68 地震学报 4 卷引言犓犲狔狑狅狉犱狊 :Antarctica;seismology;seismicity;surfacewave;bodywave 南极大陆是地球上最老的古陆之一, 在地球 45 亿年的漫长演化中经历了复杂的变迁. 近年来研究表明, 大约在 18 亿年前, 地球上可能存在一

Size: px

Start display at page:

Download "68 地震学报 4 卷引言犓犲狔狑狅狉犱狊 :Antarctica;seismology;seismicity;surfacewave;bodywave 南极大陆是地球上最老的古陆之一, 在地球 45 亿年的漫长演化中经历了复杂的变迁. 近年来研究表明, 大约在 18 亿年前, 地球上可能存在一"

港蓝
7 years ago
Views:

1 第 4 卷第期地震学报 Vol.4,No. 1 年月 (67 79) ACTASEISMOLOGICASINICA Mar.,1 田宝峰, 杨建思, 刘莎, 郑钰, 姜旭东, 徐志强.1. 南极地震学研究进展. 地震学报,4(): TianBaofeng,YangJiansi,LiuSha,ZhengYu,JiangXudong,XuZhiqiang.1.Progressofseismologicalresearchin Antarcticaregion. 犃犮犛犲犻狊犿狅犾狅犵犻犮犪犛犻狀犻犮犪,4(): 摘要南极地震学研究进展田宝峰杨建思刘莎郑钰姜旭东徐志强 ( 中国北京 181 中国地震局地球物理研究所 ) 归纳总结了在南极开展地震学研究中的各种主要方法及其研究成果, 较全面地介绍了南极地震学研究的现状与进展. 首先对南极地震活动性作了简单的介绍, 然后分别介绍了利用面波和体波研究地壳上地幔结构的主要成果, 最后从地震各向异性的角度归纳介绍了南极大陆部分区域面波方位各向异性及剪切波分裂研究的主要成果. 研究表明, 南极大陆地震活动性较低地震强度较小, 仅在横贯南极山脉区域维多利亚地阿黛利地威尔克斯地等有较明显的地震活动 ; 横贯南极山脉将南极大陆分为东南极和西南极两个不同的地质构造区域, 东南极地壳和上地幔地震波速度偏高, 西南极则偏低 ; 上地幔各向异性较为明显并普遍存在, 且西南极各向异性强度稍高于东南极克拉通. 关键词南极地震学地震活动性面波体波 doi:1.969/j.issn 中图分类号 :P15. 文献标志码 :A 犘狉狅犵狉犲狊狅犳狊犲犻狊犿狅犾狅犵犻犮犪犾狉犲狊犲犪狉犮犺犻狀犃狀狉犮狋犻犮犪狉犲犵犻狅狀 TianBaofeng YangJiansi LiuSha ZhengYu JiangXudong XuZhiqiang ( 犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犌犲狅狆犺狔狊犻犮狊, 犆犺犻狀犪犈犪狉狋犺狇狌犪犽犲犃犱犿犻狀犻狊狋狉犪狋犻狅狀, 犅犲犻犼犻狀犵 181, 犆犺犻狀犪 ) 犃犫狊狋狉犪犮狋 :Thispapergivesacomprehensivereviewontheprogressandcurrent statusofseismicresearchin Antarcticaregion,includingsummaryoftheap pliedseismictechniquesandobtainedresults.firstly,weintroducetheseismic activityin Antarcticaandsurroundingarea,then wetalkaboutthecrustand uppermantlestructureconstructedbysurfacewaveandbody waveinversion. Finaly,theseismicanisotropicstructuresinferredfrom Rayleigh waveand shear wavesplitingin Antarcticaarereviewed.Thesestudieshaverevealed thattheseismicitylevelandearthquakemagnitudeoftheantarcticplatearerel ativelylow,andobviousseismicactivity wereonlyobservedattransantarctic Mountain,VictoriaLand,AdelieLandand WilkesLand.TheTransantarctic MountaindividestheAntarcticplateintotwodiferenttectonicunits,withthe crustandupper mantleof WestAntarcticahavinglowerseismicvelocityand EastAntarcticashowinghighervelocity.Significantseismicanisotropyhasalso beendetectedbeneaththewholeantarcticplateandtheanisotropystrengthof the WestAntarcticaishigherthanthatofEastAntarctica. 基金项目国家自然科学基金项目 (4941) 及地震行业专项基金项目 (789) 资助. 收稿日期 11 1 收到初稿, 决定采用修改稿. 通讯作者 e mail:tianbf@cea igp.ac.cn

