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地球物理学报 2022年第10期65卷 3900-3911页

作者：王培锋周勇徐敏中国科学院边缘海与大洋地质重点实验室南海海洋研究所南海生态环境工程创新研究院广州511458 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广州511458 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 南方科技大学海洋科学与工程系深圳518055

410 km和660 km地幔间断面在地球内部动力学研究中具有重要意义.在研究地幔间断面的方法中,ss前驱波由于具有全球采样优势得以广泛应用.ss及其前驱波模拟可利用有限差分和谱元法等数值模拟方法,它们在模拟全球尺度地震波传播时具有高精... 详细信息

410 km和660 km地幔间断面在地球内部动力学研究中具有重要意义.在研究地幔间断面的方法中,ss前驱波由于具有全球采样优势得以广泛应用.ss及其前驱波模拟可利用有限差分和谱元法等数值模拟方法,它们在模拟全球尺度地震波传播时具有高精度的特点,但往往计算量很大.因此,该类方法难以应用于反射点广泛分布的情形.而基于传播矩阵发展的ss及其前驱波模拟方法在保持高精度计算的同时,可大幅提高计算效率.本文针对ss及其前驱波的传播特征,改进了基于传播矩阵方法的波形合成算法FASHSHWF.通过简单层状模型对该算法进行了测试,验证了算法及相应程序的正确性.计算效率测试表明改进算法相较常规传播矩阵算法可节约50%以上的计算时间.通过与AxiSEM计算的波形对比,验证了FASHSHWF用于ss及其前驱波模拟的有效性.在上述工作的基础上,本文进一步探讨了新算法在研究全球近地表结构对地幔间断面复杂性探测影响中的应用.

关键词： ss前驱波地幔间断面传播矩阵波形模拟

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通过叠加ss前驱波对过渡带速度间断面形貌的全球成像

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世界地震译丛 2001年第1期32卷 42-64页

作者： M.P.Flanagan P.M.Shearer 张学民河北省地震局

通过叠加长周期水平分量地震图绘制了大尺度的410和660km地震波速度间断面的形貌图,数据由全球数字地震台网(GDSN)(1976～1996)、地震学联合研究协会-国际部署加速度仪(IRIS-IDA)(1988～1996)和地球透镜计划(Geoscope)台网(1988～1996)... 详细信息

通过叠加长周期水平分量地震图绘制了大尺度的410和660km地震波速度间断面的形貌图,数据由全球数字地震台网(GDSN)(1976～1996)、地震学联合研究协会-国际部署加速度仪(IRIS-IDA)(1988～1996)和地球透镜计划(Geoscope)台网(1988～1996)提供。来自这些间断界面的下底面反射波是ss震相的前驱波,可用它们的到时来获得各反射界面深度的全球变化。我们分析了13000多个地震记录,这些地震的震级m_o>5.5,震源深度ss震相,然后沿间断面反射波理论走时曲线对记录进行叠加,获得了416个半径为10°的等间距覆盖的叠加记录;几乎所有覆盖区的叠加记录都可以看到清晰的410和660km的反射面,而在大约一半的覆盖区可以看到520km的反射面。每个叠加记录上都可量取ss到时与前驱波的走时差,并使用模拟重采样方法获得其不确定性的估计。然后相对于40s周期的各向同性的初始地球参考模型(PREM)计算了间断面的深度,其中地表地形和地表厚度变化校正用Mooney等(1995)的CRUST5.0模型,上地幔S波速度的非均勻性校正用Masters等(1996)的S16B30模型。间断面形态的结果图象比之以前的研究具有更完整的覆盖;相邻覆盖之间观测深度高度相关,并且显示出大尺度的形态变化。660km间断面显示了约38km峰-峰起伏,其区域性的凹陷与环太平洋地区现今和过去的消减带地区密切相关。410km间断面的大尺度形态变化幅度小,与660km界面上的形态变化大不一致。过渡带厚度W_(TZ)按410和660km间断面之间的距离来计算,活动消减带地区(如千岛群岛、菲律宾群岛和汤加群岛)最厚,在南极洲和中太平洋的大部分地区都较薄。W_(TZ)的空间变化与洋-陆差异不相关,但大致与S16B30的过渡带速度相关,这同两种类型的共同热源相一致。小幅度起伏的520km反射界面更难分辨,但就优先观测到的具有大多数资料的那些反射点覆盖来看,它具有一定的全球性。

