Relationship between topography, rates of extension and mantle dynamics in the actively-extending Italian Apennines
Relationship between topography, rates of extension and mantle dynamics in the actively-extending Italian Apennines
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积极扩张的意大利亚平宁山脉的地形、扩张速率和地幔动力学之间的关系
DOI：
10.1016/j.epsl.2012.01.028
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发表时间：
2012
影响因子：
5.3
通讯作者：
Faure Walker J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Faure Walker J
为了研究驱动意大利亚平宁山脉中部和南部活动伸展的机制以及地震危险性的地理，我们将自 15±3ka 以来在暴露的断层陡坡上测量的上地壳应变率的空间变化与累积上地壳应变和地形高程数据以及代表地幔应变的自由空气重力、纵波层析成像和 SKS 分裂延迟时间的数据进行了比较。自15±3ka以来，整个亚平宁山脉的高拉伸应变率（沿90公里横断面为0.4–3.1毫米/年）出现在两个地区（拉齐奥-阿布鲁佐；坎帕尼亚东南部和巴斯利卡塔），其中自2–3Ma以来形成的有限拉伸应变值最高（2–7公里累积落差），并且5×90公里NE–SW盒中的平均海拔> 600 m； 5×90km 盒子中平均海拔<600m 的中间区域（坎帕尼亚西北部和莫利塞）的延伸率<0.4mm/年，并且有限延伸应变的值较低（<2km 累积投掷）。这两个上地壳应变率较高的区域覆盖有相对较长的空间插值 SKS 延迟时间（1.2-1.8s）的地幔，表明地幔应变和自由空气重力值相对较高（140-160mGals）；较低延伸率的介入区域具有较短的空间插值SKS延迟时间（0.8-1.2s）和较低的自由空气重力值（120mGals）。这两个具有高上地壳应变率和应变、平均海拔和地幔应变的区域，与根据已发表的 P 波断层扫描推断的第勒尼安-亚平宁俯冲板块板片窗口的北部和南部边缘一致。这些相关性共同表明，地幔流通过板片窗对地形的动态支撑可能控制当今亚平宁山脉的上地壳应变率场以及该地区地震危险的地理。
To investigate the mechanism driving active extension in the central and southern Italian Apennines and the geography of seismic hazard, we compare spatial variations in upper crustal strain-rate measured across exposed fault scarps since 15±3ka with data on cumulative upper-crustal strain and topographic elevation, and free-air gravity, P-wave tomography and SKS splitting delay times that are a proxy for strain in the mantle. High extensional strain-rates across the Apennines since 15±3ka (0.4–3.1mm/yr along 90km transects) occur in two areas (Lazio-Abruzzo; SE Campania and Basilicata) where values for finite extensional strains that have developed since 2–3Ma are highest (2–7km cumulative throw), and where mean elevation in 5×90km NE–SW boxes is >600m; the intervening area (NW Campania and Molise) with<600m mean elevation in 5×90km boxes has extension-rates<0.4mm/yr and lower values for finite extensional strains (<2km cumulative throw). These two areas with high upper-crustal strain-rates overlie mantle that has relatively-long spatially-interpolated SKS delay times (1.2–1.8s) indicating relatively-high mantle strains and free-air gravity values (140–160mGals); the intervening area of lower extension-rate has shorter spatially-interpolated SKS delay times (0.8–1.2s) and lower free-air gravity values (120mGals). The two areas with high upper crustal strain-rates and strain, mean elevation, and mantle strain, coincide with the northern and southern edges of a slab window in the Tyrrhenian–Apennines subducting plate that has been inferred from published P-wave tomography. Together these correlations suggest that dynamic support of the topography by mantle flow through the slab window may control the present day upper crustal strain-rate field in the Apennines and the geography of seismic hazard in the region.
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通讯作者：
G. Serri;F. Innocenti;P. Manetti
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