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Radial Anisotropy in East Asia From Multimode Surface Wave Tomography
Journal of Geophysical Research: Solid Earth ( IF 3.9 ) Pub Date : 2021-07-08 , DOI: 10.1029/2020jb021201 M. Witek 1 , S.‐J. Chang 1 , D. Y. Lim 2 , S. Ning 3 , J. Ning 3
Journal of Geophysical Research: Solid Earth ( IF 3.9 ) Pub Date : 2021-07-08 , DOI: 10.1029/2020jb021201 M. Witek 1 , S.‐J. Chang 1 , D. Y. Lim 2 , S. Ning 3 , J. Ning 3
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We present a model of radial anisotropy in the crust and upper mantle of East Asia from a combination of new group velocity measurements and previously published surface wave dispersion data sets. Our combined data set ranges 5–375 s period and contains dispersion data up to the fifth overtone. We directly relate the data to variations in isotropic and radially anisotropic shear wave crustal and mantle structure via surface wave ray theory applied to a prior 3-D reference model. Our isotropic S-velocity model shares high correlations with previous studies, including a model derived from a full waveform inversion methodology. The short period dispersion measurements in our data set allow us to resolve crustal structure without the need for crustal corrections, and as a result, our radial anisotropy model has significant differences with previous studies. We find strong positive radial anisotropy (ξ > 1) across the entire region in the middle to lower crust and uppermost mantle. We perform a cluster analysis and find high levels of radial anisotropy (ξ > 1.12) in the lithospheric mantle of the back-arc basin and in collisional belts, while low levels of radial anisotropy (ξ ∼ 1.04) are found in the mantle wedge of NE Japan and in the mantle upwelling under Mt. Baekdu. High radial anisotropy is found in the lower crust in regions that experienced continental rifting and lithospheric thinning, while the lowest crustal radial anisotropy is found in stable cratons.
中文翻译:
从多模表面波层析成像看东亚的径向各向异性
我们结合新的群速度测量和先前公布的表面波色散数据集,提出了东亚地壳和上地幔的径向各向异性模型。我们的组合数据集的周期范围为 5-375 秒,包含高达五次泛音的色散数据。我们通过应用于先前 3-D 参考模型的表面波射线理论,将数据与各向同性和径向各向异性横波地壳和地幔结构的变化直接相关联。我们的各向同性 S 速度模型与以前的研究具有很高的相关性,包括从全波形反演方法导出的模型。我们数据集中的短期色散测量使我们能够在不需要地壳校正的情况下解析地壳结构,因此,我们的径向各向异性模型与以前的研究有显着差异。我们发现强烈的正径向各向异性(ξ > 1) 横跨中下地壳和最上地幔的整个区域。我们进行了聚类分析,发现 在弧后盆地的岩石圈地幔和碰撞带中具有高水平的径向各向异性(ξ > 1.12),而在弧后盆地 的地幔楔中发现了低水平的径向各向异性(ξ ∼ 1.04)。日本东北部和山下的地幔上升流。白头。在经历大陆裂谷和岩石圈减薄的地区的下地壳中发现了高径向各向异性,而在稳定克拉通中发现了最低地壳径向各向异性。
更新日期:2021-07-19
中文翻译:
从多模表面波层析成像看东亚的径向各向异性
我们结合新的群速度测量和先前公布的表面波色散数据集,提出了东亚地壳和上地幔的径向各向异性模型。我们的组合数据集的周期范围为 5-375 秒,包含高达五次泛音的色散数据。我们通过应用于先前 3-D 参考模型的表面波射线理论,将数据与各向同性和径向各向异性横波地壳和地幔结构的变化直接相关联。我们的各向同性 S 速度模型与以前的研究具有很高的相关性,包括从全波形反演方法导出的模型。我们数据集中的短期色散测量使我们能够在不需要地壳校正的情况下解析地壳结构,因此,我们的径向各向异性模型与以前的研究有显着差异。我们发现强烈的正径向各向异性(ξ > 1) 横跨中下地壳和最上地幔的整个区域。我们进行了聚类分析,发现 在弧后盆地的岩石圈地幔和碰撞带中具有高水平的径向各向异性(ξ > 1.12),而在弧后盆地 的地幔楔中发现了低水平的径向各向异性(ξ ∼ 1.04)。日本东北部和山下的地幔上升流。白头。在经历大陆裂谷和岩石圈减薄的地区的下地壳中发现了高径向各向异性,而在稳定克拉通中发现了最低地壳径向各向异性。