基于全传输函数反演的欧亚大陆地幔电导率结构成像研究

《Geophysical Journal International》：Constraining the mantle conductivity structure beneath Eurasia by inverting geomagnetic diurnal variation full-term transfer functions

　　

摘要

作为世界上最大的大陆板块，欧亚大陆的深部电导率结构对于理解大陆演化和地幔动力学具有重要意义。基于磁层环电流的传统地磁响应函数在约束 upper mantle（上地幔）和 transition zone（过渡带，深度为200-500公里）的电导率结构方面具有较低的敏感性。以往利用电离层Sq信号的研究仅考虑了主要传输函数，忽略了非主要传输函数所携带的信息。本研究提出了一种基于反演全传输函数的地幔电导率结构成像方法。该方法结合了跨维度的贝叶斯反演技术，分析了来自欧亚大陆14个地磁观测站的数据，从而获得了每个观测站下方的一维电导率结构。研究结果表明，欧亚大陆地幔电导率结构存在显著的横向异质性，100-200公里深度处的电导率不连续性表明存在岩石圈-软流圈边界（LAB），且该边界从东向西逐渐加深。欧亚大陆东部400-500公里深度处的明显电导率不连续性可能是由于西太平洋板块俯冲过程中水进入地幔所导致的。这项研究展示了全传输函数在揭示地幔电导率结构方面的优势，为探索地球深部物质循环提供了新的途径。