新的超级计算机模型揭示青藏高原地下奥秘＊

王立伟 王艳茹 编译

（中国科学院兰州文献情报中心，兰州730000）

（编译者电子信箱，王立伟：wanglw＠llas.ac.cn）

青藏高原成因主流理论认为，印度板块向北俯冲导致青藏高原水平缩短，同时向上抬升。近日，研究人员采用Stampede 和Lonestar 4超级计算机进行数据模拟，整合不同类型的地震波反演地球图像。应用地球物理勘探中的全波形反演技术，结合上千个地震观测站的地震记录，精确地对青藏高原下部进行了高分辨率三维层析成像。相关成果发表在近期的《地球物理学研究杂志：固体地球》（Journal of Geophysical Research：Solid Earth）杂志。

科学家采用超级计算机的三维径向各向异性模型，对东亚下部地壳和地幔进行成像，结合2007～2011 年间227 个东亚的地震数据，发现青藏高原下方存在高速地质体，蒙古的Hangai Dome下方存在深部地幔物质上涌。该研究将有助于寻找隐蔽油气藏，探索东亚以及世界其他地区的地下岩石结构。研究人员通过测量波速的变化来模拟地下岩石物质性质的变化，再将数值模拟结果与实际观测进行对比，进而改进模型。

研究发现，在地下100km 内，高波速（高V）异常对应于准噶尔盆地、塔里木盆地、鄂尔多斯地块和扬子地台，而强烈的低波速（低V）异常与羌塘地块、松潘—甘孜褶皱带、川滇地块、阿勒泰—萨彦山脉、太平洋板块和菲律宾板块边缘的弧后盆地相一致。高速构造的三维几何结构反映了青藏高原下部岩石圈的结构，为欧亚板块之下的印度板块的俯冲洋壳以及陆壳的演化提供了线索。青藏高原地区板块的碰撞可以引发毁灭性的地震，如2015年的尼泊尔地震，地处两大板块汇聚边界的南缘。科学家们希望利用地震来建立底层结构模型，以便更好地理解这些地震的起源。另外，研究表明通过模拟深部构造的迭代反演方法还可以应用于勘探地震学，寻找隐藏油气藏。

文献来源：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