美国阵列来推断上层地幔断层的多尺度粗糙度：对大断层模型的依赖性分析
地球物理
2025-04-29 v1
摘要
我们采用 3D 平面波迁移对上层地幔断层（深度 410 km 和 660 km）的地形进行成像，这些断层定义了过渡带。我们发现，两条断层在所有可分辨尺度上都具有地形变化。本文检验了断层粗糙度对断层模型的依赖性。我们选取了区域、全球、表面波和体波断层模型，对同一美国阵列数据集进行迁移，以区分不同尺度的粗糙度。其目标是评估使用不准确速度模型时的哪些特征可能是人工 artifacts。我们发现，最大尺度特征取决于断层模型的选择，而较小尺度的特征几乎完全独立于当前所需的模型。我们认为，这一观察是美国阵列数据采样密度未能捕获上层地幔断层小尺度粗糙度的额外证据。我们发现，仅基于体波旅行时间的模型无法消除两条断层在大陆尺度上的偏移量，这一偏移量与板块边缘（大陆幔）相关。我们得出结论，该偏移是与纯体波模型对上层地幔波速低估有关的人工 artifacts。采用表面波色散数据联合反演得到的模型较少受此类人工 artifacts 的影响。大尺度地形变化与下印第安纳大陆下亚洲板块俯冲的刚性板块运动模型相符。较小尺度的地形在垂直地幔流经过渡带的区域表现出更大的变动。
引用
@article{arxiv.2504.19290,
title = {Multiscale Roughness of Upper Mantle Discontinuities Inferred from the USArray: Dependence on Tomography Models},
author = {Yinzhi Wang and Gary L. Pavlis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.19290},
year = {2025}
}