俯冲带是板块构造中会聚边界的主要部分,而且还是地球内部物质循环的重要组成部分。因此,对俯冲带的研究是认识地球内部演化及动力系统的有效途径之一。地幔中的各向异性主要与橄榄石晶体的优势排列方向有关,其能够为俯冲带提供地幔变形的重要信息。
地质地球所地球深部结构与过程研究室地震学学科组王建副研究员与日本东北大学赵大鹏教授合作,利用区域地震的P波震相数据对日本俯冲带地区进行了方位及径向各向异性层析成像研究。研究结果表明俯冲带内部的各向异性结构非常复杂,日本东北俯冲带(图1和图2)与九州地区俯冲带(图3和图4)的各向异性结构存在着异同,例如:弧前地幔楔中存在与海沟平行的方位角快速方向;弧后地幔楔中主要表现为与海沟垂直的方位角快速方向;俯冲的太平洋及菲律宾板块表现为与海沟平行的方位角快速方向;负的径向各向异性主要存在于火山链下方地幔楔中的低速体中,而正的径向各向异性(水平P波速度>垂直P波速度)结构主要存在于俯冲板块内;日本东北地区火山链下方地幔楔中存在着与海沟平行的方位角快速方向,而九州地区火山链下方似乎不存在此各向异性特征等。这些研究结果为俯冲带的岩石学及动力学研究工作提供了新的地球物理证据。
该研究结果近期发表在国际知名地球物理领域期刊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)。该期刊提供了其发表全部论文在每月的全文浏览量及下载量统计,并给出了前50篇论文(Most-Read Articles)的信息。王建等人的论文自正式发表迄今多次上榜(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)。