新的超級計算機模型揭示青藏高原地下奧秘＊

王立偉 王艷茹 編譯

（中國科學院蘭州文獻情報中心，蘭州730000）

（編譯者電子信箱，王立偉：wanglw＠llas.ac.cn）

青藏高原成因主流理論認為，印度板塊向北俯沖導致青藏高原水平縮短，同時向上抬升。近日，研究人員采用Stampede 和Lonestar 4超級計算機進行數據模擬，整合不同類型的地震波反演地球圖像。應用地球物理勘探中的全波形反演技術，結合上千個地震觀測站的地震記錄，精確地對青藏高原下部進行了高分辨率三維層析成像。相關成果發表在近期的《地球物理學研究雜志：固體地球》（Journal of Geophysical Research：Solid Earth）雜志。

科學家采用超級計算機的三維徑向各向異性模型，對東亞下部地殼和地幔進行成像，結合2007～2011 年間227 個東亞的地震數據，發現青藏高原下方存在高速地質體，蒙古的Hangai Dome下方存在深部地幔物質上涌。該研究將有助于尋找隱蔽油氣藏，探索東亞以及世界其他地區的地下巖石結構。研究人員通過測量波速的變化來模擬地下巖石物質性質的變化，再將數值模擬結果與實際觀測進行對比，進而改進模型。

研究發現，在地下100km 內，高波速（高V）異常對應于準噶爾盆地、塔里木盆地、鄂爾多斯地塊和揚子地臺，而強烈的低波速（低V）異常與羌塘地塊、松潘—甘孜褶皺帶、川滇地塊、阿勒泰—薩彥山脈、太平洋板塊和菲律賓板塊邊緣的弧后盆地相一致。高速構造的三維幾何結構反映了青藏高原下部巖石圈的結構，為歐亞板塊之下的印度板塊的俯沖洋殼以及陸殼的演化提供了線索。青藏高原地區板塊的碰撞可以引發毀滅性的地震，如2015年的尼泊爾地震，地處兩大板塊匯聚邊界的南緣。科學家們希望利用地震來建立底層結構模型，以便更好地理解這些地震的起源。另外，研究表明通過模擬深部構造的迭代反演方法還可以應用于勘探地震學，尋找隱藏油氣藏。

文獻來源：Chen M，Niu F，Liu Q，et al.Multiparameter adjoint tomography of the crust and upper mantle beneath East Asia：1.Model construction and comparisons.J.Geophys.Res.Solid Earth，2015，120（3）：1762－1786.doi：10.1002/2014JB0116 38（2015）.［2015－06－17］.http：∥onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2014JB011638/full