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摘要
峨眉山大火成岩省位于扬子克拉通西缘，是中-晚二叠世峨眉山古地幔柱头熔融的产物。因此，该区岩石圈结构特征对于揭示地幔柱-岩石圈相互作用方式与机制具有重要的指示意义。本文基于COMPASS-ELIP宽频带地震台阵资料，开展S波接收函数成像研究，并与同剖面远震S波有限频层析成像、区域面波层析成像结果进行对比分析，识别了沿剖面岩石圈内部主要间断面，从而获得了峨眉山大火成岩省岩石圈结构的横向变化特征。结果显示，相对中带和外带，内带具有地壳增厚(增厚15～20km)、岩石圈减薄(减薄～50km)现象，且岩石圈地幔具有高速、分层特征，但下层底界面转换波震相并不明显;中带岩石圈厚度大(～170km)，局部地段岩石圈-软流圈边界(LAB)缺失，对应位置存在地幔低速异常;外带岩石圈厚度略小(～150km)，中带和外带均发育岩石圈中部不连续面(MLD)。结合地球化学、岩石学、物理/数值模拟等研究成果，本文推测上述特征记录了古地幔柱作用引起的不同程度岩石圈变形:地幔柱在内带以纵向作用为主，通过热-动力冲击方式造成岩石圈大幅度快速减薄，地幔柱头高程度减压熔融，产生的大规模岩浆穿透岩石圈地幔，在地壳发生底侵和内侵，部分喷出地表形成溢流玄武岩;地幔柱在中带以横向作用为主，通过底部剪切引起岩石圈地幔横向伸展，甚至造成局部撕裂，在撕裂部位进一步引发热-化学侵蚀并导致岩石圈破坏;地幔柱在外带以垂向拖曳为主，造成岩石圈的局部拆沉而减薄。此外，内带下方地幔的高速、分层特征，可能指示经历地幔柱作用减薄后的岩石圈，减薄产生的岩石圈空区因捕获地幔柱头熔融残留物而得到一定程度愈合，而受地幔柱改造后的残存岩石圈，因经历大量熔体抽取更加亏损而得到强化。综上，本文揭示的峨眉山大火成岩省岩石圈结构，为进一步理解地幔柱-岩石圈相互作用的方式与机制提供了新的地球物理观测证据。
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