广州海洋局创新构建北马尼拉俯冲带莫霍面模型

　　近日，广州海洋局在莫霍面反演方法研究方面取得新进展，相关成果以《Moho topography beneath the northern Manila subduction using differential evolution algorithm》（基于差分进化算法的北马尼拉俯冲带莫霍面）为题发表于国际地球物理学知名刊物《Geophysical Journal International》（牛津大学出版社，英国皇家天文学会期刊，中科院二区）。

　　莫霍面模型是深部构造研究的重要组成部分，也是验证地球动力学过程的关键依据。长期以来，在传统重力方法反演莫霍面模型的过程中，反演参数会受到非线性项影响，进而导致莫霍面模型出现偏差。差分进化算法是一种基于种群和进化思想的随机全局优化算法，最初用于解决切比雪夫多项式问题，后被证明是解决连续空间优化问题的高效工具。本研究结合差分进化算法和传统重力方法的优势，提出一种新的改进策略，并反演出了更为精确的莫霍面模型。

图1 新方法流程

　　传统上，不同参数以及噪声会对莫霍面反演结果造成影响，为研究不同参数对新方法的具体影响，本研究做了多组重复性模拟试验。研究团队系统讨论了截断阶次、滤波参数、交叉算子、变异算子及噪声条件等对新方法的影响，结果显示本方法在噪声条件影响下，仍能保证优异的反演结果。

　　团队进一步把该模型应用于实际的北马尼拉俯冲带莫霍面反演中。模型结果显示，马尼拉海沟的莫霍面深度约为18公里，其东西两侧的莫霍面存在显著差异。同时，研究团队利用本反演模型与CRUST 1.0模型、GEMMA模型、线性回归模型对同一区域的反演结果进行横向了对比，表明本模型的精度提高约35.1%，充分验证了新方法的有效性。

　　借助新算法，本研究直观呈现出马尼拉海域莫霍面的起伏形态与横向渐变规律，为研究深部结构的演化过程奠定了模型基础，该成果有助于识别潜在钻探靶区的构造特征，为大洋钻探的钻前选址提供了重要的模型方法支撑。

图2 北马尼拉俯冲带莫霍面模型

　　该论文第一作者为广州海洋局余杭涛工程师，通讯作者为广东工业大学许闯教授/副院长。该研究由国家自然科学基金、国家重点研发计划项目、广州海洋地质调查局局长青年基金项目联合资助。

　　论文信息：Hangtao Yu, Shiquan Su, Chuang Xu*, Yi Chai, Hui Zhang, Siqing Liu, Juntao Liang, Feiyu Zhang. Moho topography beneath the northern Manila subduction using differential evolution algorithm. Geophysical Journal International, 2026.

　　doi: 10.1093/gji/ggag011.