地球的振动透视

地震学家利用地震波与爆破波研究地球深部构造,但是地震是突然发生的,震源位置又事先未知;爆破使岩石的结构发生变化,重复试验,条件又巳发生变化,因此难于从事研究。 如果能用振动源(这些振动源将所需持续时间和所需形态的信号送入地球)激发地震波,那就有可能系统地研究地球内部构造及在岩石不发生破坏情况下研究那里所发生的过程。     

地幔柱数值模型的研究进展

地幔柱模型作为地球内部对流系统的重要组成部分,可与板块构造理论相媲美.它们共同构成了地球内部物质和能量循环的重要过程.自从地幔柱模型提出以来,地震学、高温高压矿物学、地质学以及地球动力学数值模拟对其进行了多学科的综合研究.其中数值模拟通过建立理论模型来研究地幔柱的动力学效应,定量化地给出了地幔柱的演化过程以及地球内部和表层的响应,并用以解释其他学科的观测和实验结果.因此,地球动力学数值模拟是研究地幔柱动力学最重要的手段之一.文章总结了近几十年地幔柱数值模型的研究进展,包括地幔柱的起源和存在的证据,地幔柱与岩石圈、洋中脊、俯冲带和地幔过渡带的相互作用以及地幔柱与大型剪切波低速区的关系.数值模型得到的理论结果必须与其他各学科的观测结果进行对比和验证才能真正理解地幔柱的动力学过程.随着数值模拟方法的发展和计算能力的提高,地球动力学数值模拟将为研究包括地幔柱动力学在内的地球科学前沿问题提供更为准确和高效的手段.     

岩石的饱和度对地震波衰减的影响

近年来地球物理学家高度重视地震波衰减的研究,因为这项工作不但为地壳、地幔构造与成份的研究提供了重要的数据,而且在地震预报以及地震勘探中也起着重要作用。当前地震波衰减的研究工作包括如下几个方面:一、利用天然地震的地震波——体波、面波、自由振荡、尾波等的衰减特性研究地球内部构造以及研究孕震区的物理状况(例如岩石中裂纹分布特点等)。二、研究人工震源——如爆炸等产生的高频体波的衰减特性,以了解地下岩层的岩性,这项工作是当今地震勘探中的一个热门课题。三、实验室中,模拟地下岩层温度、压力等条件,研究岩石样品中振动波的衰减。四、地震波衰减机理的理论研究。     

地震各向异性与全球板块运动相关性的统计分析

地震各向异性能够深刻反映地球内部的动力学机制,将其与板块运动结合起来,研究包括地幔对流甚至地核发电机模式等在内的一系列地球内部动力过程,正逐渐成为地震学与地球动力学研究领域中的热点问题.     

前言

在过去的 4年里 ,在中国这个多地震、多震灾的国度 ,地震学和地球内部物理学研究取得了显著的进展 .这些研究进展有力地促进了中国防震减灾事业的发展 ,同时对全球地震学和固体地球物理学的研究也具有不可忽视的意义 .除了在地震震源、地震波、地震预测、地震地质、地球内部结构和地球动力学 ,以及与地震有关的交叉学科研究中的多方面的研究成果之外 ,跨世纪的中国地震学发展的显著特征 ,是以全国、区域和地方三级数字 (宽频带 )地震台网和地震数据中心、固定和流动GPS测量 ,以及计算地球动力学模拟为代表的地震观测与研究设施的全面的现…     

