第2章现代地球动力学--地震过程基础及地球构造形成规律

2．1地壳和上地幔形成 地球膨胀的“炽热模型”假设富有物理依据,现已为最新地球物理资料所证实。根据这种模型,内核物质是在重力压缩条件下地球形成过程中得到过热、过压、坚实、高密度的气态物质。地球演化过程中,压缩和过热物质可逆转换成凝聚态,地球消耗积累的能量,这个过程地球密度减少——地球膨胀（图略）。     

现代地球动力学——地震过程基础及地球构造形成规律

2.1地壳和上地幔形成地球膨胀的“炽热模型”假设富有物理依据,现已为最新地球物理资料所证实。根据这种模型,内核物质是在重力压缩条件下地球形成过程中得到过热、过压、坚实、高密度的气态物质。地球演化过程中,压缩和过热物质可逆转换成凝聚态,地球消耗积累的能量,这个过程地球密度减少——地球膨胀(图略)。地球形成于4.5×109年前,其半径小于0.55R3(R3为现代地球半径),地球物质平均温度为5×104K,平均密度约为3.5g/cm3,主要成分为氢、氧、硅。重力能为2×1039erg。地球模型是多圈层:G地核(过热汽)、F层(汽液相变区)、E层(液熔态物质)…     

地球基本磁场起源的角加速度机制

Tolman 实验成功地证明了,当圆形导线绕通过中心的轴线作加速自旋时在导线中有电流存在。据此,可以设想当地球的自转角速度发生变化时也会在地球内部激发电流,并由该电流引起一个磁场。作者假设了一个地核模型,推导了该模型由角加速激发磁场的公式,阐明了角加速机制的基本性质,发现了由角加速机制激发的磁场无论在结构上还是在随时间变化上都与地磁场的观测事实相符合。这种相符合是多方面的,很难用巧合来解释。它和现在流行的地球发电机假说相比,没有能源的困难,可以解释地磁场倒转在时间上的无规分布。这种机制需要假设地核具有极高的电导率,目前尚无实验条件和现成理论可以证明,有待今后验证。可见角加速机制只是一种推测,现提出来和大家共同研讨。     

地球扁率在地质历史上的变化下限

为研究地球形状的长期变化,将地球假设为弹性椭球体,根据弹性动力学理论导出地球的扁率下限公式,扁率与地球的平均密度ρ、引力加速度g、自转角速度ω、平均半径R、弹性模量E、泊松比v相关.将新星云假说下地质历史时期半径、质量和角速度变化值代入公式计算出各地质历史时期地球扁率值,作为地球扁率变化值的下限值.地球的扁率自地球形成以来总体变化趋势是在减小.     

地球运动的超非线性分析

根据超非线性速度理论，研究了地球的自转状态，得知地球自转的角速度沿半径方向有突变和减小，并由此计算了地壳相对于地核的角速度差值，算得赤道表面每年西移１．７５ｃｍ，符合已报道的观测数据。     

关于地球内部核反应是地震源动力的问题(综述)

讨论了地震的成因。作者根据文献报道的历年来地震发生前后的许多宏观和微观征兆,提出了地球内部核反应是地震的源动力的假设。     

一种求解地球物理参数各向异性的新方法一单位步长变异增量法

目前在研究地球物理参数的空间变异特性时常常是基于几何各向异性假设,然而实际中几何各向异性假设常常不成立。本文提出了一种求解地球物理参数各向异性的新方法,首先对各方向上的变异值作归一化处理,然后用拟合的方法得到各方向单位步长上的变异性强度,进而实现对全局各向异性的求解。以上海地区合成孔径雷达干涉测量（InSAR）中差分大气延迟样本数据为例,验证了新方法求解各向异性的优越性：新方法的偏差只有6.4%,而基于几何各向异性假设方法的偏差达到了21.2%,而且新方法的运算效率有非常显著的提高。进一步,通过克里金插值交叉验证实验,证明了基于新算法得到的结构函数的插值效果最好,从而从另外一个角度验证了新算法求解的各向异性更准确,更好地表征了区域化变量的空间结构特征。因此,与几何各向异性假设的方法相比,新方法不仅能更准确的描述地球物理参数的各向异性,而且有更高的运算效率,为更准确地估计出所需的地球物理参数奠定了基础。     

