地幔对流与深部物质运移研究的新进展

现代固体地球科学已经认识到,地幔对流不再是少数动力学家的假想,它是地幔热动力系统的主要构架.地幔对流和板块运动驱动机理关系的研究已经从简单的主动或被动驱动的讨论转向对统一热动力系统的探讨.包括地幔热柱在内的地幔对流的深入研究不仅成为研究地幔热动力系统演化的主线,也成为研究大陆形成和演化驱动机理的主线.与此同时,以地震层析成像为主体的地震、地球物理观测资料和以地幔岩石化学组份为主体的地球化学观测成为认识地幔对流的强有力的工具.然而,地球化学和地球物理观测之间存在明显的差异,一些依赖于地球化学数据构思的新的热动力学框架对地幔对流的研究构成了强烈的挑战.     

美国正制定新的大洋地幔动力学计划

在美国国家科学基金会支持下，美国科学家正在制定一项新的大洋地幔动力学计划，目的是用新一代高分辨率海洋观测设备，检验板块构造和对流的地球动力学模型。板块构造革命为描述固体地球内部动力学过程提供了一个定量的运动学框架。35年来，地质、地球物理、地球化学观测和数     

利用大地测量和地热资料联合确定黑水—泉州地学断面东段岩石圈热及强度结构

黑水泉州地学断面因其所处的特殊地理位置和所受复杂地球动力学机制的影响,而备受地学界的关注.但要弄清控制岩石圈动力机制的重要影响因素之一——热动力,还需对岩石圈的热结构有更细致的研究.地热学研究作为一种独立的地球物理学方法,在地球内部结构及地球动力学研究中发挥着越来越重要的作用.根据地热资料来研究地球深部热结构是一种最为直接有效的方法,但是,我国地热资料的相对匮乏严重阻碍了地热研究的进展.本文将引入地形、重力等大地测量观测资料作为约束条件,基于岩石圈均衡原理,综合地热和重力学方法联合确定黑水泉州地学断面东段岩石圈热结构,弥补了传统地热研究方法的不足.基于黑水泉州地学断面岩石圈二维温度分布结果,本文计算了该岩石圈的强度分布,并对其岩石圈的热结构和流变结构特征展开了分析和讨论.     

地球深部研究联合会简介

地球深部研究联合会(SEDI)是一个致力于研究地球深部的国际科学组织。SEDI 的宗旨是,增进对地球深部的过去演变,当前地热、动力和化学等状态以及这些状态如何影响地球表面构造和观测过程的了解。地球深部通常是指地核和下地幔,但也可能涉及地表,例如,在地幔热柱的研究方面。SEDI 的科研课题和攻关难点包括地磁动力和长期变化、古地磁和地球深部的演变、地核成分,构造和动力学、发电机能量学和内核构造、地核的冷却和核-幔边界区、核-幔边界形状、耦合和地球的自转、下地幔的构造、对流和热柱等。自1987年以来,SEDI 一直是国际大地测量与地球物理联合会(IUGG)的一个内部委员会。因此它跨 IUGG 的一些协会的传统学     

使用数值模型研究俯冲板块动力学的进展

板块构造理论的核心是俯冲板块的动力学问题,可以通过地震学、矿物物理和岩石地球化学、地质构造和沉积学以及数值模拟对其进行多学科综合研究.其中数值模拟通过建立理论模型并使用数值方法模拟俯冲板块的动力学效应,直观地给出了定量化的俯冲板块的演化过程和地表响应,并用以解释其他学科研究所得到的观测和实验结果.因此使用数值模型进行定量化模拟是研究俯冲板块动力学的最重要的手段之一.文章综述了使用数值模型研究俯冲板块动力学多个方面在近期取得的进展,包括板块构造的起源和俯冲板块的启动过程,俯冲板块的热结构,以及俯冲板块在上地幔、地幔过渡带和下地幔的主要动力学表现.使用数值模型得到的结果是基于质量、动量和能量守恒方程的理论结果,必须综合使用其他各学科的研究成果对模拟结果进行比对和验证,以最终理解俯冲板块的动力学过程.随着计算能力的大幅提升和模拟方法的不断进步,数值模拟方法将为研究包括俯冲板块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.     

地球的品质因数Q值模型(综述)

文章主要介绍了地球的品质因数 Q 是描述地球非弹性的一个重要参数,并指出与观测值一致的全球平均 Q 值模型是研究地球问题所必需的基本资料。     

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.     

球形地球模型的地震位错理论及其应用

地震位错理论是研究地震断层滑动与地球物理场变化之间关系的理论,是震源机制、地球内部构造、地震预测等基本地球物理问题与大地测量、地球物理观测数据之间的联系纽带。被广泛使用的半无限空间介质模型的位错理论,由于其几何模型的限制,在地震变形和地球动力学等应用研究中会导致一定程度的误差。此外,现代大地测量技术可以在全球和区域尺度上精确地观测地震变形,亟需一个适用于全球地震变形研究的地震位错理论。为此,本团队基于球形地球模型,经过多年系统性研究,建立了地震位错理论新体系。所构建的球形地球模型的地震位错理论,促进了全球地震变形和地球动力学变化的研究,是近年来地球物理学领域取得的重要理论进展之一。本文简要地介绍了国内球形地球模型地震位错理论的发展及其应用研究。首先,介绍了弹性球形地球模型、三维不均匀地球模型和黏弹地球模型的位错理论;其次,介绍球形地球模型的位错理论在地球动力学变化研究、断层与地下介质结构反演和地震大地测量学研究方面的相关应用;最后,对球形地球模型的位错理论的发展方向作出展望。     

