中央特提斯域地形演化：地幔动力与均衡补偿的相互作用及其地球动力学意义

本文系统剖析了阿拉伯-欧亚板块碰撞带（中央特提斯域）的地形构成机制，通过联合频谱分析及分步地形降噪法（如扣除Moho面与LAB界面的均衡贡献），揭示了长波长地形（λ > 200 km）主要受控于岩石圈-软流圈边界（LAB）起伏及地幔动力作用（动态地形）。研究强调伊朗高原以莫霍面（Moho）均衡主导，而安纳托利亚及阿拉伯板块则更多受LAB调控，红海区域非均衡地形高达1000–2000 m，暗示深部地幔异质性及动力过程的显著影响。

　　

Highlight

本研究的亮点在于采用多步骤滤波与降噪方法，系统分离了地形中的动力成分与均衡成分，并首次在中央特提斯域揭示了LAB起伏对地形的控制作用与空间异质性。

Elevation data（高程数据）

基于ETOPO1全球地形模型（空间分辨率1角分）的高程数据表明，东安纳托利亚-高加索-伊朗高原为碰撞带，海拔普遍超过1500 m；西安纳托利亚则以伸展构造为主，海拔低于1000 m；东欧地台与西北非地区则呈现稳定低地形特征。

Methods（方法学）

本研究提出一种逐步降噪策略，以从观测地形中提取动力地形成分。首先通过高程与自由空气重力异常（FAA）的联合频谱分析识别弹性支撑的短波长地形（λ < 200 km），进而聚焦长波长信号。采用Airy–Heiskanen和Vening-Meinesz模型计算Moho与LAB的均衡贡献，并逐步从总地形中扣除，最终得到剩余地形（即动力地形成分）。

Results（结果）

分步降噪结果显示：安纳托利亚与阿拉伯板块的地形主要受LAB起伏控制；伊朗高原地形则更多受Moho面均衡补偿；红海区域存在1000–2000 m的非均衡正地形，反映深部地幔动力或岩石圈异质性的强烈影响；伊朗中部与欧亚大陆南侧则出现负剩余地形，可能暗示动力沉降机制。

Limitations, assumptions and uncertainties（局限性与不确定性）

本研究假设岩石圈横向均匀（如密度、刚度、温度恒定），这一假设在区域尺度虽合理，但仍可能因局部异质性引入误差。Moho与LAB深度模型的不确定性（如地震学分辨率限制）可导致剩余地形估算偏差达±800 m，尤其在东安纳托利亚-高加索-伊朗高原一带，现有数据尚不足以明确将剩余地形完全归因于动力地形。

Conclusions（结论）

通过多步骤降噪与频谱分析，本研究揭示中央特提斯域地形构成具有显著空间异质性：安纳托利亚与阿拉伯板块受LAB控制，伊朗高原受Moho主导，红海地区则存在显著非均衡动力抬升。剩余地形的估算结果凸显了深部地幔过程与岩石圈结构交互作用的重要性，但也指出当前数据分辨率对明确区分动力地形的限制。