2 68 地震学报 4 卷引言犓犲狔狑狅狉犱狊 :Antarctica;seismology;seismicity;surfacewave;bodywave 南极大陆是地球上最老的古陆之一, 在地球 45 亿年的漫长演化中经历了复杂的变迁. 近年来研究表明, 大约在 18 亿年前, 地球上可能存在一个超级古陆, 称哥伦比亚古陆 ; 大约在 14 亿年前该古陆逐渐解体, 重组形成罗迪尼亚古陆 ; 罗迪尼亚古陆又在 85 5Ma 前逐渐解体, 重组形成冈瓦纳古陆 (Rogers,Santosh,; 陈廷愚等,8). 南极大陆原处于冈瓦纳古陆的核心位置, 经历了最为悠久的地球演化过程, 并保存了其中一些重大地质事件的记录, 如格林威尔构造热事件, 泛非期构造热事件等. 南极大陆现状及历史演化的研究关系到人们对全球构造格局的形成和演化的认识, 具有重要的科学研究价值与潜力. 如今已有 4 多个国家在南极建立了 1 多个科学考察站, 并开展了多学科的考察研究. 地震学方法现已广泛地应用于南极地区的科学研究中并取得了大量的研究成果. 南极地区开展的地震学研究主要集中在南极地震活动性, 壳幔结构, 及其各向异性等方面. 地震活动性和板块构造有着密切的关系, 早在世纪 8 年代已有部分学者对南极地震活动性进行了研究 (Okal,1981;Rowe,Kienle,1986). 随着南极地震监测台站的增多以及观测技术水平的提高, 南极地震活动性研究得以较快的发展.Kaminuma(1994,,6) Reading (,7) 分别对南极大陆及周围地区地震活动性进行了综合研究. 不少学者利用南极区域临时台网对南设得兰群岛 (Robertson 犲犾,) 南极玛丽伯德地 (Winberry,Anandakrishnan,) 南极半岛北部 (Lee 犲犾,) 等区域的地震活动性也进行了深入研究. 在地壳地幔结构研究方面, 国内外学者利用不同的地震学研究方法对南极地区在大陆尺度或区域尺度上进行了大量研究. 其中, 利用全球大陆尺度面波层析成像方法获得了南极地区地下介质速度的分区域特征 (Danesi,Moreli,1;Ritz woler 犲犾,1;Sieminski 犲犾,); 基于 TAMSEIS 项目临时台站数据, 利用面波层析成像 (Lawrence 犲犾,6a) 体波层析成像 (Watson 犲犾,6) S 波衰减 (Law rence 犲犾,6c) 接收函数 (Lawrence 犲犾,6b;Reusch 犲犾,8) 等方法获得了罗斯海横贯南极山脉地区的地下结构信息. 此外, 也有不少学者研究了罗斯湾 (ten Brink 犲犾,199), 维多利亚地南部 (Bannister 犲犾,,) 玛丽伯德地 (Anandakrishnan,Winberry,4;Winberry,Anandakrishnan,4) 毛德皇后地 (Kogan,199;Hungeling,Tyssen,1991;Kudryavtzek 犲犾,1991;Jokat 犲犾,4; Bayer 犲犾,9) Lambert 冰川盆地 (Fedorov,198;Kurinin,Grikurov,198;Read ing,6) 等区域地下速度结构. 在地震各向异性方面国外学者利用剪切波分裂 (Kubo 犲犾,1995;Pondreli,Azzara,1998;Müler,1;Helfrich 犲犾,;Pondreli 犲犾, 5;Bayer 犲犾,7;Usui 犲犾,7;Reading,Heintz,8;Barklage 犲犾,9; Salimbeni 犲犾,1) 及面波径向各向异性 (Ritzwoler 犲犾,1;Lawrence 犲犾, 6a) 也做了不少的研究. 本文将对南极地震学研究中主要的研究方法及其成果加以归纳总结, 较系统全面地介绍南极地震学研究的现状与进展. 文中首先对南极地震活动性加以简单介绍, 然后分别介绍利用面波和体波研究南极地壳上地幔结构的成果, 最后从地震各向异性的角度归纳介绍面波方位各向异性及剪切波分裂研究的主要成果.

3 期田宝峰等 : 南极地震学研究进展 69 1 地震活动性研究南极洲周围为太平洋印度洋和大西洋所环绕, 板块周围大都为发散边界, 约占板块边界的 9%, 在南设得兰群岛西北部存在约 % 的汇聚边界, 沿着斯科舍次板块有不到总边界的 7 % 的转换边界 (Hayes,1991;Kaminuma,6), 是全球地震活动性较低的地区. 研究表明, 南极洲由东南极克拉通, 横贯南极山脉褶皱带, 威德尔海和罗斯海中新生代盆地, 以及西南极中新生代褶皱带等大地构造单元组成, 如图 1 所示. 目前南极地震活动性研究主要为描述不同构造单元中地震的分布和区域特征. 早在 1957 年南极建立地震监测台站之前, 人们就利用南极周边地区的地震监测台站对南极埃里伯斯迪塞普申岛等火山地区的地震活动性进行了初步研究 (Gutenberg, Richter,1954), 并报道了南极大陆内发生的一次较大的地震事件 (Adams 犲犾,1985). Kaminuma 和 Ishida(1971) 利用南极地震台站记录的数据首次成功地对 1968 年 6 月 6 日发生在科茨地 4. 级地震进行了定位, 确定了其震源深度为海平面以下 1km. 由国际组织最早报道的地震事件为 1974 年 1 月 15 日在奥茨地近海岸发生的一次 5 级地震 (Adams, 198). 地震活动性研究离不开地震观测, 随着南极地震监测台站的增多以及观测技术水平的提高, 在南极地区监测到越来越多的地震事件,4 级左右的地震事件每隔几年就能监测到一次. 图 1 给出了南纬 5 以内国际地震中心 (ISC) 公布的年级以上及美国国家地震中心 (NEIC_PDE) 公布的 8 11 年 4 级以上的地震事件 ( 灰色圆点表示 ). 由图中可以看出, 虽然南极大陆及沿海地区地震发生频率以及强度均远低于板块周边地区, 但在部分地区地震活动性仍然比较明显.RobertsonMaurice 等 () 在南设得兰群岛区域的陆地和海洋中分别布设了 7 台和 14 台地震监测仪器, 观测周期为年, 通过所得数据分析发现该地区地震活动性比较活跃, 其中能够较好定位的地震事件 ( 犿 b 5) 约有 15 个.Kaminuma(1994,,6) 对南极及周边海域的地震活动性从不同视角做了较多的研究, 并根据 ISC 提供的震中分布图, 统计分析了发生在南极大陆及周边海域 ( 9S) 的大约有次地震事件, 其中发生在南极大陆上的地震有 6 次. 他认为威尔克斯地 ( 记录到的地震事件有次 ) 是南极大陆地震最活跃的地区 ; 在周围海域中经度在 1 6W 的区域地震活动性比其它海域强倍. 此外, 火山活动较频繁的迪塞普申岛 (6S 61W) 埃里伯斯山 (78S 167E,974m) 墨尔本山 (74S 165E,7m) 地区也是地震活跃区之一.Reading () 利用南极地区所有台站的数据, 统计获得了 11 多次板内地震事件, 并绘制了年南极板内地震的震中分布图. 其研究结果表明, 在横贯南极山脉乔治五世地以及阿黛利地的地震活动性虽然较低但仍比较明显. 随后,Reading(7) 统计了年南极大陆及周围区域犿 b 大于.5 级的地震事件, 共有近 9 次, 其中南纬 6 以内地震事件约有 5 次. 通过分析发现, 横贯南极山脉区域维多利亚地阿黛利地威尔克斯地仍是南极大陆地震活动性最高的地区. 面波地下结构研究随着全球台网以及南极大陆地震台站的建设, 利用面波研究南极内部速度结构从全球尺度大陆尺度到区域尺度均取得了较大的进展.

