近日，我校测绘与市政工程学院教师胡昊博士以第一作者和共同通讯作者在自然指数期刊《Journal of Geophysical Research: Solid Earth》（中科院TOP）发表论文《A Slab Window Beneath North Sumatra Revealed by P-Wave Mantle Tomography》，合作作者包括国际著名地震学家日本东北大学赵大鹏教授、国际著名海洋地球物理学家南方科技大学林间讲席教授和法赫德国王石油与矿业大学Simone Pilia博士。
地球化学和地球物理研究表明，在碰撞带中，板块拆离、撕裂和板块窗是常见的现象。板块拆离和下沉可以持续数百万年，因此无论是仍附着或已经拆离的板块都是普遍特征，这对理解板块拆离的动态过程非常重要。尽管前人已经提出了几种板块拆离的机制，但是这个地质过程仍然存在着激烈的争议，尚未达成一个普遍的共识。
被动源地震观测研究表明，在苏门答腊北部存在板块撕裂。由于地台站分布稀疏，从而分辨率不足，导致俯冲板块形态不太确定，撕裂的存在也尚未得到充分验证，因此板块撕裂的主要因素也难以辨别。该研究利用大规模地震数据集，获得了高精度的区域地震重定位结果和三维高分辨率地壳和上地幔的P波层析成像模型。地震重定位结果展示一个沿着研究者破碎带的舌状突出地震群，表明研究者破碎带的高地形可能增强了俯冲板块和上覆板块之间的耦合。由俯冲板块中的不同耦合差异而产生的剪切力可能在残留扩张脊的对应区域形成了一个力学薄弱区域，最终导致了板片窗的形成。对应板片窗区域，沿着俯冲板块提取的重定位地震显示出地震空白区。另外，横切俯冲板片的层析成像切片显示出一个明显的低速通道。结合层析成像、地震定位和弧后富钾火山产物特征提出苏门答腊北部下方的俯冲板块存在一个板块窗，该板块窗允许来自俯冲板块下方区域的地幔物质流动到地幔楔并参与Toba火山岩浆作用。
该研究获得了国家自然科学基金（42106068，41890813）、中国博士后科学基金（2021M691412）和日本学术振兴会基金（19H01996）等基金的联合资助。
论文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022JB025976
