岛弧岩石圈拉张变形是俯冲带构造演化中的关键过程,尽管已有大量研究关注成熟弧后区域的构造动力学,但对于新生裂谷阶段的岛弧系统的了解仍然有限.位于马里亚纳海沟南端的西南马里亚纳裂谷(Southwest Mariana Rift, SWMR)正处于初始张裂阶段,是研究新生岛弧裂谷构造演化机制的理想场所.现有海底地震仪观测研究已经刻画了SWMR的短期中小地震活动特征,但对于反映更长时间尺度下断层主要破裂特征的中强地震的研究尚属空白. SWMR中强地震的研究主要依赖于远震数据,但地球复杂三维结构通常会导致较大的震源参数测定误差.因此,本研究采用一种新发展的三维格林函数算法,利用远震P波尾波波形对震源区三维结构变化的敏感性,有效提升了SWMR中强地震的定位精度.这些中强地震的矩心深度暗示SWMR存在脆性孕震中下地壳,裂谷地壳由浅至深可能均处于活跃的初始张裂阶段.水平定位结果表现出集群分布特征,暗示SWMR拉张变形存在显著的空间不均匀性.裂谷中部和顶端均展现出中强地震活动性,总体未表现出明显的不对称拉张特征.本文推测相比卡洛琳洋底高原的碰撞影响,板块俯冲是SWMR形成和演化的最主要驱动力.本研究结果为深入理解西南马里亚纳岛弧构造演化机制提供了新的科学线索.