4 7 地震学报 4 卷毛德王后地威德尔海西南极阿蒙森海褶皱带玛丽伯德地科茨地横贯南极伊丽莎白公主地东南极克拉通山脉褶罗斯海皱维多利亚地带奥茨地恩德比地麦克 - 罗伯逊地玛丽王后地威尔克斯地阿黛利地乔治五世地 M=4 M=5 M=6 M=7 M=8 西南极中新生代褶皱带横贯南极山脉古生代褶皱带冰雪覆盖区东南极克拉通图 1 南极大地构造示意图及地震活动性分布其中灰色圆点表示地震分布 ; 大地构造示意图根据陈廷愚等 (8) 修改 Fig.1 TectonicsketchandseismicityofAntarcticaregion Greydotsshowepicentersofearthquakes;tectonicsketch mapismodifiedfrom Chen 犲犾 (8) 全球尺度大陆尺度面波层析成像 ( 其横向分辨率大约为 1km) 研究表明, 东南极地区地壳和上地幔具有高速异常, 而西南极地区地壳和上地幔具有低速异常.Danesi 和 Moreli(1) 基于年发生在南极洲及其周边海洋 45 次地震事件面波资料进行了分析处理, 利用面波层析成像方法研究了南极大陆上地幔结构. 研究结果表明, 在东南极地区, 大陆根深度可达 km, 厚于南极其它地区 ; 在海岭下方, 绝大多数在 15km 深度以上, 地震波具有较低速度 ; 在罗斯海火山地带地震波低速区域向下延伸可至 km 或者更深. 但由于仅使用基阶面波资料, 层析成像结果仅能够对深度 km 以上的地带有较好的分辨率, 无法确认低速区向下延伸的最终深度.Sieminski 等 () 采用基阶和高阶面波资料, 在纵向上分辨能力得到较大的改善, 获得了南极大陆及周边地区三维 SV 波速度结构, 并着重对深部的速度异常进行了研究和分析. 结果表明, 在上地幔顶部 km 范围与相关研究结果具有很好的一致性 ; 在软流圈存在大范围的低速异常, 其中在西南极玛丽伯德地以及巴雷尼群岛附近的太平洋南极洲海脊地区低速异常向下延伸可至转换

5 ２期田宝峰等南极地震学研究进展２７１带罗斯海热点下方也可能存在较深的速度异常区他们还通过数值模拟推断在西南极地区大范围的低速异常可能由多个小型地幔柱而非一个超级地幔柱引起Ｒｚｗｏ等２００１利用基阶面波频散反演了南极大陆及周边海域的地壳与上地幔速度结构研究结果表明地壳平均厚度含冰层厚度在西南极地区约为２７ｋｍ在东南极地区约为４０ｋｍ最厚可达４５ｋｍ上地幔速度结构研究结果与早前面波层析成像结果较为一致图２分别给出了上地幔顶部８０ｋｍ１５０ｋｍ和２５０ｋｍ不同深度剪切波速度异常分布 8km 上地幔顶部 km km 图２南极大陆不同深度上地幔剪切波速度相对于ｋ１３５模型的扰动图Ｒｚｗｏ犲犾２００１其中剪切波速度为ＳＨ波和ＳＶ波的平均速度Ｆ２ＵｐｐｍｎＳｗｖｖｏｕｂｏｎｖｏｋ１３５ｈｍｏｄｄｆｆｎｄｐｈｓｇｙｐＳｗｖｖｏｓｄｆｎｄｓｈｖｇｏｆｓｈｎｄｓｖｗｖｖｏｙｙ在区域尺度范围内束沛镒和焦丞民１９９９利用南极点ＳＰＡ台和斯科特站ＳＢＡ台及处在两台站大圆弧上的一次地震事件获得瑞雷波相速度频散曲线并反演了两台间

6 7 地震学报 4 卷地下岩石圈剪切波速度结构. 研究结果表明, 在 SPA 和 SBA 台站间地壳厚度约为 45km, 55 75km 之间存在明显低速层, 该低速层可能预示着熔融岩浆的存在.Bannister 等 () 利用南极横贯山脉附近个 GSN 台的波形资料研究发现, 西南极恐怖裂谷地区至横贯南极山脉前沿在 4 6km 深度范围内剪切波速度比 PREM 模型约低 6%.TAM SEIS(TransantarcticMountainSeismicExperiment) 台阵的建立使得对南极横贯山脉及其相邻区域地壳及上地幔更高分辨率速度结构的研究成为可能.Lawrence 等 (6a) 利用 TAMSEIS 台阵 41 个临时台的数据资料, 对瑞雷波相速度进行了层析成像研究. 短周期 (<5s) 成像结果清楚表明, 以横贯山脉为界, 波速沿穿过横贯山脉方向从东南极及横贯山脉到西南极罗斯海区域由快到慢变化, 与地壳厚度从约 5km 转变为约 5km 相对应 ; 长周期 (75 175s) 相速度成像结果表明, 在东南极地幔具有较高的速度, 而西南极 Ross Sea 地区具有较低的速度, 且二者之间存在 5 15km 宽度的转换带. 体波地下结构研究罗斯海沿海横贯南极山脉玛丽伯德地毛德皇后地恩德比地等地区是目前南极地震学研究较为深入的区域. 大量学者利用体波走时成像接收函数 S 波衰减以及地震勘探等方法对上述区域做了较为详细的研究, 并取得了很好的研究成果..1 罗斯海横贯南极山脉 Watson 等 (6) 基于 TAMSEIS 实验的 41 个临时台站观测数据, 采用体波走时层析成像方法研究了横贯南极山脉罗斯海及部分东南极克拉通地区的上地幔 P 波和 S 波速度结构.P 波成像结果表明从罗斯岛附近一直延伸到内陆 5 1km 南极横贯山脉下方的上地幔具有 1% 1.5% 低速异常, 并且以罗斯岛为中心分别向南北方向异常逐渐消失. 在东南极区域台站附近上地幔具有约.5% % 的高速异常 ;S 波和 P 波走时层析成像结果基本一致.Watson 等推测这一低速异常区反映了该区域上地幔存在 K 的热异常. Bannister 等 () 基于维多利亚地南部区域布设的临时地震台阵 ( 运行时间为 1999 年 ) 及该区域固定台站 (VNDA 台和 SBA 台 ) 的远震波形资料, 采用接收函数波形反演方法研究了该区域各台站的地壳速度结构. 结果表明, 在西南极罗斯岛地区地壳厚度为 19 1km; 罗斯岛往西接近南极横贯山脉断层带区域地壳厚度为 16 km; 地壳厚度从海岸到内陆方向逐渐变厚, 在离海岸深入内陆约 km 的南极横贯山脉下方地壳厚度在 km, 而在离海岸约 85km 地区地壳厚度为 6 4km. 此外, 研究结果还表明, 在南极横贯山脉地下 8 14km 处存在中地壳间断面.Lawrence 等 (6b) 使用 TAMSEIS 实验所布设宽频带地震观测仪及地球物理航测数据, 采用接收函数波形及重力资料联合反演了横贯南极山脉及周边地区地壳及上地幔结构模型, 如图所示. 研究结果表明, 地壳厚度从罗斯海到深入内陆 11km±1km 处的横贯山脉顶峰处由最浅 (km±km) 增加到最厚 (4km±km), 而在一直深入内陆超过 1km 的东南极地壳厚度基本保持在 5 km±km; 以南极横贯山脉为界, 东南极上地幔剪切波速度为 4.5km/s, 西南极罗斯海附近为 4.km/s; 横贯南极山脉大陆根约为 5km. 其浮力不足以解释该区域的隆升, 应该还与岩石圈下方存在热异常区有关.

