1.简要说明地球物理探测的现状。
自20世纪80年代在大陆地壳变质岩中首次发现柯石英以来,科学家们通过矿物学、岩石学、地球化学、高温高压实验和地球动力学等多学科研究,逐渐认识到长英质大陆地壳可以俯冲至>300 km的地幔深度,甚至可俯冲至地幔转换带和下地幔。
2.详细描述,通过系统的热力学模拟新认识。
①俯冲大陆地壳的波速显著不同于周围地幔,且其波速异常程度与俯冲深度相关,主要受控于柯石英/斯石英、多硅白云母/钾锰钡矿和硬玉/CF相等相变。俯冲上地壳有3个最佳探测窗口:<250 km、300-390
km和610-660 km。俯冲下地壳有2个探测窗口:300-390 km和520-660 km;
②在新都库什和缅甸中部地区深部地幔(320-400 km)观测到的高达4-5%的VP正异常,不是冷俯冲洋壳或大陆岩石圈地幔造成的结果,极有可能存在10-25%俯冲上地壳的贡献。因此,上地壳在地幔中的体积对于俯冲大陆地壳能否被地震学探测起关键作用。
③俯冲组分引发的波速异常会随着与周围地幔的热平衡逐渐消失,但俯冲上地壳在最佳探测深度仍保持高的VP正异常,这解释了为何在一些古老的造山带和克拉通深部地幔中仍能观测到高的VP正异常。进一步结合全球P波层析成像结果,研究者认为现今深部地慢中可能普遍存在俯冲大陆地壳物质残片。