Tonga-Kermadec俯冲带深源地震成因以及深部速度结构的探索

摘要

地球上大部分的地震发生在俯冲板块与上覆板块的交界面或者在俯冲板块内部,其中发生在两个板块分界面上的地震深度约为25-35km,在该深度以下地震都发生在俯冲板块内部.。而对于深部地震的定位以及板块本身和周围区域的速度成像研究将有助于深源地震成因以及深部结构的探索。由于位于Tonga-Kermadec 俯冲带的区域台站很少，所以利用最新发展的远震双差层析成像算法(teletomoDD, Pesicek et al., 2014), 利用板块内的地震对在全球台站的到时差数据来对板块内的地震重新定位，以及对板块及其周围区域进行速度成像研究。初步结果显示无论是Tonga还是Kernadec俯冲板块在大约深度400km处存在一个明显的速度变化。南部的Kernadec俯冲板块在深度400km以上是一个高速（～+2%）异常，对应于冷的俯冲板块，并且结果显示Kemadec板块并没有穿过地幔转换带，而是平卧滞留在地幔转换带上方，而在地幔转换带内（深度410-660km）对应于明显的低速异常（～-2%）。北部的Tonga俯冲板块在400km 以上同样是一个高速（～+2%）异常，对应于冷的俯冲板块，结果显示俯冲板块穿过了地幔转换带并产生非常丰富的深震，但地幔转换带内板块所俯冲的区域（也是深震发生的区域）为正常的平均地幔速度或者是偏低的速度异常，而板块两侧的地幔转换带仍对应着明显的低速异常（～-2%）。