7 田宝峰等南极地震学研究进展 15 5 SYO 6 MAW PMSA SP A 4 MTM MBL CASY BSOBS SEP A TAMSEI S ANUBI S GAMSEI S 其它临时台站固定台站 6 SNAA We i g 4 4 ２７３ DRV 1 ２期图３南极大陆不同区域地壳结构Ｌｗｎ犲ｎｂｓｈｎｎ２００４犾２００６ｂＷｙＡｎｎｄｋ犾２００９Ｒ犾２００２ｄｎｇ２００６Ｋｎｏ犲Ｂｙ犲图中台站旁边的黄色数字为台站下方莫霍面深度单位ｋｍ下同彩色方框所示剖面附近给出了相应剖面的二维剪切波速度结构插图旁边的数字为剖面的深度白色虚线为利用面波频散反演所得到的莫霍面等深度线线上的白色数字为莫霍面深度Ｆ３ＣｕｓｓｕｕｂｎｈａｎｏｍｐｄｆｏｍｖｆｓｕｄｓＬｗｎ犲犾２００６ｂｇｙｏＷｎｂｓｈｎｎ２００４Ｂｙ犲犾２００９Ｒｄｎｇ２００６Ｋｎｏ犲犾２００２ｙＡｎｎｄｋＹｏｗｎｕｍｂｓｎｓｏｎｓｎｇｓｏｓｓｎｄＭｏｈｏｄｐｈｂｎｈｈｓｏｎｓｈｓｈｗｖｖｏｑｕｙｏｆｓｓｈｏｗｎｏｎｇｈｍｐｏｙｓｍｋｄｂｙｇｎｙｏｗｎｄｐｕｎｇｓｗｈｄｓｈｄｎｓｐｙｐｖｈｏｎｏｕｏｆｍｏｈｏｄｐｈｎｖｄｆｏｍｓｕｆｗｖｄｓｐｓｏｎｇＢｎｋ等１９９３利用罗斯湾横贯南极山脉人工地震反射折射记录以及重力数据研究了该测线地区的地下结构及莫霍面深度变化结果表明自测线东北至西南方向莫霍面在测线０９０ｋｍ范围深度几乎不变约为２１ｋｍ９０１５０ｋｍ范围莫霍面逐渐变深最后可达３７ｋｍ并认为热异常是造成横贯南极山脉隆起的主要原因之一热或者化学异常均能导致地震波速异常因此仅从地震波速异常并不能确定罗斯海及南极横贯山脉地区的速度异常由热异常导致实验研究表明地震波衰减对温度具有较高的灵敏度可用来较好地约束地下热结构的变化Ｌｗｎ等２００６分析了西南极罗斯海东南极沃斯托克Ｖｏｓｏｋ冰下高地区域的Ｓ波衰减变化结果表明罗斯海地区下方衰减参数δ 狋比东南极地区偏大１ｓ多东南极与西南极具有明显不同的地下结构在东南极具有衰减较低厚度较厚２５０ｋｍ的岩石圈且基本不存在软流圈而罗斯海地区的岩石圈较薄其下存在黏弹性较强较厚的软流层根据品质因子与温度相关性估计在

8 74 地震学报 4 卷 8 km 深度范围内罗斯海地区比东南极地区高 4K. 此外,Reusch 等 (8) 利用接收函数偏移成像, 研究了 TAMSEIS 台阵下方转换带的厚度变化. 接收函数偏移成像结果显示, 在 EW 向台阵剖面 Ps 转换波对应的转换带上下界面 (41km 和 66km 界面 ) 深度分别为 41 4km 和 68 69km, 转换带厚度约为 7 8km; 沿 16 经线方向 Ps 转换波对应深度分别为 km 和 67 68km, 转换带厚度约为 6 7km; 在 NS 向台阵 Ps 转换波可能由于表层冰层多次波的影响则较难识别. 由上述结果可以发现, 研究区域转换带厚度起伏较小, 平均厚度为 66km±1 km, 且比全球平均厚度稍大. 这一结果对于解释上地幔热对流模式也有很大的帮助.. 玛丽伯德地 Anandakrishnan 和 Winberry (4) 以及 Winberry 和 Anandakrishnan(4) 基于 ANUBIS (AntarcticNetworkofUnatendedBroadbandSeismometers) 项目的宽频带地震数据及位于南极点的阿蒙森斯科特站地震台 (SPA 台 ) 的数据, 利用接收函数对浅层的多次波进行波形拟合, 获得了冰层和沉积层的厚度, 并采用全球大陆地壳平均速度模型 (Christensen,Mooney,1995), 利用莫霍面与地表的多次波 (PpPms) 反演了各台站地壳厚度 ( 台站位置及台站下方地壳厚度如图所示 ). 其大部分研究结果与南极西部裂谷体系以往的构造模式相吻合. 数据显示有一块经过拉伸的薄地壳 (1 1km) 与较厚的南极东部克拉通 (4km) 交界, 只是克拉通的厚度低于过去研究得出的平均大于 4km 的数值 (Rit zwoler 犲犾,1); 本特利冰下槽谷 MTM 台站和在玛丽伯德地侧翼 MBL 台站下方地壳厚度分别为 1,5km.. 毛德皇后地恩德比地 Bayer 等 (9) 结合该地区人工勘探结果 (Kogan,199;Hungeling,Tyssen,1991; Kudryavtzek 犲犾,1991;Jokat 犲犾,4), 利用接收函数 H K 叠加获得了东南极毛德皇后地莫霍面深度变化及部分地区的波速比, 如图所示. 其中在毛德皇后地中部的 No volazarevskaja 地区莫霍面厚度为 4km, 狏 P/ 狏 S 约为 1.67, 与该地区宽角折射反射剖面结果解释一致 ;WohlthatMassif 地区莫霍面厚度为 47 51km, 毛德皇后地西部的 Weigel 台下方莫霍面厚度为 44km, 与该地区人工折射剖面结果莫霍面沿测线在 44 5km 变化也非常吻合 ; 在固定台站 SNNA 下方接收函数 H K 叠加结果显示莫霍面深度为 9km, 波速比为 1.8. 在恩德比地西部与毛德皇后地东部的 SYO 台附近远震接收函数 (Kanao 犲犾,) 与人工反射剖面 (Tsutsiu 犲犾,1) 研究结果显示地壳厚度为 4km..4 犔犪犿犫犲狉狋冰川盆地东南极 Lambert 冰川盆地附近存在东南极中部唯一较广阔的岩石出露地带, 给予地震观测提供了较为有利的条件. 基于该区域宽频带地震台阵 (SSCUA) 数据,Reading(6) 结合地震勘探结果 (Fedorov,198;Kurinin,Grikurov,198), 利用接收函数方法研究了该地区地壳结构. 研究结果表明 ( 图 ),Lambert 冰川盆地西部地壳厚度约为 4km;Fish erterrane 南部地壳稍薄约为 4km;Lambert 冰川盆地东部地壳厚度 4km; 在深入内陆地区的 Grove 山地壳增加到 8km. 该研究结果可为该地区构造演化研究提供约束条件, 大致确定主要板块的边界位置.

