Nat Geosci: 喜马拉雅山脉下发现超低速带

地刊速览 · 公众号 · · 2024-12-22 15:36

主要观点总结

本文主要介绍了位于喜马拉雅山脉下方地幔底部的超低速带（ULVZ）的最新研究成果。通过测量地震各向异性，研究者推断出地幔流动方向，并结合三维地震波场模拟，重建了超低速带的结构和性质。研究发现，该区域存在明显的地震各向异性，表明地幔物质存在水平剪切运动，超低速带的形成可能与俯冲到地幔底部的板块残余有关。

关键观点总结

关键观点1: 超低速带（ULVZ）是位于喜马拉雅山脉下方地幔底部的结构，其成因和演化是地球科学领域的未解之谜。

文章介绍了最新研究成果，通过测量地震各向异性和三维地震波场模拟，重建了超低速带的结构和性质。

关键观点2: 研究发现，喜马拉雅山脉下方的超低速带的横波速度比周围地幔低32%到40%。

该区域存在明显的地震各向异性，表明地幔物质存在水平剪切运动。

关键观点3: 研究人员认为超低速带的形成可能与俯冲到地幔底部的板块残余有关，并可能受到周围强烈地幔变形的控制和影响。

这项研究为超低速带的形成和演化提供了新的见解。

正文

超低速带 (ULVZ) 是位于地幔底部、地震波速异常低的小范围结构，其成因和演化一直是地球科学领域未解之谜。

2024年2月26日 Nature Geoscience 期刊发表了最新文章，聚焦喜马拉雅山脉下方地幔底部，利用穿过该区域的地震波数据，通过测量地震各向异性（地震波速的方向性差异）来推断地幔流动方向，同时使用三维地震波场模拟，重建了超低速带的结构和性质。

图1 Source–receiver configuration used in this study

研究发现，喜马拉雅山脉下方存在一个超低速带，其横波速度比周围地幔低32%到40 % 。同时，该区域存在明显的地震各向异性，表明地幔物质存在东北-西南方向的水平剪切运动。研究人员认为这种西南向的流动可能与俯冲到地幔底部的板块残余有关。超低速带位于各向异性区域的西南边缘，表明它可能受到周围强烈地幔变形的控制和影响。

图2 Summary of ULVZ and anisotropy results

图3 Comparison between observations and model results for a Ppv elastic tensor with a dominant slip system of [100](010)

这项研究首次将超低速带和地震各向异性观测结果结合起来，为超低速带的形成和演化提供了新的见解。

图4 Summary of results and interpretations

论文信息： Wolf, J., Long, M.D. & Frost, D.A. Ultralow velocity zone and deep mantle flow beneath the Himalayas linked to subducted slab . Nat. Geosci. (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01386-5