洋底高原是洋盆中一种较为特殊的构造单元，与正常洋壳相比，一般具有较低的密度和较大的地壳厚度。因此，伴随着正常洋壳的俯冲，洋底高原可能会完全或部分增生到上覆板块，成为大陆地壳的一部分，也有可能被俯冲板块拖拽而完全俯冲到地幔中。已有研究表明，洋底高原与海沟的相互作用可能会产生较大的影响，如板块的俯冲断裂、全球构造运动的重组等。因此，研究洋底高原与海沟的相互作用可为大陆地壳增生与地球的构造演化等提供非常重要的信息。然而，前人的研究大部分集中在一个较为完整的洋底高原与海沟的相互作用，而一个已经发生张裂的洋底高原与海沟的相互作用可能具有明显不同的特征，这部分的研究仍较为缺乏。
    卡洛琳洋底高原位于西太平洋，可能形成于渐新世到中新世期间，可分为三部分：北卡洛琳洋底高原、南卡洛琳洋底高原和中部的索罗尔海槽。卡洛琳洋底高原正沿雅浦海沟俯冲到菲律宾海板块之下，两者之间的汇聚速率非常小（< 1 cm/yr）。而其周边的太平洋板块、菲律宾海板块和卡洛琳板块的绝对运动速率在8-10 cm/yr。到目前为止，该地区仅有少量的地质、地球物理和地球化学等的研究，缺乏综合地球物理调查，尤其是地震学观测，因此该地区的地壳和上地幔结构尚未获得清晰地揭示。年轻的卡洛琳洋底高原正处于俯冲和张裂的初始阶段，因此提供了一个珍贵的机会去研究张裂的洋底高原与海沟的相互作用，以及洋底高原初始俯冲的机制等科学问题。
2015年至2017年，中国科学院海洋研究所利用“科学”号科考船在雅浦俯冲带及其周边实施了多个综合地球物理航次，获得了大量的地球物理数据，包括多波束、重力、磁力、热流、多道地震和天然地震等。我们利用12台海底地震仪（OBS）记录的天然地震数据对雅浦俯冲带进行了接收函数和层析成像研究，获得了该地区清晰的地壳和上地幔速度结构。
层析成像结果揭示，在雅浦岛和索罗尔海槽以南，雅浦岛弧和帕里西维拉海盆下方100 km深度范围内，存在一个小尺度的高速异常。接收函数结果显示，雅浦岛弧和帕里西维拉海盆下方存在双层地壳结构，推测该地区存在板块平俯冲。当卡洛琳洋底高原接近雅浦海沟时，沿雅浦海沟的俯冲汇聚速率大幅降低，同时可能还伴有洋底高原的部分俯冲。数值模拟结果表明，在上述情况下，俯冲板块可能会在洋底高原前缘发生撕裂。当板块撕裂后，残余的洋底高原部分所受到的拖曳力消失，可能会发生反弹并拼贴到上覆板块下方，从而导致平俯冲和双层地壳结构的形成。
在雅浦岛和索罗尔海槽以北，层析成像结果显示存在一个不连续的、向东倾斜的高速异常，深度可能达到300 km，与卡洛琳板块的西向俯冲方向相反。接收函数结果显示，除雅浦岛弧存在双层地壳结构外，弧后的帕里西维拉海盆具有正常洋壳厚度，约为4.8 km，不存在双层地壳结构。因此，推测雅浦岛和索罗尔海槽以北存在板块的倒转俯冲，即板块的倾斜方向与俯冲方向相反。数值模拟表明，当俯冲汇聚速率非常小时，板块的俯冲基本是由板块自身的拖曳力来维持，板块的俯冲角度可能会增大到接近垂直。另一方面，菲律宾海板块和卡洛琳板块在雅浦海沟附近具有非常大的西向的绝对运动速率，因此可能会受到一个较大的、东向地幔流的阻挡。这两种因素可能会共同导致板块的倒转俯冲。
雅浦岛弧的火山活动被认为主要发生于20-25 Ma之前，但在11-7 Ma期间也发生了一次较短暂的火山活动。前人认为这可能是索罗尔海槽的俯冲导致的。我们的层析成像和接收函数结果表明，这次短暂的火山活动可能与雅浦岛南部俯冲板块的断裂有关。数值模拟表明，板块断裂会导致板块内部水的释放，从而导致上方的地幔发生熔融并形成火山活动，这种火山活动可能会维持几个百万年的时间。另外，伴随着板块断裂而发生的板块回弹会扰动上覆地幔，进而也会导致火山活动的发生。这两方面可能是导致11-7 Ma火山活动的主要因素。
弧后的帕里西维拉海盆以雅浦岛为界，南北两部分具有明显不同的布格重力异常。前人认为这是由南北两部分不同的板块俯冲深度导致的。而我们的层析成像和接收函数结果则表明，板块的平俯冲以及倒转俯冲是造成帕里西维拉海盆南北不同的布格重力异常的主要原因。其中一台OBS可能位于板块变细及发生断裂的位置，因为此处的俯冲地壳厚度仅有4.6 km。不同的板块俯冲形态也可能导致雅浦海沟南北两段不同的应力场环境。
北卡洛琳洋底高原前缘发育堑垒构造带，其地壳厚度约为8.5 km，比正常洋壳厚度稍大，比卡洛琳洋底高原地壳厚度（~17.6 km）要小。我们认为，该堑垒构造带是由板块的倒转俯冲使得北卡洛琳洋底高原拉伸减薄造成的。前人研究发现，在大多数洋底高原下方都存在下地壳高速层，属于塑性层且易于发生形变。当卡洛琳洋底高原靠近雅浦海沟时，洋底高原刚刚形成，非常年轻，因此易于被拉伸。虽然我们的层析成像与接收函数结果并未揭示出下地壳高速层的存在，但该堑垒构造带较厚的地壳和内部发育的拆离断层表明北卡洛琳洋底高原已经被拉伸减薄，而这种形变可能会有利于洋底高原的初始俯冲。

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