9 期田宝峰等 : 南极地震学研究进展 75 4 地震各向异性研究剪切波分裂是地球介质各向异性最明确的观测证据, 被广泛用于地壳和上地幔各向异性研究. 不少学者利用部分南极三分量地震记录数据做了相关的研究. 例如,Kubo 等 (1995) 利用剪切波分裂方法获得 SYO 台下方剪切波快波偏振方向为 49, 慢波延时为.7s, 并认为各向异性由上地幔各向异性矿物沿 NE SW 方向优势排列引起 ;Müler(1) 综合运用了 SKS SKKS PKS 及直达 S 波研究了南极大陆及斯科舍海 (ScotiaSea) 地区 1 个台站下方的各向异性结构. 其结果表明在南极半岛地区剪切波分裂延时最大, 达到 1.8s ( 对应 PMSA 台 ). 虽然剪切波分裂结果与软流圈流动的相关性还有待进一步论证, 但是该区域的研究结果与软流圈流动假说是一致的 ;Bayer 等 (7) 获得了毛德皇后地区域剪切波分裂结果 ;Reading 和 Heintz(8) 基于东南极中部地区布设的临时台站 (SSCUA) 及固定台站 (MAW,CASY 台 ) 远震数据获得了剪切波分裂参数 ;Pondreli 和 Azzara(1998) 以及 Pondreli 等 (5) 研究了维多利亚地的地震各向异性. 结果表明, 在特拉诺瓦湾 (Terra NovaBay) 附近的地区剪切波具有明显的分裂现象, 剪切波分裂时间延时在 1.6s 左右, 快轴方向大多为 NE SW 向 ;Salimbeni 等 (1) 分别采用单层和双层模型研究了该地区剪切波各向异性, 研究结果表明在维多利亚地北部和南部剪切波快波偏振方向大多为 NE SW 向, 与前人研究结果一致 ; 在维多利亚地中部浅层和深层存在着不同特征的各向异性, 在浅层剪切波快波方向为 N S 向, 深部为 NNW SSE 向 ;Barklage 等 (9) 利用在南极架设的覆盖较大范围的 TAMSEIS 台阵及固定台站, 利用剪切波分裂方法研究了南极地区的地壳及上地幔各向异性. 图 4 为综合了上述学者剪切波分裂研究结果所获得的南极大陆地震各向异性分布图. 由图可见, 地震各向异性研究结果表明, 在研究区域上地幔各向异性较为明显并普遍存在, 各向异性快轴方向大多与海岸线平行. 这可能与整个南极板块边界中发散边界多达 9% 有关. 除了利用剪切波方法研究地震各向异性外,Ritzwoler 等 (1) 利用面波频散反演了南极大陆和周边海域地壳及上地幔各向异性结构. 结果表明, 南半球上地幔顶部径向各向异性 ( 即 ( 狏 sh- 狏 sv)/ 狏 sv) 强度约为 4%, 并且在岩石圈较薄的西南极各向异性强度反而大于东南极克拉通. 此外,Lawrence 等 (6a) 选取了 TAMSEIS 所布设临时台阵 NS 向和 EW 向测线交叉区域, 计算了这一区域不同方向的瑞雷波相速度, 发现该区域存在 1.5% % 的方位各向异性, 其快轴方向为北偏东讨论与结论南极大陆是人类发现最晚, 地质与地球物理研究程度最低的大陆. 多年来经过科学家们的努力探索, 南极地震学研究得到了较快发展, 在地震活动性壳幔结构及其各向异性等方面取得了较好的研究成果. 通过对南极大陆及周边地震统计分析发现, 南极大陆地震活动性较低地震强度较小, 仅在横贯南极山脉区域维多利亚地阿黛利地威尔克斯地等有较明显的地震活动. 此外, 火山活动较为频繁的迪塞普申岛埃里伯斯山墨尔本山地区地震活动也比较明显. 在地下结构研究中, 国内外学者采用面波层析成像面波速度结构反演体波层析成像接收函数等多种方法进行了研究. 结果表明, 横贯南极山脉将南极大陆分为东南极和