利用前驱波研究地幔间断面的若干进展

地幔速度结构提供了地球内部热和化学状态及其构造演化历史的重要信息。对于地幔间断面的研究可以更清楚地了解地球内部温度分布特征和化学结构,并对确定地幔间断面成因及地幔对流模式等地球动力学问题具有重要的意义。地震学观测显示在410 km、660 km深度普遍存在速度间断面,并且在全球特定区域的上地幔(220 km、300～350 km、520 km、560 km)和下地幔(800～900 km、1 100～1 200 km、1 800 km、2 400 km)也有速度间断面的存在,不同区域地幔间断面的起伏可能受到温度、含水量、矿物相变及俯冲板块的影响。利用前驱波来研究地幔间断面具有独特优势,前驱波相比参考震相较早到达观测台站,从而避免其他震相的干扰,可以更准确地研究较弱的速度间断面。文章收集整理近些年来地震学家利用前驱波研究地幔间断面的成果,包括长周期反射震相SS或PP的前驱波、深震震相sP、pP的前驱波和地球表面反射震相PKPPKP(P′P′)的前驱波等,并对不同前驱波的特点及地幔间断面的相关研究成果进行总结。利用前驱波研究地幔间断面的方法已较为成熟,及时收集总结相关的研究成果对认识地球内...     

美国的地震学(1986—1990)

在本卷中七位深受尊敬的地震学家试图总结美国在过去四年中的地震学研究情况。这的确是一项很艰巨的工作;单是对这大量的新的地震学文献进行汇编和分类就足够困难的了,而有把握地对我们的新知识和新见解进行综述则几乎是不可能的。虽然地球振动(即地震学)研究最初似乎是一个范围有限的科学领域,但它却包括大量的各种类型的观测数据和数学物理问题。目前,地震学家们正在研究地震波在频率10~2Hz 到10~(-4)Hz(20个倍频程)方面的变化及在加速度1g 到10~(-12)g(240dB)方面的变化。地震波在其穿过地球内部这一非常复杂的介质时会在各种距离上观测到。此外,这些地震波往往是由许多复杂的机制引起的,包括地震、人工爆破、滑坡、火山和大气扰动。     

台阵地震学、地震台阵与禁核试条约监测系统

本文介绍了台阵地震学的发展,国内外地震台阵的建设和工作进展以及地震台阵与全面禁止核试验条约(CTBT)国际监测系统(IMS)的关系。另外比较系统地论述了台阵地震学在地震精确定位和地球内部构造反演中的应用。     

地震学进展

简要回顾了当代地震学发展的两个方面,一是利用地震波探测地球内部.包括:现代测震技术的发展、数字地震学、地震层析成象、地震勘探和地下核爆炸侦查等;二是研究天然地震的成因以及地震灾害的预测和预防,包括:考古地震学的发展,地震活动的统计特征,地震模型、中长期地震预报等.     

地震波散射:理论与应用

传统的球面对称(或层状构造)地球模型正经历着一场革命。地球被揭示从地壳、地幔到地核到处都呈现多尺度的横向非均匀性。这些具有不同尺度的非均匀体对地震波具有不同的效应。速度和密度的非均匀体能改变波形,引起走时和振幅的起伏以及产生直达波的视衰减。地球岩石层的非均匀体还能产生P尾波、S尾波和Lg尾波等。核-幔边界附近的非均匀体能产生对PKP波的散射而成为PKIKP的前驱波,PKKP波的散射波可成为主震相自己的前驱波。近源和近台站的复杂构造可通过共振、散射来改变地震波形。粗糙地形或粗糙界面能造成体波和面波的耦合。地壳内规则排列的裂隙可产生有效各向异性而使S波分裂。由三维非均匀体所引起的地震波的变化,在广义上被称为地震波散射。近十多年来,由于高质量的高频数字地震资料的逐渐增多,对地震波散射的研究在急速发展并引起了越来越多的地震学家、工程学家和勘探地球物理学家的兴趣。本文综述了地震波散射的基本理论和在这一领域各方面的最新进展。其内容大致为:一、地球横向非均匀性的谱及各种散射态式二、地震波散射的研究方法1.理论研究(1)不连续非均匀介质的边界匹配方法(2)弱散射的微扰法(3)高频近似法(4)随机方法和非均匀体的统计特性2.数值模拟和物理模型试验3.野外观测三、弹性波散射的基本特征和标量波近似1.弹性波瑞雷散射2.弹性波瑞雷-甘斯散射3.随机介质的弹性波散射四.地震波散射的表现和应用1.透射起伏2.尾波产生及包络消减3.散射衰减4.核-幔边界附近的散射5.地表地形、近地表结构和深部构造引起的散射6.裂缝散射和有效各向异性7.散射和非线性。     

