2023年3月28日，国际地学顶尖期刊《Surveys in Geophysics》（影响因子7.965）发表了题为“Tools for Edge Detection of Gravity Data: Comparison and Application to Tectonic Boundary Mapping in the Molucca Sea”的研究成果。此项成果由中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室刘洁博士后和李三忠教授（通讯作者）等合作完成。

马鲁古海位于欧亚板块、印度-澳大利亚板块和太平洋板块构成的环形汇聚系统的交界地带，是东南亚构造最为复杂的地区之一（图1）。该地区发育众多微板块，微板块的聚合作用不仅对马鲁古海及邻区现今独特的构造格局产生了重要影响，而且引发了频繁的地震、火山等剧烈活动。目前，受限于有限的观测资料，对马鲁古海地区的构造研究依然不成熟。为此，该文首先对现有的位场边缘检测技术方法作了详细的对比研究，以重力数据为例分析检验了各种边缘检测器的边界识别能力，然后对边缘检测方法进行了分类并讨论了各自的优缺点。最后，我们将边缘检测技术应用于地震频发的马鲁古海地区（图2），并在震源机制解的辅助下进行了精细的构造边界划分（图3）。此外，该研究还发现了4个可能与板块俯冲有关的深部边界。这些边界很好地对应了不同深度地震的震源位置，并由此划分出5个与深度相关的地震带（图3）。该研究结果认为多板片俯冲和帕卢–科罗–马塔诺–苏拉–索龙大型走滑断层系统 (PKMSSF) 共同控制了马鲁古海地区的构造差异性和微板块演化史。

图1 马鲁古海地区地形及6级以上地震分布

图2 马鲁古海不同边缘检测方法结果比较

图3 马鲁古海地区构造边界解释方案

Liu, J., Li, S*., Jiang, S. et al. 2023. Tools for Edge Detection of Gravity Data: Comparison and Application to Tectonic Boundary Mapping in the Molucca Sea. Surveys in Geophysics. https://doi.org/10.1007/s10712-023-09784-x

文章链接：https://doi.org/10.1007/s10712-023-09784-x