10 76 地震学报 4 卷 6 7 S8 S7 S s s 1 15 图 4 18 南极大陆剪切波分裂结果 (Kubo 犲犾,1995;Pondreli,Azzara,1998;Müler,1; Helfrich 犲犾,;Pondreli 犲犾,5;Bayer 犲犾,7;Usui 犲犾,7; Reading,Heintz,8;Barklage 犲犾,9;Salimbeni 犲犾,1) Fig.4 S wavesplitingvectorsforentireantarcticcontinentcompiledfromavarietyofstudies (Kubo 犲犾,1995;Pondreli,Azzara,1998;Müler,1;Helfrich 犲犾,;Pondreli 犲犾,5;Bayer 犲犾,7;Usui 犲犾,7;Reading,Heintz,8; Barklage 犲犾,9;Salimbeni 犲犾,1) 西南极两个不同的地质构造区域. 东南极地壳和上地幔具有高速异常, 西南极则低速异常. 在部分研究热点区域, 如罗斯福海地区横贯南极山脉玛丽伯德地毛德皇后地及恩德比地等区域, 利用接收函数及地震勘探等方法对地壳结构做了更为详细的研究. 地震各向异性研究结果表明, 在研究区域上地幔各向异性较为明显并普遍存在. 南半球上地幔顶部径向各向异性 ( 即 ( 狏 sh- 狏 sv)/ 狏 sv) 强度约为 4%, 并且在岩石圈较薄的西南极各向异性强度反而大于东南极克拉通. 在罗斯海横贯南极山脉区域面波各向异性研究结果与剪切波分裂方法所得结果基本一致, 预示着在上地幔存在厚度约 15km 的各向异性层, 其各向异性强度约为 %. 而在南极其它地区剪切波分裂结果显示各向异性快轴方向大多与海岸线平行. 这可能与整个南极板块边界中发散边界多达 9% 有关. 南极地震学研究国内外学者已做了很多开创性的工作, 获得了大量南极大陆地下结构介质各向异性等方面研究结果, 为我们了解南极大陆的构造及演化提供了宝贵的地震

11 期田宝峰等 : 南极地震学研究进展 77 学证据. 但是由于南极地区恶劣的自然环境, 地震观测资料相对稀少, 目前多局限于较大尺度的地下结构特征及部分热点区域地壳与上地幔结构的研究, 未来尚需要更多的科研人员在地震观测理论方法及结果解释等方面做出更多的努力. 参考文献陈廷愚, 沈炎彬, 赵越, 任留东.8. 南极洲地质发展与冈瓦纳古陆演化 [M]. 北京 : 商务印书馆 :1. 束沛镒, 焦丞民南极沿 167E 子午线横贯南极山脉岩石圈速度结构 [J]. 极地研究,11():1 7. AdamsRD.198.SourcepropertiesoftheOatesLandearthquake[G] CraddockCed. 犃狀狉犮狋犻犮犌犲狅狊犮犻犲狀犮犲.Wiscon sin:theuniversityofwisconsinpress: AdamsRD,HughesA A,ZhangB M.1985.AconfirmedearthquakeincontinentalAntarctica[J]. 犌犲狅狆犺狔狊犑犚犪狊狋狉犛狅犮,81(): AnandakrishnanS,WinberryJP.4.Antarcticsubglacialsedimentarylayerthicknessfromreceiverfunctionanalysis [J]. 犌犾狅犫犪犾犘犾犪狀犲狋犆犺犪狀犵犲,4(1 4): BannisterS,SneiderRK,PassierM L..ShearwavevelocitiesundertheTransantarcticMountainsandTerrorRift fromsurfacewaveinversion[j]. 犌犲狅狆犺狔狊犚犲狊犔犲狋,7(): BannisterS,YuJ,LeitnerB,KennetBL N..Variationsincrustalstructureacrossthetransitionfrom Westto EastAntarctica,SouthernVictoriaLand[J]. 犌犲狅狆犺狔狊犑犐狀狋,155(): BarklageM,WiensD A,NybladeA,AnandakrishnanS.9.UppermantleseismicanisotropyofSouthVictoriaLand andtherossseacoast,antarcticafromsksandskkssplitinganalysis[j]. 犌犲狅狆犺狔狊犑犐狀狋,178(): BayerB,MülerC,EatonD W,JokatW.7.SeismicanisotropybeneathDronningMaudLand,Antarctica,revealed byshearwavespliting[j]. 犌犲狅狆犺狔狊犑犐狀狋,171(1):9 51. BayerB,GeisslerW H,EckstalerA,JokatW.9.SeismicimagingofthecrustbeneathDronningMaudLand,East Antarctica[J]. 犌犲狅狆犺狔狊犑犐狀狋,178():86 876,doi:1.1111/j X x. ChristensenNI,Mooney W D.1995.Seismicvelocitystructureandcompositionofthecontinentalcrust:Aglobalview [J]. 犑犌犲狅狆犺狔狊犚犲狊,1(B6): DanesiS,MoreliA.1.StructureoftheuppermantleundertheAntarcticPlatefromsurfacewavetomography[J]. 犌犲狅狆犺狔狊犚犲狊犔犲狋,8(): FedorovLV,GrikurovGE,KurininRG,MasolovV N.198.CrustalstructureoftheLambertGlacierAreafromgeo physicaldata[g] CraddockCed. 犃狀狉犮狋犻犮犌犲狅狊犮犻犲狀犮犲.Madison:UniversityofWisconsinPress: GutenbergB,RichterCF 犛犲犻狊犿犻犮犻狋狔狅犳狋犺犲犈犪狉狋犺犪狀犱犃狊狊狅犮犻犪狋犲犱犘犺犲狀狅犿犲狀犪 [M].Princeton:Princeton Univ Press:1 1. HayesDE.1991.Tectonicsandageoftheoceaniccrust:Circum AntarctictoS[G] HayesDEed. 犕犪狉犻狀犲犌犲狅犾狅犵犻犮犪犾犪狀犱犌犲狅狆犺狔狊犻犮犪犾犃狋犾犪狊狅犳狋犺犲犆犻狉犮狌犿犃狀狉犮狋犻犮狋狅 S.Washington:AmericanGeophysicalUnion: HelfrichG,WiensDA,VeraE,BarrientosS,ShoreP,RobertsonS,AdarosR..Ateleseismicshear wavesplit tingstudytoinvestigatemantleflowaroundsouthamericaandimplicationsforplate drivingforces[j]. 犌犲狅狆犺狔狊犑犐狀狋,149(1):F1 F7. HungelingA,TyssenF.1991.ReflectionseismicmeasurementsinwesternNeuschwabenland[C] Thornson M R A, CrameJA,ThomsonJWeds. 犌犲狅犾狅犵犻犮犪犾犈狏狅犾狌狋犻狅狀狅犳犃狀狉犮狋犻犮犪.ProceedingsoftheFifthInternationalSymposi umonantarcticearthsciences,robinsoncolege,cambridge.cambridge:cambridgeuniversitypress:7 76. JokatW,RitzmannO,ReichertC,HinzK.4.Deepcrustalstructureofthecontinentalmarginoftheexploraescarp mentandinthelazarevsea,eastantarctica[j]. 犕犪狉犌犲狅狆犺狔狊犚犲狊,5( 4):8 4. KaminumaK,IshidaM.1971.EarthquakeactivityinAntarctica[J]. 犖犪狀犽狔狅犽狌犛犺犻狉狔狅 ( 犃狀狉犮狋犚犲犮 ),4:5 6. KaminumaK.1994.SeismicactivityinandaroundAntarcticContinent[J]. 犜犲狉狉犪犃狀狉犮狋,1:4 46. KaminumaK..ArevaluationoftheseismicityintheAntarctic[J]. 犘狅犾犪狉犌犲狅狊犮犻,1: KaminumaK.6.SeismicityintheAntarcticandsurroundingocean[J]. 犑犐狀犱犌犲狅狆犺狔狊犝狀犻狅狀,1(1):15 4.

