Abstract The Tertiary Tihamat-Asir-Volcanic-Zone (TAVZ) in the Tihamat Plains (TP) at the Arabian Shield margin north of the southern Red Sea is largely obscured by Quaternary alluvium and salt deposits, but partly exposed. We integrate available gravity data in the TP which is represented by three semi-circular Bouguer Anomaly (B.A.) highs with peak values of 30 mgal, situated at distances of ∼50km. This feature suggests prevailing anomalous crustal masses under the TP and were investigated using: (i) Digital Elevation Model (DEM); (ii) radially averaged spectral estimates on the causative source body depths within the crust; (iii) tilt-angle derivatives with horizontal derivatives of the tilt-angle values; and (iv) a theta map to define the edge of the continental crust in offshore Jizan. 2D gravity models for two traverses, the Mansiyah-Baysh Traverse (MBT) and Suq-Al-Ahad Traverse (SAAT), were constructed across the TAVZ, constrained by Receiver Function (REF) results from ten broadband seismic stations. Additional constraints for gravity interpretation come from the physical properties derived from REF results for the upper and lower crust. Our integrated crustal model infers a zone of Moho uplift approximately ∼40 km wide, with vertical relief of 10–12 km at depths of ∼37–45 km, where the average density of the crust is appreciably higher. Gravity models indicate a large volcanic field beneath the TP extending along the coast of the Red Sea. We find that crustal modification is an outcome of crust–mantle interaction owing to an elevated thermal regime under the TP.

中文翻译：

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沙特阿拉伯蒂哈马特平原火山场下的地壳结构：受重力建模和接收函数结果约束的综合模型

摘要 位于红海南部阿拉伯地盾边缘的蒂哈马特平原 (TP) 的第三纪蒂哈马特-阿西尔火山带 (TAVZ) 大部分被第四纪冲积层和盐沉积物所掩盖，但部分暴露。我们整合了 TP 中可用的重力数据，该数据由三个半圆形布格异常 (BA) 高点表示，峰值为 30 毫克，距离约 50 公里。这一特征表明青藏高原下普遍存在异常地壳块，并使用以下方法进行了调查：(i) 数字高程模型 (DEM)；(ii) 地壳内成因源体深度的径向平均光谱估计；(iii) 倾斜角导数与倾斜角值的水平导数；(iv) 定义离岸吉赞大陆地壳边缘的 theta 地图。两次遍历的二维重力模型，Mansiyah-Baysh Traverse (MBT) 和 Suq-Al-Ahad Traverse (SAAT) 是跨 TAVZ 建造的，受 10 个宽带地震台站的接收器函数 (REF) 结果的约束。重力解释的其他约束来自于上地壳和下地壳的 REF 结果得出的物理特性。我们的综合地壳模型推断出一个约 40 公里宽的莫霍面隆起带，在约 37-45 公里的深度有 10-12 公里的垂直起伏，其中地壳的平均密度明显更高。重力模型表明青藏高原下方有一个沿着红海海岸延伸的大型火山场。我们发现地壳改造是由于 TP 下热状态升高导致的壳幔相互作用的结果。受 10 个宽带地震台站的接收器函数 (REF) 结果约束。重力解释的其他约束来自于上地壳和下地壳的 REF 结果得出的物理特性。我们的综合地壳模型推断出一个约 40 公里宽的莫霍面隆起带，在约 37-45 公里的深度有 10-12 公里的垂直起伏，其中地壳的平均密度明显更高。重力模型表明青藏高原下方有一个沿着红海海岸延伸的大型火山场。我们发现地壳改造是由于 TP 下热状态升高导致的壳幔相互作用的结果。受 10 个宽带地震台站的接收器函数 (REF) 结果约束。重力解释的其他约束来自于上地壳和下地壳的 REF 结果得出的物理特性。我们的综合地壳模型推断出一个约 40 公里宽的莫霍面隆起带，在约 37-45 公里的深度有 10-12 公里的垂直起伏，其中地壳的平均密度明显更高。重力模型表明青藏高原下方有一个沿着红海海岸延伸的大型火山场。我们发现地壳改造是由于 TP 下热状态升高导致的壳幔相互作用的结果。我们的综合地壳模型推断出一个约 40 公里宽的莫霍面隆起带，在约 37-45 公里的深度有 10-12 公里的垂直起伏，其中地壳的平均密度明显更高。重力模型表明青藏高原下方有一个沿着红海海岸延伸的大型火山场。我们发现地壳改造是由于 TP 下热状态升高导致的壳幔相互作用的结果。我们的综合地壳模型推断出一个约 40 公里宽的莫霍面隆起带，在约 37-45 公里的深度有 10-12 公里的垂直起伏，其中地壳的平均密度明显更高。重力模型表明青藏高原下方有一个沿着红海海岸延伸的大型火山场。我们发现地壳改造是由于 TP 下热状态升高导致的壳幔相互作用的结果。