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地震地热说应用—本尼奥夫剖面的分布及其特征
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地 震 地 热 说 应 用
本尼奥夫剖面的分布及其特征
Seisman
我们已经逐个地考察了半数以上的地震地幔柱，似乎可以做一点小结。
近些年说得最多的好像就是本尼奥夫带，在地震地热说里称之为本尼奥夫剖面，或者本尼奥夫现象。为了区别于本尼奥夫带的说法，本文着重讨论一下本尼奥夫剖面的特征。
图1显示全球地震地幔柱的核心柱体的分布。共计22个大的地震地幔柱和3个次级的地震地幔柱（表1，F1～F3）。这些地震地幔柱均为顶点朝下的圆锥体，多为近于直立的树型构造，也有双树型或多树型的，还有桶状的。桶状的只是比起单树型的根部粗一点而已。
所谓本尼奥夫剖面，正是与地震地幔柱密切相关。目前可以小结的特征如下。
1）所谓本尼奥夫剖面，就是地震地幔柱的某一个竖直的切面，即纵向剖面。因此，它只能存在于地震地幔柱之内，无法向外伸展。
2）已经考察过的地震地幔柱一致表明，地震地幔柱的活动以柱内从下而上逐层驱动的热力活动为主，柱外若有冷物质下降，也是因为热的对流牵动。
3）地震地幔柱大多近于直立，当然也有斜立的，比如南智利地震地幔柱、日本地震地幔柱、北马里亚纳地震地幔柱和菲律宾地震地幔柱，画出来的剖面自然就是人们所喜欢的那种斜面。可惜的是，在一个锥形柱状体上面画出的剖面，它的底边恐怕是成不了“带”的，只不过是一条线而已。
20多个柱子，20多条线，想要横扫太平洋和地中海，横扫全球，实在是太难了。
在地震地热说里，本尼奥夫剖面也将是一个很重要的工具。我们要想研究未来地震或者火山的活动地点，很可能要对地震地幔柱进行切片处理，以寻找直下型的中深源地震活动规律。其中，横过地震地幔柱的切片，就是本尼奥夫剖面。
本文所采用的地震资料取自http://www.ncedc.org/ 网页的ANSS地震目录，火山资料取自http://www.volcano.si.edu/网页的GVP火山月报，谨此致谢。
（2011.5.18 初稿）
图1 全球地震地幔柱的分布
表1 全球地震地幔柱的特征参数
|
地震地幔柱 |
地表影响区域 |
活动特征* |
性 质 |
|
|
经 度 |
纬 度 |
|||
|
01南智利 |
-80°～-60° |
-53°～-12° |
M≥4.0,21817*, Mmax=8.8,Hmax=650km,活火山 |
超级地幔柱**，树型 |
|
02北智利 |
-83°～-67° |
-13°～15° |
M≥4.0,7688 Mmax=7.8Hmax=655km,活火山 |
树型 |
|
03危地马拉 |
-116°～-80° |
0°～23° |
M≥4.0,17498 Mmax=8.0,Hmax=307km,活火山 |
树型 |
|
04海地 |
-83°～-50° |
6°～23° |
M≥4.0,3042, Mmax=7.5,Hmax=255km,活火山 |
桶状 |
|
05白令海 |
167°～-133° |
49°～70° |
M≥4.0,18313, Mmax=8.5,Hmax=421km,活火山 |
多树型 |
|
06鄂霍茨克海 |
144°～167° |
41°～59° |
M≥4.0,17569, Mmax=8.3,Hmax=678km,活火山 |
超级地幔柱，扇状 |
|
07日本 |
137°～146° |
30°～55° |
M≥4.0,13687, Mmax=9.0,Hmax=605km,活火山 |
超级地幔柱 |
|
08中国珲春 |
125°～137° |
39°～50° |
M≥4.0,243, Mmax=7.3,Hmax=590km,历史火山 |
潜在 |
|
09北马里亚纳 |
132°～146° |
23°～39° |
M≥4.0,11054, Mmax=7.4,Hmax=656km,活火山 |
多树型 |
|
10南马里亚纳 |
135°～151° |
5°～23° |
M≥4.0,8063, Mmax=7.6,Hmax=638km,活火山 |
树型 |
|
11台湾及琉球 |
121°～134° |
22°～36° |
M≥4.0,6206, Mmax=7.63,Hmax=322km,活火山 |
多树型 |
|
12菲律宾 |
118°～131° |
-2°～15° |
M≥4.0,20750, Mmax=7.9,Hmax=678km,活火山 |
超级地幔柱，桶状 |
|
13所罗门 |
133°～163° |
-13°～1° |
M≥4.0,27504, Mmax=8.2,Hmax=654km,活火山 |
超级地幔柱，树型 |
|
14西汤加 |
163°～177° |
-25°～-9° |
M≥4.0,15114, Mmax=7.9,Hmax=735km,活火山 |
树型 |
|
15东汤加 |
157.5～-169° |
-60°～-13° |
M≥4.0,36914, Mmax=8.1,Hmax=721km,活火山 |
超级地幔柱，树型 |
|
16印尼 |
90°～133° |
-15°～10° |
M≥4.0,29627, Mmax=9.0,Hmax=675km,活火山 |
超级地幔柱，双树型 |
|
17缅甸 |
85°～105° |
17°～40° |
M≥4.0,5840, Mmax=7.9,Hmax=184km,历史火山 |
树型 |
|
18兴都库什** |
62°～90° |
25°～50° |
M≥4.0,12677, Mmax=7.6,Hmax=383km,活火山 |
树型 |
|
19东地中海** |
39°～62° |
20°～48° |
M≥4.0,6044, Mmax=7.4,Hmax=181km,历史火山 |
树型 |
|
20中地中海 |
3°～39° |
20°～50° |
M≥4.0,12705, Mmax=7.7,Hmax=514km,活火山 |
树型 |
|
21西地中海 |
-20°～3° |
25°～50° |
M≥4.0,1022, Mmax=8.0,Hmax=634km,历史火山 |
潜在超级地幔柱 |
|
22南桑威奇 |
-30°～-20° |
-62°～-53° |
M≥4.0,3433, Mmax=7.4,Hmax=339km,活火山 |
桶状 |
|
F1马尼拉 |
117°～125° |
12°～25° |
M≥4.0,6354, Mmax=7.8,Hmax=286km,活火山 |
双树型 |
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F2安达曼 |
90°～100° |
7°～17° |
M≥4.0,4116, Mmax=7.5,Hmax=252km |
桶状 |
|
F3北美洲 |
-140°～-95° |
22°～70° |
M≥4.0,8638, Mmax=7.6,Hmax=98km,活火山 |
树型 |
* 地震频次截至2011.5.14
**表中的“地幔柱”均指地震地幔柱
https://blog.sciencenet.cn/blog-552558-445632.html
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