班公湖-怒江缝合带地壳结构揭示中特提斯洋双向俯冲：来自Pn波接收函数成像的证据

本文通过创新性应用Pn波接收函数(PnRFs)技术，结合INDEPTH-III宽频地震数据，首次揭示了班公湖-怒江缝合带(BNS)的高分辨率地壳结构特征。研究发现：（1）跨BNS的壳内界面存在系统性横向不连续；（2）莫霍面(Moho)呈现中心上拱（宽约180 km）并向南北延伸至上地幔的独特形态。这些发现为中特提斯洋岩石圈在拉萨地块与羌塘地块最终碰撞前的双向俯冲模型提供了关键地震学证据，对理解特提斯洋闭合机制及青藏高原形成过程具有重要意义。

　　

Highlight

我们的Pn波接收函数(PnRFs)成像揭示了班公湖-怒江缝合带(BNS)下方两个关键结构特征：（1）横跨BNS的壳内界面存在系统性不连续；（2）独特的莫霍面(Moho)形态——中心呈现宽度约180 km的拱形结构，其南北延伸部分插入上地幔。这些特征被解释为中特提斯洋地壳在拉萨地块与羌塘地块最终汇聚过程中被捕获的残余部分。

The BNS system

基于PnRFs的新高分辨率图像显示了多个壳内界面（图4b）。值得注意的是，这些界面在BNS附近与北部拉萨和南部羌塘区域的界面存在明显不连续性。这种地壳结构特征表明，BNS附近的地壳与两侧存在本质差异。

先前INDEPTH III广角地震数据曾用于研究BNS结构（Haines等，2003；Meissner等，2004；Zhao等，2001）。我们的高分辨率结果不仅验证了早期发现，更重要的是首次清晰揭示了壳内界面的三维几何形态，为理解中特提斯洋闭合过程提供了新的结构约束。

Conclusion

本研究利用INDEPTH III宽频地震数据计算PnRFs，并采用深度学习算法构建接收函数质控工具来自动筛选小震级地震的PnRFs。在共转换点(CCP)叠加图像中，BNS下方的莫霍面和三个壳内界面与北部拉萨和南部羌塘区域呈现不连续特征。我们认为这些特征代表了BNS构造系统和被捕获的班公湖-怒江洋壳残余。这些发现为中特提斯洋岩石圈在陆块碰撞前发生双向俯冲的观点提供了直接地震学证据。