟，只有非常微弱的高速影像，深度不超过150km，说明此处可能没有强烈的碰撞俯冲活动，较平静。南海海 槽—琉球俯冲带，菲律宾海板块向欧亚板块下俯冲，深度只到达400km左右，影像较微弱，几乎被周围大范 围的低速异常所掩盖，可能与低通滤波和大尺度网格剖分有关。马尼拉俯冲带，欧亚板块向菲律宾海板块下俯 冲，近于垂直角度俯冲到400km附近，然后折向菲律宾海板块下俯冲到660km间断面。菲律宾俯冲带，菲律 宾海板块向欧亚板块下俯冲，近于垂直角度，由200km左右直到900km，并在转换带大量堆积。吕宋岛两侧 分别是欧亚板块和菲律宾海板块的相向俯冲，层析图像上由于分辨率不够高无法清晰地分辨俯冲的具体形态， 因此两条俯冲带的接触转换仍需要进一步研究。在不同深度的水平剖面上，在转换带深度上日本西部至欧亚大 冲板块有关的高速异常的存在，说明可能此处未有俯冲活动发生。朱介寿等在其面波研究中发现，东亚至西太 进一步的研究表明该岩石圈和软流圈的三维横波速度结构与太平洋洋中脊、大西洋洋中脊和印度洋洋中脊及其 邻区的岩石圈和软流圈横波速度结构十分相似，而与东太平洋边缘现代板块俯冲带的岩石圈与软流圈的横波速 度结构有显著差异。另外，上地幔中的低速异常可能代表存在热液流动，而这些可能来自于板块俯冲中的脱水 和地幔楔中的角流作用的流体可能是导致火山活动和弧后扩张等的主要因素。在某些剖面的下地幔，直到核幔 边界也可见清晰的高速异常，推断为早期的俯冲板片在转换带堆积后由于自身重力导致的陷落。 关于西太平洋地区的板块动力学问题，目前有三种观点：一是认为由于太平洋板块的转向导致原库拉 一太平洋板块间的转换断层演变为俯冲带，并引起随后的海沟翻转和弧后扩张：二是认为菲律宾海板块由 初始的赤道位置经过两次主要的旋转逐渐移动到目前的位置；三是认为印度一澳大利皿板块向欧亚板块俯 冲碰撞挤出，引起东亚大陆各块体向东离散，形成大陆裂谷及边缘海。根据地震层析成像的结果，第二种 关于菲律宾海板块曾发生大规模旋转漂移的观点未得到支持，另外两种观点由于研究的深度范围不同得出 不同的观点，各有一定的正确性，更多的证据依赖于更详细的地震层析成像研究。 参考文献