利用海底电缆探测太平洋地区地幔结构的研究进展

介绍了地幔电性结构、地幔温度、地幔含水量等参数对地球动力学和地幔动力学过程的重要科学意义,综述了近年来利用海底电缆在该领域的主要研究进展.本文首先介绍了日本利用海底电缆探测地幔深部结构的方法原理与发展历程,然后阐述了该方法的观测方式、观测系统与仪器,综述了国际上近年来利用海底电缆在环太平洋地区海底的观测资料进行地幔一维电导率结构、三维电导率分布的研究进展.基于海底电缆的观测数据进行反演的结果表明,太平洋海域地区地球深部存在410 km,660 km的电导率不连续面,此不连续面与地震资料的波速不连续面基本一致,为地幔不连续面提供了新的地球物理证据.在根据由海底电缆观测数据反演得到的太平洋地区地球内部电导率分布基础上,综述了综合深部地震波速、岩石高温高压实验等,将电导率的分布转换为地球内部的温度场分布、推导地幔过渡带水的浓度进而转换为地幔过渡带的含水百分比(含水量)的方法技术与研究进展.研究结果表明,夏威夷和北日本海地幔过渡带电导率异常主要受温度控制,菲律宾海域地幔过渡带的电导率异常除了和温度有关外,还受含水量影响,该处地幔过渡带的含水量大约在1％左右.这些研究表明,海底电缆探测方法,在地球深部探测尤其是地幔不连续面的探测、地幔温度场分布与特征、地幔含水量等方面有重要的作用.最后,展望了海底电缆探测方法的研究与发展,这些研究方法及成果对认识中国海域地球内部机构提供一定的参考.     

地幔面波与地球内部的Q值研究

用地震波(特别是长周期地震波,如地震面波、自由振荡波等)的传播特征来研究地球内部的Q值分布是全面深入了解地球介质的物理性质的有效方法之一,本文讨论各类地震波所表达的Q值的不同含义及相互关系、Q值模型、地幔面波的物理频散与Q值的关系等问题。     

地球的差异旋转

对于具有流体对流层的旋转星球 ,由于星球自转对对流的影响 ,必然会在星球对流层内部不同部分间以及星球的不同圈层间产生差异旋转 (differentialrotation) .所谓差异旋转是指旋转角速度随着深度 (星球不同圈层的旋转角速度不同 )以及纬度 (同一圈层内部不同部分间的角速度不同 )具有差异的现象 .地球是一个多圈层的旋转系统 ,主要由大气圈、水圈、岩石圈、地幔、外核以及内核组成 .大气圈和水圈具有明显的流体性质 ,并且在漫长的地质年代中 ,地幔、岩石圈和地幔之间的软流层以及外核均具有流体性质 ,而且在大气压力、热、重力和电磁力等的作用下发生了对流 .这些对流运动一旦受到地球自转的影响 ,就必然会致使地球各圈层间以及对流层内部不同部分间产生差异旋转 .几个重要现象 :基本地磁场的长期西漂、岩石圈的长期西漂、地球自转速率变化 (周日长度波动 )和固体内核各向异性对称轴的移动表明在固体地球内部各圈层—岩石圈、地幔、外核和内核间存在差异旋转 .来自地震学上的数据证明了固体内核与地幔之间存在较明显的差异旋转 ,速率可达 1.1°～ 3.0°/a.这跟其它数据如自由振荡数据以及地磁场长期西漂数据获得的结果具有很大的差异 .导致固体地球内核相对于地幔差异旋转的主要宏观机制为电磁力矩、引     

