俯沖帶是板塊構(gòu)造中會聚邊界的主要部分,而且還是地球內(nèi)部物質(zhì)循環(huán)的重要組成部分。因此,對俯沖帶的研究是認(rèn)識地球內(nèi)部演化及動力系統(tǒng)的有效途徑之一。地幔中的各向異性主要與橄欖石晶體的優(yōu)勢排列方向有關(guān),其能夠為俯沖帶提供地幔變形的重要信息。
地質(zhì)地球所地球深部結(jié)構(gòu)與過程研究室地震學(xué)學(xué)科組王建副研究員與日本東北大學(xué)趙大鵬教授合作,利用區(qū)域地震的P波震相數(shù)據(jù)對日本俯沖帶地區(qū)進(jìn)行了方位及徑向各向異性層析成像研究。研究結(jié)果表明俯沖帶內(nèi)部的各向異性結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,日本東北俯沖帶(圖1和圖2)與九州地區(qū)俯沖帶(圖3和圖4)的各向異性結(jié)構(gòu)存在著異同,例如:弧前地幔楔中存在與海溝平行的方位角快速方向;弧后地幔楔中主要表現(xiàn)為與海溝垂直的方位角快速方向;俯沖的太平洋及菲律賓板塊表現(xiàn)為與海溝平行的方位角快速方向;負(fù)的徑向各向異性主要存在于火山鏈下方地幔楔中的低速體中,而正的徑向各向異性(水平P波速度>垂直P波速度)結(jié)構(gòu)主要存在于俯沖板塊內(nèi);日本東北地區(qū)火山鏈下方地幔楔中存在著與海溝平行的方位角快速方向,而九州地區(qū)火山鏈下方似乎不存在此各向異性特征等。這些研究結(jié)果為俯沖帶的巖石學(xué)及動力學(xué)研究工作提供了新的地球物理證據(jù)。
該研究結(jié)果近期發(fā)表在國際知名地球物理領(lǐng)域期刊Geophysical Journal International ( Wang and Zhao. P-wave tomography for 3-D radial and azimuthal anisotropy of Tohoku and Kyushu subduction zones. Geophysical Journal International, 2013, 193: 1166-1181)。該期刊提供了其發(fā)表全部論文在每月的全文瀏覽量及下載量統(tǒng)計,并給出了前50篇論文(Most-Read Articles)的信息。王建等人的論文自正式發(fā)表迄今多次上榜(例如,2013年5月第24名、2013年6月第16名、2013年10月第46名、2013年12月第30名)。