一、年度工作进展

1、项目实施方案执行情况

（1）完成西太平洋马尼拉俯冲带热结构数值模拟工作，揭示俯冲大断层的强度并提出板块俯冲前后其表面粗糙度会发生改变，进而影响大地震的发生；

（2）完成西太平洋马尼拉海沟北部俯冲-碰撞带的岩石圈三维板块挠曲变形数值模拟工作，揭示板块的三维挠曲应力分布与板内地震活动的相关性；

（3）完成西太平洋雅浦俯冲带接收函数正演与层析成像反演研究，揭示了已俯冲的卡罗琳板块受洋底高原影响发生了俯冲倒转及撕裂的现象。

2、与西太计划其他项目的交流合作情况

与马里亚纳俯冲带地球物理研究相关的重点项目合作开展共享航次调查，并就俯冲带热结构数值模拟以及流体活动对板内地震成因机制的影响交流合作。

3、获得数据及其在项目研究中的意义

完成马里亚纳俯冲带7组POGO连续热流和280 km多道地震数据的处理工作；完成“582航次”OBS数据处理工作，分析流体活动与地震的对应关系；收集“TAIGER”项目在马尼拉俯冲带的多道地震数据并进行处理，结合热流观测数据，揭示俯冲大断层的强度。

二、年度研究成果

1、取得科学认识及其意义

（1）提出板块俯冲前后其表面粗糙度会发生改变，进而影响大地震潜力。揭示马尼拉俯冲带北段具有大的增生楔构造及粗糙的逆冲大断层；热结构数值模拟结果表明该俯冲带正在发生强蠕变。该研究表明进一步开展海底大地测量监测及古地震研究将有助于该区域地震及海啸灾害的评估。

（2）建立了马尼拉海沟北部俯冲-碰撞带的岩石圈三维板块挠曲变形的数值模型，结果表明板块刚度与载荷均呈增加趋势；造山运动的巨大载荷与俯冲板块的横向密度变化对岩石圈挠曲变形和地震分布有着重要影响。本研究对于理解俯冲-碰撞带板内地震分布规律和孕震机制等具有重要意义。

（3）揭示了雅浦俯冲带北部板块的倒转俯冲可能受超慢速俯冲与东向地幔流的共同作用，南部小规模的平板俯冲可能是卡罗琳洋底高原的部分俯冲导致板块断裂，北部倒转的俯冲板块可能导致了卡罗琳洋底高原前缘发生拉张减薄，有利于洋底高原的初始俯冲。本研究为揭示大型海底高原俯冲机制提供重要实例。

2、对解决西太计划关键科学问题的贡献

雅浦俯冲带深部速度结构特性及演化规律的深入研究，为精确刻画西太俯冲带圈层结构与流体活动分布提供了研究基础和数据保障；西太平洋马尼拉俯冲带热结构模型的构建，为分析俯冲板内流体活动及其对断层孕震机制的作用提供约束。二者可为西太计划的总体科学目标之一“揭示板块俯冲的动力学过程和流体在跨圈层动力过程的作用机理”提供理论支撑。

3、成果列表

[1]     Fan J.*, Zheng H., Zhao D., Dong D.*, Bai Y., Li C., & Zhang Z. (2022). Seismic Structure of the Caroline Plateau-Yap Trench Collision Zone. Geophysical Research Letters, 49(6), e2022GL098017. (第一标注)

[2]     Tan, H., Gao, X.*, Wang, K., Gao, J., & He, J. (2022). Hidden roughness of subducting seafloor and implications for megathrust seismogenesis: Example from northern Manila Trench. Geophysical Research Letters, 49, e2022GL100146. https://doi.org/10.1029/2022GL100146. (第二标注)