水对地幔矿物弹性性质的影响及其地球物理意义

构成地幔的大部分名义上无水矿物,包括橄榄石及其同质异象体、辉石以及石榴石等,均可以羟基形式赋存一定量的水.水在地幔不同深度的出现不仅对一系列物理性质(包括密度、波速、熔融温度、电导率和流变强度等)有重要影响,并且对地幔的动力学行为、横向结构和成分的不均一性以及地球深部的演化过程具有重要意义.近年来,地震学研究在地幔不同深度和不同区域均发现低速带的存在,而观测到的地幔速度异常很可能与地幔中的水密切相关.高温高压矿物学利用实验和理论计算,对水是如何影响地幔主要构成矿物的弹性模量和波速进行了深入研究,并取得了大量进展.这些研究对正确理解地幔速度异常的形成机制,查明地幔中水的分布,探寻水在地球内部的迁移形式至关重要.本文针对近年来高温高压矿物学在地幔含水矿物弹性模量的研究成果进行了综述,介绍了该研究方向的进展和不足,并对未来的研究方向进行了阐述.     

国际地球参考模型研究的进展

地球内部构造模型对地震学、地球物理学、天文学、大地测量学等的研究有着重要的意义。布伦的地球模型 A 和 B 曾被广泛的应用。自五十年代以来在文献上发表的地球模型数量大增,这使得研究者们难于决定倒底选用哪一个模型为好,有时人们从一个模型中选用一些参量,从另一个模型中选用另一些参量,以这种方式选用的结果是自相矛盾的。1971年在莫斯科举行的国际大地测量与地球物理联合会的会议上讨论了这一问题,结果建立了由国际大地测量协会(IAG)和国际地震学与地球内部物理学协会(IASPEI)成员组成的“标准地球模型委员会”,由已故的布伦教授担任主席。其最初的工作是由几个小组分别     

对我国地震学未来发展的思考

根据国际地震学发展的前沿问题,结合目前我国地震学研究的具体状况,从地震观测技术开发与资料管理、地震的地震学研究、地球内部物理的地震学研究和地震的工程学应用研究几个方面,对我国地震学的理论与应用研究的未来发展提出了建设性思考。     

一九八九年度《世界地震译丛》征订启事

本刊简介:《世浮地震译从》跟踪国际地震科学研究前沿命题,着重精选地震预报、震源物理、岩石断裂力学、模拟实验、地震危险性分析、地震勘探和地震测探、地震波传播理沦、地球内部构造、地震观测技术以及地震学在工程等国民经济建设领域应用方面的哲理论、新方法、新技术的研究成果,全文译载。     

地震学家们应支持自己的国际协会

二十多年来,仝世界地震学家的数量已经增加很多。许多新的科研人员对他们自己的国际组织——国际地震学与地球内部物理学协会(IASPEI)的发展史以及该协会当前的一些学术活动还不太了解。由于国际上地震学的实力很大程度上体现在国际地震学与地球内部物理学协会的工作上,故对此情况的匮乏是一大遗憾。IASPEI 的历史最近已由罗瑟(J.P.Rot-he)教授撰文详细介绍(该文已译载在本刊1982年第7期上—编者注)。他的文章极为生动详尽,该文回顾了1901—1951年间地震学作为一门学科正在形成,以及某些伟大的开拓者正在     

美国、英国科学家来访报导

为促进和交流CT理论在地球物理领域特别是在地震学研究中的应用,北京大学地球物理系分别于1987年9月21日至10月1日及10月18日至10月30日请到美国宾夕法尼亚州立大学地球科学系主任S.S.亚历山大(S.S.Alexander)教授及英国剑桥大学地球科学系主任C.H.查普曼(C.H.Chapman)教授来讲学,内容为地震学的正、反演研究,成象,地球内部研究的当前状     

实际地球介质中的波的新研究进展—四川地震学、非线性地震学与构造活动波研

本文介绍实际地球介质（地球物理介质、地质介质）中的波的激发与传播问题的某些新的研究方向与进展。首先简要说明实际地球介质的一般特性。其次分别介绍随时间变化的三维非均匀地球介质中的地震波和非线性地球介质中的地震波的传播问题，也就是四维地震学和非线性地震学的研究进展。本文最后研究了三种类型（广义瑞利型、广义勒夫型和广义导波型）的构造活动波的激发与传播特性，并用它们来解释过去已发现的几种不同类型的地震活动波。