长白山火山下方地幔转换带中滞留的俯冲太平洋板块存在空缺吗?

摘要

针对近年来长白山火山下方地幔转换带中是否存在低波速异常指示的太平洋板块“空缺”而引起的不同科学认识的热烈辩论,本文主要回顾了中国东北地区地幔转换带的体波成像结果.使用相对走时残差的远震体波成像结果显示,长白山火山以西地幔转换带中存在低波速异常指示的太平洋板块“空缺”;而使用绝对走时残差的区域成像和全球成像结果.尽管展示出长白山火山以西比以东略低的波速异常,但长白山火山以东至中国东北重力梯度带区域下方的地幔转换带均展示出明显的连续的高波速异常.在接收函数分析时,如果以全球平均值660km而非中国东北地区平均值670km作为基准,来分析660km间断面是抬升还是下沉;以全球平均值250km而非中国东北地区平均值260km作为基准,来分析地幔转换带是增厚还是减薄的话,则可以得到长白山火山以东至中国东北重力梯度带区域660km间断面下沉与地幔转换带增厚的认识,这种与绝对走时残差成像结果展示的地幔转换带为连续的高波速异常结果相一致的结果,说明LS-洋板块俯冲前缘已由日本海沟抵达中国东北松辽盆地与大兴安岭交界处.结合高温高压实验、数值模拟与岩石地球化学研究结果,本文并不支持长白山火山以西的地幔转换带存在低波速异常指示的板块“空缺”和地幔转换带“减薄”的认识.长白山火山的深部起源与太平洋板块深俯冲至中国东北松辽盆地与大兴安岭交界处形成的“大地慢楔”结构动力学相关.