科技日?qǐng)?bào)合肥2月24日電 (記者吳長(zhǎng)鋒)記者從中國(guó)科大獲悉，該校和中科院測(cè)地所的科研人員與國(guó)際同行開展合作，首次發(fā)現(xiàn)了非對(duì)稱路徑660千米間斷面散射波震相，揭示了地幔410及660千米間斷面的小尺度起伏特征，為地幔對(duì)流模式研究提供關(guān)鍵證據(jù)，研究成果日前在國(guó)際權(quán)威期刊《科學(xué)》上發(fā)表。

板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)是固體地球科學(xué)的基石，刻畫了巖石圈的基本運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，而地幔對(duì)流理論則為理解板塊運(yùn)動(dòng)提供了動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)。然而長(zhǎng)期以來(lái)，地幔對(duì)流模式的研究一直存在巨大的爭(zhēng)議，分歧主要集中于全地幔對(duì)流和上下地幔分層對(duì)流兩個(gè)模式。近年來(lái)還有一些學(xué)者提出了地?；旌蠈?duì)流模式猜想，即一些區(qū)域地幔分層對(duì)流、其他區(qū)域上下地幔整體對(duì)流。

科研人員數(shù)年間搜集了全球密集臺(tái)陣記錄到的深震波形，開展了慢度、偏振、到時(shí)、包絡(luò)形態(tài)等多震相特征分析，計(jì)算了一系列理論散射地震圖、并與實(shí)測(cè)地震波形對(duì)比，發(fā)現(xiàn)了660千米界面小尺度起伏導(dǎo)致的前驅(qū)散射波，而且該信號(hào)強(qiáng)度存在區(qū)域差異。對(duì)應(yīng)于410千米界面的前驅(qū)散射波沒(méi)有被觀測(cè)到，表明該界面比較平滑。該研究以PKiKP、PKKKP等體波作為參考震相，估計(jì)了660千米間斷面小尺度起伏的幅度，估計(jì)其功率譜系數(shù)C2D量級(jí)為10—1000米，遠(yuǎn)大于地表的小尺度起伏(C2D為米級(jí))，表明660千米間斷面小尺度起伏遠(yuǎn)比地表的更劇烈。

基于地震學(xué)的觀測(cè)與分析，科研人員提出410千米界面主要成因?yàn)橄嘧儯?60千米界面則不完全為相變面，在一些區(qū)域還應(yīng)該是化學(xué)分界面，在其他區(qū)域化學(xué)分層不明顯。這項(xiàng)研究成果支持了地幔混合對(duì)流模式，進(jìn)一步深化了對(duì)地球動(dòng)力學(xué)的理解。

編輯：魏蔚

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