全球地幔衰减三维模型：揭示地球内部奥秘的关键钥匙

时间：2025年1月23日

来源：Nature

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基于波速的地震层析模型难以区分地球三维结构的热成因或成分成因。研究人员开展了全球地幔衰减三维模型研究，利用地球振荡得到全地幔衰减模型。该研究有助于理解地幔对流演化，对探究地球内部结构意义重大。

地震层析模型仅基于波速，在区分地球三维结构的热成因或成分成因方面能力有限¹。通过衰减观测补充波速信息，能够实现这种区分，这对理解地幔对流演化至关重要。然而，目前全球三维衰减模型仅适用于上地幔^2,3,4,5。此处展示了利用地球振荡得到的全地幔三维衰减模型，该模型对高达四阶的偶次球谐函数进行了约束。在上地幔，高衰减与低波速相关，表明其热成因，这与先前研究一致^6,7。在下地幔，情况相反，“环太平洋带” 衰减最高，此处地震波速较快；而大低波速省（LLSVPs）衰减最低。将该模型与基于实验室的粘弹性模型预测的波速和衰减进行比较⁸，表明环太平洋区域温度较低、晶粒较小⁹，环绕着温度较高、晶粒较大的 LLSVPs。根据推断的晶粒尺寸和温度变化计算出的粘度证实，LLSVPs 是长期稳定的特征¹⁰。