印支半岛地幔过渡带研究揭示板片俯冲和地幔上涌
Mantle transition zone discontinuities beneath the IndochinaPeninsula: Implications for slab subductionand mantle upwelling
刚性印度板块的俯冲引起了亚洲大陆内部的剧烈构造破坏。印度板块和亚洲板块的碰撞不但产生了世界上海拔最高的山系，而且导致了主要走滑断层的发育，以及大陆块体向东和东南方向的挤出。印支半岛坐落于东喜马拉雅构造结的东南缘，沿着红河断裂带已经被挤出了近700千米，与南海的构造演化息息相关（图1）。为了揭示印支半岛深部地幔的构造运动机制，同济大学海洋与地球科学学院于有强助理教授与其合作者利用来自于此地区33台地震台站（包括同济大学在越南布设的6台地震台站）数据首次开展了地幔过渡带研究。
图1. 宽频带地震台站在印支半岛地形图上的分布。红色实线代表的是主要的走滑断层，虚线是主要的缝合带。绿色、蓝色和紫色圆圈分别代表来源于美国IRIS机构，日本东京大学和同济大学的地震台站。红色三角号为新生代火山。
通过利用接收函数方法对所有数据处理得到的结果分析发现，印支半岛下方地幔过渡带内存在俯冲板片且板片的下沉引起了东西两端地幔物质的上涌，并且证实了板片窗的存在（图2）。该地区大规模的新生代火山活动和层析成像观测到的上地幔低速异常可能与此下沉板片引起的地幔上涌相关。该项研究表明西侧印度板块在印支半岛下方的斜俯冲对南海演化的影响是不可忽略的，为揭示其演化机理提供了更多深部地球物理证据。
图2. 印支半岛下方（东西向剖面）地幔过渡带构造运动示意图。
该项研究由同济大学领导完成，美国密苏里科技大学、南方科技大学和越南河内矿业地质大学参与了此项研究工作，得到了国家自然科学基金（41606043和41676033）和“全球变化与海气相互作用”专项课题资助。
作者主页：
于有强：http://ocean.tongji.edu.cn/space/yuyouqiang/
Stephen Gao：http://web.mst.edu/~sgao/
Kelly H. Liu：http://web.mst.edu/~liukh/
杨挺：http://ocean.sustc.edu.cn/?p=600
薛梅：http://ocean.tongji.edu.cn/space/meixue
Citation：
Yu, Y., Gao, S. S., Liu, K. H., Yang, T., Xue, M., & Le, K. P. (2017). Mantle transition zone discontinuities beneath the Indochina Peninsula: Implications forslab subduction and mantle upwelling. Geophysical Research Letters, 44, 7159-7167.
全文链接：
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017GL073528/full
Abstract：
While the northward indentation of the Indian into Eurasian plates has been intensively investigated, its oblique subduction beneath the Indochina Peninsula (ICP) and the role it played on mantle structure and dynamics remain enigmatic. In this first regional-scale receiver function study of the mantle transition zone (MTZ) discontinuities beneath the ICP and its surrounding areas, we stack ∼12,000 receiver functions recorded at 33 stations using a non-plane wave common-conversion-point stacking technique. Systematic spatial variations of MTZ thickness with departures between -21 and +24 km from the globally averaged value are revealed, providing independent evidence for the presence of slab segments in the MTZ beneath the central and a slab window beneath the western ICP. The results also support the existence of broad mantle upwelling adjacent to the eastern edge of the slab segments, which might be responsible for the widespread Cenozoic volcanisms and pervasively observed upper mantle low velocities in the area.