采用剪切波分裂方向约束的板块绝对运动模型研究

摘要：

板块绝对运动(即岩石圈板块相对于深部地幔的运动)导致软流圈深度存在较强的剪切作用,为软流圈呈现较强的地震波速各向异性提供了一种物理解释.相应地,软流圈地震各向异性的实测数据为反演板块绝对运动提供了一种定量的约束.本文利用前人发表的由 474 个剪切波分裂数据组成的全球软流圈地震各向异性方向数据集,结合板块相对运动模型 MORVEL,通过加权最小二乘法反演板块绝对运动.计算结果表明,由实测数据约束的板块绝对运动模型不能将观测数据拟合到原始数据测量误差要求的统计水平上,反映出以地震各向异性方向指示板块绝对运动方向存在原始数据测量误差之外的系统性误差.该误差或可归因于板块绝对运动控制软流圈地震各向异性的物理机制复杂性以及小尺度地幔流动的区域复杂性.因此,地震各向异性方向只能从统计平均的意义上约束板块绝对运动方向,两者间的差别除了测量误差外还应包含复杂物理成因的模型误差.在原始数据测量误差的基础上增加 20°的模型误差并且剔除一个离群数据后,本文得到了最优拟合剪切波分裂数据集的 SKS473 模型,并与由热点数据反演得到的板块绝对运动模型进行对比.由于约束板块绝对运动的地震各向异性数据和热点数据都存在误差较大、地理分布不均的局限性,结合两类数据的联合反演或可成为未来建立更高精度板块绝对运动模型的有效途径.

关键词：地震各向异性、剪切波分裂、板块绝对运动、最小二乘拟合、逐一剔除法

所属期刊栏目：63

分类号：P313;P315(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)

资助基金：国家自然科学基金项目;中国科学院"百人计划"项目联合资助

在线出版日期：2020-03-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：172-183