上海市地球物理学会成立

在上海市科协及中国地球物理学会等有关部门的关心支持下,经过一年时间的积极筹备,上海市地球物理学会于1987年7月25日召开大会正式成立。这是上海市地球物理学界的大事,作为全国最大城市的上海,不仅是科技人才荟萃之地,也是地球物理专业人才云集之处。目前,上海市已形成一支具     

地震激发的地球自由振荡研究综述

地球自由振荡的研究已成为探查地球内部结构的重要手段之一.影响地球自由振荡的因素有很多,如地球物理学结构横向不均匀性及径向不均匀性、地球自转、地球椭率、地球内部各向异性、非弹性性以及震源机制性质,还有地球外界如引潮力等.本文详细介绍和总结了近几十年来关于地球自由振荡理论研究、实验及观测资料方面的研究,重点是数值模拟方法方面的研究工作.通过观测和理论分析对比,以数值实验的方式推测地球内部更详细的结构分布,如地球内部密度分布以及波速度等特性;并从弹性波理论出发结合高性能并行计算对全球自由振荡过程进行数值模拟研究.     

一种求解地球物理参数各向异性的新方法一单位步长变异增量法(英文)

目前在研究地球物理参数的空间变异特性时常常是基于几何各向异性假设,然而实际中几何各向异性假设常常不成立。本文提出了一种求解地球物理参数各向异性的新方法,首先对各方向上的变异值作归一化处理,然后用拟合的方法得到各方向单位步长上的变异性强度,进而实现对全局各向异性的求解。以上海地区合成孔径雷达干涉测量(InSAR)中差分大气延迟样本数据为例,验证了新方法求解各向异性的优越性:新方法的偏差只有6.4%,而基于几何各向异性假设方法的偏差达到了21.2%,而且新方法的运算效率有非常显著的提高。进一步,通过克里金插值交叉验证实验,证明了基于新算法得到的结构函数的插值效果最好,从而从另外一个角度验证了新算法求解的各向异性更准确,更好地表征了区域化变量的空间结构特征。因此,与几何各向异性假设的方法相比,新方法不仅能更准确的描述地球物理参数的各向异性,而且有更高的运算效率,为更准确地估计出所需的地球物理参数奠定了基础。     

地球物质的人为转移与地球物理环境

通过分析航天活动向外层空间迁移物质形成的地球转动惯量改变,重叠1998年以来,从高纬度向赤道方向上,巨大物质发生再分布构成的地球转动惯量改变,和它们致使地球自转速率的变慢,重合地球自转运动的规律性变慢,以叠加的效果影响地球物理环境;以及与地壳差速旋转的巨大地核,及覆盖地表的水,包裹地球的大气层,在地壳转速变化时,完成其相互问角动量交换存在的时间滞后性,将会在一些瞬时段突出物质转移对地球物理环境的作用影响.讨论航天发射从地球迁移到外层空间的物质,正将形成一定规模的物质群而改变地球系统的空间结构,且现时,太空武器化竞争已剑拔弩张,其一旦加剧了航天活动构成外层空间新物质体系圈层的发展,其过程对地球物理环境的影响,合并地球自身多重因素的作用,可能会增大突破维持稳定自然环境的某些临界条件的几率和增大突发事件发生频率.     

内核地球自转动力学理论的研究进展(Ⅰ)

地球固体内核（SIC）和地球其余部分之间的引力和压力的耦合作用引起了一个力矩，从而对地球的章动运动产生影响.由于SIC的转动惯量和整体地球转动惯量相比是非常小的，因此可以认为SIC的动力学效应只是导致一个新的章动本征模，其频率与自由核章动（FCN）相差不太远，且对地球章动产生了一个微弱的共振影响.本文在文献〔1〕理论的基础上，对内核地球自转动力学理论进行了更加深入和详细的研究，顾及到高阶引潮力位的影响，介绍了研究内核地球自转的基本假设和定义，引潮力位的复数球函数表示，复数矢量球函数的基本理论等.     

