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  我校地球和空间科学学院和我国科学院精细丈量科学与技术创新研讨院的科研团队及世界同行展开协作，展开了SKKKP B焦点延伸震相勘探核幔鸿沟超低速区的新办法，提醒了全球核幔鸿沟大规范高速反常区域内存在中小规范超低速区，为超低速区的构成机制研讨供给了要害信息。相关研讨成果以“Detections of ultralow velocity zones in high-velocity lowermost mantle linked to subducted slabs”为题，于北京时间2024年3月4日在线宣布在世界学术期刊《天然—地球科学》（Nature Geoscience）上。

  作为地球内部最重要的鸿沟之一，核幔鸿沟层连接着液态外核与固态地幔，是物性结构与动力学进程最杂乱的区域之一，关于地球磁场演化、地球自转改变与地球参阅结构等方面的研讨具有极点重大意义。曩昔几十年里，地震学观测显现核幔鸿沟上方存在多规范的非均匀结构，包含大型低速省（LLVP）、中小规范的超低速区（ULVZ）、更小规范的散射体等。作为核幔鸿沟上方物理性质最极点的反常结构，超低速区的横波速度下降可达50%，纵波速度下降可达25%，其厚度改变规模从几公里到几十公里，横向规范改变规模则在几十公里到上千公里之间。超低速区的结构及构成机制是地幔矿藏成分与核幔物质、能量及角动量交流等根底问题研讨的重要内容。

  超低速区的空间散布特征能够提醒其构成机制。已有地震学观测成果为，大多数超低速区散布在大型低速省的内部和边际，但核幔鸿沟高速反常区域是否广泛存在超低速区仍有疑问。研讨团队聚集于这一科学问题，展开了SKKKP B焦点延伸震相勘探核幔鸿沟超低速区的新办法，有效地扩展了核幔鸿沟高速反常区域的采样规模。

  天然地震激起的向下传达的横波（S波）穿过核幔鸿沟转换为液态外核纵波（K波），在核幔鸿沟内侧产生两次反射，然后在离开外核后以地幔纵波（P波）方式传达，终究被地表台站记载构成SKKKP震相（图1a）。根据规范地球参阅模型，射线理论核算的SKKKP波的可观测震中距应小于67度（即小于B焦点的震中距）。但是，实测多个方面数据显现，SKKKP波的可观测震中距能够延伸至90度。研讨团队搜集了2000年至2020年间143个震源深度大于300千米、体波震级大于6级的全球地震事情在北美洲、欧洲及我国台阵记载的波形数据，展开了届时、振幅、偏振、慢度、频率等多目标特征剖析，共筛选出7900余道SKKKP波的事情台站对。经过核算系列理论组成地震图，并与观测数据来进行比照剖析，发现核幔鸿沟上方的超低速区结构是导致SKKKP B焦点延伸震相产生的原因。

  根据上述办法，研讨团队不仅在太平洋和非洲下方的大型低速省周围发现了超低速区，还在之前未被充沛研讨的核幔鸿沟高速反常区域内勘探到了超低速区，包含中美洲、亚洲中西部、阿拉斯加和格陵兰岛等区域（图1b）。该研讨结合已有地球动力学模仿成果，提醒了核幔鸿沟高速反常区域内的超低速区构成机制：当爬升板块进入下地幔时，其顶部洋壳能够和下覆板片逐步别离并下沉到核幔鸿沟，由于洋壳物质的熔点较周围地幔岩石更低，因此有几率产生部分熔融构成超低速区（图1c）。

  该研讨得到了国家天然科学基金、我国科学院战略性先导科技专项的赞助。我校地球和空间科学学院博士研讨生苏玉龙为论文榜首作者，导师倪四道院士为论文通讯作者，孙道远教授为一起作者，其他协作者来自我国科学院精细丈量科学与技术创新研讨院、美国伍兹霍尔海洋研讨所和亚利桑那州立大学。

  根据“所系结合”方针，我校地空学院与大地丈量与地球动力学国家重点实验室展开了长时间严密的协作，在地球内部结构与动力学方面获得了多项重要展开，两边协作近年来在Science、Nature子刊、PNAS等学术刊物宣布的系列论文深化了对地球内部运行机制等科学问题的知道。

  图1（a）新发现的SKKKP B焦点延伸震相及其相关震相的射线途径；（b）新震相明显拓宽了在核幔鸿沟的采样区域；（c）超低速区构成机制示意图。