文章來源于：中國(guó)科學(xué)院，原文鏈接：地質(zhì)地球所在天山造山帶及鄰近區(qū)域地幔過渡帶結(jié)構(gòu)方面獲進(jìn)展

天山造山帶位于亞洲中部，距印度和歐亞大陸的碰撞邊界約2000公里，是世界上最大、最活躍的陸內(nèi)造山帶。科學(xué)家一般認(rèn)為天山造山帶是由古生代諸多微大陸、島弧和古亞洲洋俯沖碰撞形成的，經(jīng)歷了中生代到早新生代的夷平作用。在漸新世，歐亞與印度大陸陸-陸碰撞碰引起的遠(yuǎn)場(chǎng)應(yīng)力的持續(xù)影響下，天山地區(qū)構(gòu)造活動(dòng)重新被激活，造山帶迅速抬升。由于活躍的構(gòu)造活動(dòng)，天山造山帶被視為研究陸內(nèi)造山演化和造山過程的理想研究區(qū)域。然而，長(zhǎng)期以來，獨(dú)立的地震證據(jù)對(duì)天山東部的深部動(dòng)力過程約束不足，導(dǎo)致諸多深部動(dòng)力學(xué)問題存在較大爭(zhēng)議，限制了對(duì)天山東部地區(qū)地幔流動(dòng)模式的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。

針對(duì)上述問題，中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所巖石圈演化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士生劉東洋與導(dǎo)師研究員趙亮、中科院院士肖文交院士等，基于科技部“北方增生造山成礦系統(tǒng)的深部結(jié)構(gòu)和成礦過程”項(xiàng)目在天山地區(qū)布設(shè)的流動(dòng)臺(tái)站觀測(cè)數(shù)據(jù)及中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理中心提供的固定臺(tái)數(shù)據(jù)（圖1），利用P波接收函數(shù)方法和三維速度校正技術(shù)對(duì)天山東部地區(qū)的地幔過渡帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行精細(xì)成像，為認(rèn)識(shí)天山地區(qū)深部動(dòng)力學(xué)過程提供重要的地震學(xué)約束。

研究結(jié)果表明，天山造山帶和達(dá)布爾特造山帶下方410公里間斷面存在～9.3 km 的抬升，對(duì)應(yīng)天山東部分離的巖石圈根（或斷裂的巖石圈）與地幔過渡帶相互作用區(qū)域，相關(guān)的負(fù)溫度異常是過渡帶增厚的主要原因，而660公里間斷面沒有發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，說明下沉的巖石圈沒有到達(dá)過渡帶底部。過渡帶中分離的巖石圈周圍的存在由于410間斷面的凹陷和660間斷面隆起導(dǎo)致的過渡帶減薄，科研人員認(rèn)為該現(xiàn)象源自下地幔的上升流引起的平均約+100 K 的熱異常，地幔上升流的產(chǎn)生與活動(dòng)板塊沉降引起的回流系統(tǒng)有關(guān)。塔里木盆地與準(zhǔn)噶爾盆地間的巖石圈匯聚可能形成了一個(gè)屏障，阻止了上升流流向東天山下方，促使其分別流入塔里木盆地和準(zhǔn)噶爾盆地下方。 

研究成果發(fā)表在Journal of Geophysical Research: Solid Earth上。研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目等的支持。 

論文鏈接 

　　圖1.研究區(qū)構(gòu)造地形圖及地震臺(tái)站分布。黃色三角表示阿爾泰地區(qū)的15個(gè)臨時(shí)地震臺(tái)(GP)，紅色三角表示位于天山地區(qū)的41個(gè)臨時(shí)地震臺(tái)(CO)。藍(lán)色三角形代表新疆臺(tái)網(wǎng)(XJ)的45個(gè)永久地震臺(tái)站，由中國(guó)國(guó)家地震網(wǎng)提供。

　　圖2.地幔過渡帶過渡帶厚度圖。（a）利用三維He and Santosh (2018) 模型校正后的結(jié)果，紅色虛線代表剖面的位置；（b）利用 Koulakov (2011) 三維速度模型校正后的結(jié)果；（c）沿a剖面的CCP圖像；（d）沿b剖面的CCP圖像，剖面圖中白色虛線表示410和660間斷面的參考深度，紅色實(shí)線表示P410s和P660s的最大振幅深度。

圖3.天山地區(qū)地幔過渡帶界面成像及動(dòng)力學(xué)解釋。