羅毅等-GJI：東南亞海洋與大陸型地殼Lg波衰減測量及其構造演化意義
區域震相Lg波主要在大陸型地殼內傳播，因而Lg波衰減通常用於大陸地區地殼衰減成像和構造演化研究。當遇到海洋路徑時，Lg波的傳播通常因地殼變薄而被阻斷，因而無法用於海洋路徑上的衰減測量。東南亞地區是歐亞板塊、太平洋板塊以及印度和澳大利亞板塊的交匯區域。各種構造單元相互侵入、轉化與並存，構成了由大陸碎片、古大洋殘留、島弧、俯衝帶和縫合帶等地質塊體組成的東南亞複雜構造格局。一方面，利用地殼衰減資訊約束這樣一個複雜區域的深部地質構造，瞭解特提斯洋閉合等構造演化具有重要的科學意義；另一方面，對這樣一個典型的海陸構造並存的區域，獲取Lg波衰減結構並由此推測構造運動具有巨大的挑戰性。
北京大學地球與空間科學學院與中國科學院地質與地球物理研究所聯合培養的博士研究生羅毅與導師蓋增喜副教授和趙連鋒研究員、美國加州大學聖克魯茲分校的謝小碧研究員和中國科學院地質與地球物理研究所的姚振興院士一起，對上述問題進行了探索。透過對海洋與陸地混合區域Lg波傳播的系統研究，發現地震Lg波雖然在純海洋地殼中傳播效率較低或被阻斷，但在作為大陸地殼延伸的大陸架等淺海區域，較大地震激發的Lg波仍然能夠清晰地觀測到，因而在大陸與海洋的邊緣區域成功進行了Lg波的衰減測量。根據東南亞地區1994年至2020年期間111個寬頻帶數字地震臺記錄到的891個大於5.2級的地殼內地震事件的波形資料，建立了該區地殼Lg波衰減模型（圖1, 2, 3）。模型引數為地殼介質的品質因子Q，其空間分佈與東南亞的構造格局吻合。將地殼Lg波Q值成像應用到大陸、島弧和陸緣海的混合構造區域，拓展了Lg波衰減成像的研究範圍，同時也為構建東南亞地區的地殼結構和研究該區演化過程提供了新的地震學依據。
圖1. 東南亞地區地形圖，圖中顯示了地震（紅色十字）和臺站（白色三角）的分佈，標出了火山（黃色三角）、俯衝構造線（帶俯衝方向的黑線）以及由虛線圈出的大陸架延伸區域。
圖2. 東南亞地區地震臺網記錄到的2018年10月10日Mww 6.0地震。左圖為震中和臺站位置及傳播路徑。右圖為垂直分量地震記錄，其中穿過大陸和淺水大陸架的Lg波形（彩色段）清晰可見，但經過大陸與海洋轉換區的Lg波能量損失較大。
東南亞地區地殼Lg波Q值模型印證了構造區劃、疊置和分離等儲多地質現象。由圖3所示的衰減分佈可見，高Q值（弱衰減）區主要對應具有古老且穩定地殼的馬來半島、東蘇門答臘、巽他大陸架和加里曼丹等區域。根據巽他大陸和加里曼丹均具有較高的Q值推斷，加里曼丹的核部可能是巽他大陸較為穩定的部分，且在漫長的區域演化過程中經歷了加里曼丹的旋轉和周緣陸塊增生，並一直保持穩定。共同的弱衰減特徵揭示東爪哇-西蘇拉威西與東加里曼丹可能具有親緣關係。低Q值（強衰減）區主要對應於複雜的構造活躍地區，包括蘇拉威西的陸緣碰撞，砂勞越、沙巴和巴拉望的縫合帶，印度-澳大利亞與歐亞板塊之間的俯衝帶。構造塊體碰撞導致的破裂和非均勻性可能是造成地殼強烈衰減的主因。
圖3. 東南亞地區的寬頻帶（0.2-3.0 Hz）地殼Lg波Q值分佈。
研究成果發表於國際知名地學學術期刊GJI（羅毅，趙連鋒*，蓋增喜, 謝小碧, 姚振興. Crustal Lg-waveattenuation in Southeast Asia and its implications for regional tectonicevolution, Geophysical Journal International, 226, 3, 2021, 1873 –1884, https://doi.org/10.1093/gji/ggab122）。本項研究由國家自然科學基金（41630210, 41674060, 41974061, 41974054）和中國地震科學實驗場（2019CSES0103, 2016CESE0203）提供資助。
校對：李玉鈐、趙娜