关键词：地震图 ss前驱波地震波速度间断面形貌图地球动力学过滤带初始地球参考模型

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阿留申—阿拉斯加俯冲带及周边地区地幔过渡带结构研究

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地球物理学报 2021年第3期64卷 838-850页

作者：肖勇张瑞青况春利中国地震局地球物理研究所北京100081

利用国家测震台网固定台站和“中国地震科学台阵探测”项目在南北地震带北段布设的宽频带流动台阵记录到的极远震事件,通过ss前驱波震相研究,获得了阿留申—阿拉斯加俯冲带东段及邻区下方410 km和660 km间断面的埋深和起伏形态特征.为... 详细信息

利用国家测震台网固定台站和“中国地震科学台阵探测”项目在南北地震带北段布设的宽频带流动台阵记录到的极远震事件,通过ss前驱波震相研究,获得了阿留申—阿拉斯加俯冲带东段及邻区下方410 km和660 km间断面的埋深和起伏形态特征.为增强对ss前驱波震相的识别,我们采用了时差校正和共反射点叠加分析.叠加结果显示,毗邻阿留申俯冲带的白令海、阿拉斯加半岛、以及阿拉斯加中南部和东部地区下方,410 km和660 km间断面的埋深基本呈正相关关系,因而具有正常的过渡带厚度.这表明在阿留申—阿拉斯加俯冲带东段,北太平洋板块还没有俯冲到地幔过渡带深度范围内.其次,在阿拉斯加西部地区下方,660 km间断面出现明显下沉,而上覆的410 km间断面埋深接近于全球平均值,从而导致过渡带明显加厚.据此,我们推测在阿拉斯加西部地区下方地幔过渡带底部可能存在库拉残留板块.

关键词：阿留申—阿拉斯加俯冲带 ss前驱波共反射点叠加太平洋俯冲板片地幔过渡带

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阿留申—阿拉斯加俯冲带和汤加—斐济俯冲带地幔过渡带结构研究

阿留申—阿拉斯加俯冲带和汤加—斐济俯冲带地幔过渡带结构研究

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作者：肖勇中国地震局地球物理研究所

学位级别：硕士

上地幔410-km和660-km间断面的形态特征,对探测地幔过渡带内温度和化学成分的横向变化,以及板片俯冲深度和地幔对流模式等具有重要意义。阿留申-阿拉斯加俯冲带和汤加-斐济俯冲带分别位于环太平洋俯冲带的最北端和西南部,是研究俯冲板... 详细信息

上地幔410-km和660-km间断面的形态特征,对探测地幔过渡带内温度和化学成分的横向变化,以及板片俯冲深度和地幔对流模式等具有重要意义。阿留申-阿拉斯加俯冲带和汤加-斐济俯冲带分别位于环太平洋俯冲带的最北端和西南部,是研究俯冲板块前缘与660-km间断面相互作用的天然实验室。本文利用国家测震台网固定台站和“中国地震科学台阵探测”项目在南北地震带北段布设的流动台阵记录到的极远震波形资料,通过对大量ss前驱波震相进行时差校正和共反射点叠加分析,得到了阿留申-阿拉斯加俯冲带及其周边地区和汤加-斐济地区地幔过渡带间断面的形态特征,约束了太平洋板块的俯冲形态。其主要研究结果如下:(1)在阿留申-阿拉斯加俯冲带以北的白令海下方,410-km和660-km间断面均出现小尺度抬升,但抬升幅度基本相同,因而过渡带厚度较接近于全球平均值。在阿拉斯加半岛、以及阿拉斯加中南部和东部地区下方,410-km和660-km间断面的埋深基本呈正相关关系,因而具有正常的过渡带厚度。这可能暗示了在阿留申-阿拉斯加俯冲带东段,北太平洋板块还没有大规模俯冲到过渡带深度范围内。(2)在阿拉斯加西部地区下方,观测到660-km间断面出现大幅度的下沉,而上覆的410-km间断面埋深接近于全球平均值,从而导致地幔过渡带明显加厚。我们推测,在阿拉斯加西部地区下方过渡带内可能存在库拉残留板块。(3)在北斐济盆地西北部下方,410-km间断面埋深无明显异常,而660-km间断面出现大幅度下沉,最大深度达～730 km,推测是俯冲的澳大利亚板块前缘发生拆离后停滞在过渡带底部所造成的。在汤加海沟下方,660-km间断面比较复杂。结合其他研究结果,我们认为西向俯冲的太平洋板块俯冲到地幔过渡带内后可能发生撕裂,一部分停滞在过渡带底部,另一部分进入下地幔。

关键词：阿留申-阿拉斯加俯冲带汤加-斐济俯冲带地幔过渡带 ss前驱波时差校正共反射点叠加

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