12 78 地震学报 4 卷 KanaoM,KuboA,ShibutaniT,NegishiH,TonoY..CrustalstructurearoundtheAntarcticmarginbyteleseis micreceiverfunctionanalyses[g] GambleJA,SkinnerDNB,HenrysSeds. 犃狀狉犮狋犻犮犪犪狋狋犺犲犆犾狅狊犲狅犳犪犕犻犾犲狀狀犻狌犿, 犚狅狔犪犾犛狅犮犻犲狋狔狅犳犖犲狑犣犲犪犾犪狀犱犅狌犾犲狋犻狀,5: KoganAL.199.ResultsofdeepseismicsoundingoftheEarth scrustineastantarctica[c] AdieRJed. 犃狀狉犮狋犻犮犌犲狅犾狅犵狔犪狀犱犌犲狅狆犺狔狊犻犮狊.Symposium on AntarcticandSolidEarth Geophysics.Oslo:UniversitetsforlagetOslo: KuboA,HiramatsuY,KanaoM,Ando M,TerashimaT.1995.AnanalysisoftheSKSsplitingatSyowastationin Antarctica[J]. 犖犐犘犚犛狔犿狆犃狀狉犮狋犌犲狅狊犮犻,8:5 4. KudryavtzekG,ButzenkoV,KadminaI.1991.CrustalsectionacrosswesternDronning MaudLandcontinentalmargin fromgeophysicaldata[c] YoshidaY,KaminumaK,ShiraishiKeds. 犘狉狅犮犲犲犱犻狀犵狊狅犳狋犺犲犛犻狓狋犺犐狀狋犲狉狀犪狋犻狅狀犪犾犛狔犿狆狅狊犻狌犿狅狀犃狀狉犮狋犻犮犈犪狉狋犺犛犮犻犲狀犮犲.ProceedingsoftheSixthInternationalSymposiumonAntarcticEarthScience. Tokyo:NationalInstituteforPolarReasearch: 5. KurininR G,GrikurovGE.198.CrustalstructureofpartofEastAntarcticafromgeophysicaldata[G] CraddockC ed. 犃狀狉犮狋犻犮犌犲狅狊犮犻犲狀犮犲.Madison:UniversityofWisconsinPress: LawrenceJF,WiensD A,NybladeA A,AnandakrishanS,ShorePJ,VoigtD.6a.Rayleighwavephasevelocity analysisoftherosssea,transantarcticmountains,andeastantarcticafromatemporaryseismographarray[j]. 犑犌犲狅狆犺狔狊犚犲狊,111:B6,doi:1.19/5JB81. LawrenceJF,WiensD A,NybladeA A,AnandakrishanS,ShorePJ,VoigtD.6b.Crustanduppermantlestruc tureofthetransantarcticmountainsandsurroundingregionsfromreceiverfunctions,surfacewaves,andgravity: Implicationsforupliftmodels[J]. 犌犲狅犮犺犲犿犌犲狅狆犺狔狊犌犲狅狊狔狊狋,7:Q111,doi:1.19/6GC18. LawrenceJF,WiensD A,NybladeA A,AnandakrishanS,ShorePJ,VoigtD.6c.Uppermantlethermalvaria tionsbeneaththetransantarcticmountainsinferredfromteleseismics waveatenuation[j]. 犌犲狅狆犺狔狊犚犲狊犔犲狋,: L,doi:1.19/5GL4516. LeeDK,JinYK,Kim Y,NamSH..SeismicityandtectonicsaroundthenorthernAntarcticPeninsulafrom King Sejongstationdata[J]. 犃狀狉犮狋犻犮犛犮犻犲狀犮犲,1(): MülerC.1.UppermantleseismicanisotropybeneathAntarcticaandtheScotiaSearegion[J]. 犌犲狅狆犺狔狊犑犐狀狋,147 (1):15 1. OkalE A.1981.IntraplateseismicityofAntarcticaandtectonicimplications[J]. 犈犪狉狋犺犘犾犪狀犲狋犛犮犻犔犲狋,5(): PondreliS,AzzaraR.1998.UppermantleanisotropyinVictoriaLand (Antarctica)[J]. 犘狌狉犲犃狆狆犾犌犲狅狆犺狔狊,151( 4):4 44. PondreliS,MargheritiL,DanesiS.5.SeismicanisotropybeneathNorthernVictoriaLandfromSKSsplitingAnaly sis[g] FutererD K,DamaskeD,KleinschmidtG,MilerH,TessensohnFeds. 犃狀狉犮狋犻犮犪 : 犆狅狀狋狉犻犫狌狋犻狅狀狊狋狅犌犾狅犫犪犾犈犪狉狋犺犛犮犻犲狀犮犲狊.BerlinHeidelbergNew York:Springer Verlag: ReadingA M..Antarcticseismicityandneotectonics[G] GambleJA,SkinnerD NB,HenrysSeds. 犃狀狉犮狋犻犮犪犪狋狋犺犲犆犾狅狊犲狅犳犪犕犻犾犲狀狀犻狌犿, 犚狅狔犪犾犛狅犮犻犲狋狔狅犳犖犲狑犣犲犪犾犪狀犱犅狌犾犲狋犻狀,5: ReadingA M.6.TheseismicstructureofPrecambrianandearlyPalaeozoicterranesintheLambertGlacierregion, EastAntarctica[J]. 犈犪狉狋犺犘犾犪狀犲狋犛犮犻犔犲狋,44(1 ):44 57,doi:1.116/j.epsl ReadingA M.7.TheseismicityoftheAntarcticPlate[J]. 犌犲狅犾狅犵犻犮犪犾犛狅犮犻犲狋狔狅犳犃犿犲狉犻犮犪犛狆犲犮犻犪犾犘犪狆犲狉狊,45: ReadingA M,HeintzM.8.SeismicanisotropyofEastAntarcticafromshear wavespliting:spatialyvaryingcontri butionsfromlithosphericstructuralfabricandmantleflow[j]. 犈犪狉狋犺犘犾犪狀犲狋犛犮犻犔犲狋,68( 4):4 44. ReuschA M,NybladeA A,BenoitM H,WeinsDA,AnandadrishnanS,VoigtD,ShorePJ.8.Mantletransition zonethicknessbeneathrossisland,thetransantarcticmountains,andeastantarctica[j]. 犌犲狅狆犺狔狊犚犲狊犔犲狋,5: L11,doi:1.19/8GL87. RitzwolerM H,ShapiroN M,LevshinAL,LeahyG M.1.CrustalanduppermantlestructurebeneathAntarctica