内核地球自转动力学理论的研究进展(Ⅰ)-理论基础

地球固体内核(SIC)和地球其余部分之间的引力和压力的耦合作用引起了一个力矩,从而对地球的章动运动产生影响.由于SIC的转动惯量和整体地球转动惯量相比是非常小的,因此可以认为SIC的动力学效应只是导致一个新的章动本征模,其频率与自由核章动(FCN)相差不太远,且对地球章动产生了一个微弱的共振影响.本文在文献[1]理论的基础上,对内核地球自转动力学理论进行了更加深入和详细的研究,顾及到高阶引潮力位的影响,介绍了研究内核地球自转的基本假设和定义,引潮力位的复数球函数表示,复数矢量球函数的基本理论等.     

美国国家科学基金地球科学领域的研究新机遇

引言地球有一套复杂的动力地质系统,它控制着这个星球及整个人类所经历的过去的演化、现在的状态和未来的状况。由于地球科学在过去两个世纪已变得成熟,发展中的各分支学科可以稳步完善地解答构造、作用和历史等各方面的具体问题,各个动力地质系统的多学科特性受到越来越多的关注。持续的理论和技术改进使得地球科学的所有分支学科有能力解释地球变化的地质记录,并可观测今天的地球从地表到内核正在发生的作用,更逼真地模拟复杂的动力作用,所有这些工作都还需要继续进行。但是本次报告所     

地球上的边域

地球上有了人,然后才有了部落和国家。地球上有了国家,就有了领土与国界。就像小时候同桌的你,在两人中间用粉笔画上一道重重的粗线,并约定,谁也不能过界,否则,可能就会有难听的话,甚至武力的出现。或者也有无赖者,非要越过那道本已成为事实并经确认的线。或者有好事第三者,非要站出来告诉别人,你们的线画得不对,以显示自己的强权。或者二人之间,有一方以糖果为代价,重     

2015年固体地球科学发展态势概览

随着人类对自然界认识和开发利用的不断深入,地球科学的重要性日益凸显,已成为妥善解决人类经济社会发展面临的能源安全、资源安全、气候变化、生态环境、城镇化等一系列挑战的重要基础。本文主要基于对2015年国际地球科学领域的重要科学战略规划、重要科技进展和重要科技文献等反映的科学研究发展动态的系统监测和整理,遴选并总结了2015年固体地球科学领域的主要科学前沿问题和科技发展态势,以供读者参阅。     

地球自转速率变化及其与地球物理现象关系研究的进展

作为地球的基本运动形式之一的地球自转变化表征着地球的整体运动状态和地球系统各圈层之间的相互作用过程,其变化形式非常复杂．研究表明,地球自转速率的变化与众多地球物理现象有密切联系,与地震活动、EN-SO事件等重大自然灾害存在一定的相关性．因此,对地球自转速率变化及其与地球物理现象之间关系的研究长期以来就受到天文学家、地球科学家和从事灾害研究领域专家的重视．本文主要介绍了该研究领域近年来的研究进展,并认为在此基础上开展更深入的研究对天文学和地球科学的发展都是有意义的．     

大地测量和地球物理

近几年来,在大地测量领域中特别是新观测技术的发展和应用方面已取得了令人鼓舞的进展。由于这些技术逐渐成熟并且资料连续积累,大地测量将有助于解决地球物理中尚未解决的问题。在此讨论其中的一些问题,并着重强调大地测量在解决这些问题中可能起的作用。对于这一讨     

毫米级地球参考框架的构建

本文指出了最新的国际地球参考框架ITRF（International Terrestrial Reference Frame）2005已不能满足当今毫米级地球动态变化监测的需要.提出了利用ITRF2005、SBL/GGFC（Special Bureau for Loading/Global Geophysical Fluids Center）和GRACE（Gravity Recovery and Climate Experiment）等卫星的最新成果,构建毫米级地球参考框架的方案,介绍了对其两个关键问题：地壳非线性运动特征∑RΔXⁱ_R(t)和地球质心运动ΔX0(t)的空间技术（GPS,VLBI,SLR和GRACE）监测和地球物理因素模制的方法和一些初步结果,并对目前建立和实现毫米级地球参考框架存在的问题和所能达到的精度进行了初步评估.     

应用地球化学的最新发展状况

应用地球化学是地球化学探矿发展起来的年轻的地学分支,虽然其作为一种刚起步的小科学,但已成为一种重要的资源勘查评价方法。将来勘查地球化学会在解决人类在资源与环境方面面临的许多重大问题具有极大的潜力。