13 期田宝峰等 : 南极地震学研究进展 79 andsurroundingoceans[j]. 犑犌犲狅狆犺狔狊犚犲狊,16(1):,645,67,doi:1.19/1JB179. Robertson MauriceSD,WiensDA,ShorePJ,VeraE,DormanL M..SeismicityandtectonicsoftheSouthShet landislandsandbransfieldstraitfromaregionalbroadbandseismographdeployment[j]. 犑犌犲狅狆犺狔狊犚犲狊,18(B1): 461,doi:1.19/JB416. RogersJJW,Santosh M..ConfigurationofColumbia,a Mesoproterozoicsupercontinent[J]. 犌狅狀犱狑犪狀犪犚犲狊,5 (1):5. RoweCA,KienleJ.1986.SeismicityinthevicinityofRossIsland,Antarctica[J]. 犑犌犲狅犱狔狀犪犿犻犮狊,6(1 4): SalimbeniS,PondreliS,DanesiS,MoreliA.1.SeismicanisotropyoftheVictoriaLandregion,Antarctica[J]. 犌犲狅狆犺狔狊犑犐狀狋,18(1):41 4. SieminskiA,DebayleE,LevequeJ..Seismicevidencefordeeplow velocityanomaliesinthetransitionzonebeneath WestAntarctica[J]. 犈犪狉狋犺犘犾犪狀犲狋犛犮犻犔犲狋,16(4): TsutsuiT,MurakamiH,MiyamachiH,TodaS,Kanao M.1.P wavevelocitystructureoftheicesheetandthe shalowcrustbeneaththemizuhotraverseroute,eastantarctica,fromseismicrefractionanalysis[j]. 犘狅犾犪狉犌犲狅狊犮犻, 14: tenbrinkus,bannisters,beaudoinbc,sternt.199.geophysicalinvestigationsofthetectonicboundarybetween Eastand WestAntarctica[J]. 犛犮犻犲狀犮犲,61(5117):45 5. UsuiY,Kanao M,KuboA,Hiramatsu Y,NegishiH.7.UppermantleseismicanisotropyfromteleseismicSKS splitingbeneathlutzow HolmBayregion,EastAntarctica[R] CooperA K,RaymondC Aeds. 犃狀狉犮狋犻犮犪 : 犃犓犲狔狊狋狅狀犲犻狀犪犆犺犪狀犵犻狀犵犠狅狉犾犱犗狀犾犻狀犲犘狉狅犮犲犲犱犻狀犵狊狅犳狋犺犲 1 狋犺犐犛犃犈犛.USGSOpen FileReport7 147,Short ResearchPaper1,doi:1.1/of7 147.srp1. WatsonT,NybladeA,WiensD A,AnandakrishnanS,BenoitM,ShorePJ,VoigtD,VanDecarJ.6.PandSve locitystructureoftheuppermantlebeneaththetransantarcticmountains,eastantarcticcraton,androssseafrom traveltimetomography[j]. 犌犲狅犮犺犲犿犌犲狅狆犺狔狊犌犲狅狊狔狊狋,7:Q75,doi:1.19/5GC18. WinberryJP,AnandakrishnanS..SeismicityandneotectonicsofWestAntarctica[J]. 犌犲狅狆犺狔狊犚犲狊犔犲狋,(18): 191,doi:1.19/GL181. WinberryJP,AnandakrishnanS.4.CrustalstructureoftheWestAntarcticriftsystemandMarieByrdLandhotspot [J]. 犌犲狅犾狅犵狔,(11):977 98,doi:1.11/G768.1.

殐殐 27 1 Vol.27 No ImagingScienceandPhotochemistry Jan.,2009 檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭殐殐 *O! "# #B) 1,CDE 1, 2, 1 (1., ;2., ) $ %:3 J = 2J4

殐殐 27 1 Vol.27 No ImagingScienceandPhotochemistry Jan.,2009 檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭殐殐 *O! # #B) 1,CDE 1, 2, 1 (1., ;2., ) $ %:3 J = 2J4 殐殐 27 1 Vol.27 No.1 2009 1 ImagingScienceandPhotochemistry Jan.,2009 檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭殐殐 *O! "# #B) 1,CDE 1, 2, 1 (1., 200092;2., 200092) $ %:3 J = 2J4 ',V T, _` * C?. + SU L 3 H4 E '.< 4 893?, V 9 P>?.

68 地震学报 4 卷 引言 犓犲狔狑狅狉犱狊 :Antarctica;seismology;seismicity;surfacewave;bodywave 南极大陆是地球上最老的古陆之一, 在地球 45 亿年的漫长演化中经历了复杂的变迁. 近年来研究表明, 大约在 18 亿年前, 地球上可能存在一

68 地震学报 4 卷引言犓犲狔狑狅狉犱狊 :Antarctica;seismology;seismicity;surfacewave;bodywave 南极大陆是地球上最老的古陆之一, 在地球 45 亿年的漫长演化中经历了复杂的变迁. 近年来研究表明, 大约在 18 亿年前, 地球上可能存在一