应用地球化学进行地震预报研究的现状

一、引言地震化学是一从地球化学的角度解释地震现象的科学领域。其主要研究课题是与地震预报直接相关的研究。然而,与大地构造学和固体地球动力学有关的地球化学研究,在提高对地震现象的基础知识方面也是至关重要的。有关地球内的逸气现象和断层活动性的研究,以及与地震密切相关的火山活动的研究等也在蓬勃开展。不仅在陆地上进行研究和观测,海域和地下深部的研究也是不可缺少的。目前,在这个领域中,正为积累以检测前兆现象为目的的观测数据和开发新的观测技术而努力。本文列举出地球化学观测中观测时间最长、观测点最多的地下水氡观测,就其观测数据的特性、前兆变化的实例和在检测异常变     

地震地下流体物理化学动态形成的基础理论问题

本文以８０年代国内外学者在地下流体的流体动力学、热动力学与化学动力学领域的探索中所取得的理论成果为基础，针对地震地下流体的压力、温度与化学组分动态观测与研究现状，从理论上阐述了地下流体物理化学各项动态形成的机制及其内在联系，以促进我国地震地下流体动态的基础理论研究。     

古地磁学在地磁场起源研究中的应用

地磁场起源及其倒转是地球科学的难题之一。究其原因一方面是由于无法直接观测地球内部发生的物理过程,另一方面是由于缺乏理论与实验相结合的综合研究。本文以磁流体力学为基础,将古地磁学与αω发电机理论结合在一起进行分析和研究。得出了如下新观点:(1)洛仑兹力在地核发电过程起负反馈作用;(2)较差旋转控制着地磁场西向漂移,(3)α作用使地磁极偏离地球自转轴     

利用IMAGE卫星观测数据重建地球等离子体层的磁赤道面分布

美国利用IMAGE卫星的极紫外辐射（EUV）探测器对地球等离子体层进行了连续5年的遥感成像观测。由于IMAGE卫星数据是沿观测路径上的积分投影数据,并且存在地球“遮挡”、“阴影”、“数据缺失”等问题,无法直接利用传统的CT方法对等离子体层进行三维重建。本文利用地球磁场模型,基于地球等离子体层的物理性质,建立一个联系地球磁赤道面密度与投影数据的EUV成像模型,实现了从单个角度的EUV观测图像进行地球等离子层三维重构的方法。     

与地震有关的水文及地球化学变化

简要回顾了几十年来对地震发生前、地震过程中和震后地下流体和地球化学变化的研究和成果,这些研究一般都是以探索地震预报可能性为目的的。论述了与地震有关的地下水文及地球化学变化的机理,这些地下流体(包括地下水和气体诸如氢、氧和惰性气体)的起源和迁移流动现象以及详细介绍了早期和近代对有关地震的地下流体和地球化学变化的观测成果。同时指出了对地下流体和地球化学作为地震前兆来观测研究的困难所在以及为了克服这些困难而应该采取的地震前兆观测研究的方向,例如多种手段和多种原理方法,开发有效的地球物理和地球化学模型以及适当的数据分析统计方法等。     

俯冲带热结构的动力学模型研究

俯冲板块在俯冲过程中与周围地幔不断发生热交换,该热演化过程主要由热传导和平流物质交换两种作用构成.俯冲带热结构的演化是控制俯冲过程中物理化学性质转变的决定性因素之一,直接影响我们对矿物脱水、岩石部分熔融、岛弧火山喷发以及俯冲带地震等关键地质现象的理解.对俯冲带热结构的动力学模型研究主要分为解析方法和数值方法两种.解析模型能够从物理上给出对热结构具有最重要影响的控制因素,比如俯冲板块的年龄、速度和角度、剪切应力以及热传导系数等.数值模型能够进一步给出解析模型难以处理的各种复杂因素的影响,比如地幔楔的黏性变化、俯冲板块与周围地幔的耦合过程、与矿物岩石学的结合等.将模型结果实际应用于各俯冲带时由于各种影响因素很多,因此对俯冲带热结构的限定是一个非常复杂的过程.随着地球物理与地球化学各种定量观测手段的进步,将能够给出更多对俯冲带热结构的约束条件,进而更合理的解释与俯冲带相关的地质现象.     

《地震地磁观测与研究》征稿简则

一　《地震地磁观测与研究》由中国地震局地球物理研究所、中国地震学会地震观测技术专业委员会联合主办。是从事地震、地磁、空间物理观测和研究的地球物理专业工作者及地震台站管理人员进行工作、科研的重要参考文献。《地震地磁观测与研究》是中国科技论文统计源期刊之一,是北京大学图书馆及全国高等院校图书馆核心科技期刊之一。主要刊载地震学、地磁学、重力学、地球物理观测技术和研究的最新成果;地震仪器设计原理;实验方法;地震台网布局;台站综合管理;仪器标定;台站技术革新;计算机数据处理方法和各种技术在地震学、地磁学中的应用。…     

"地震数值模拟的数据库应用平台"项目成果介绍

利用计算机模拟复杂的系统和过程,是当今世界科技发展的新潮流,在地学领域,数值模拟已经渗透到地学研究的各个重大领域。本项目提出建立一个用于地震模拟和预报的数据库应用平台,以地壳动力学研究和强震机理研究为应用核心,将地震地质研究、地形变研究、地应力研究、地球内部结构研究等多种相关的学科手段的观测资料、实验结果和理论分析有机地结合起来,实现技术和数据资源的共享。利用这些信息构建比较合理的地球模型和尽可能多的约束条件,并在有限元分析系统上进行地壳形变和地震过程的数值模拟。     

探测海底下面的动力学过程

正在设计新的海底地幔动力学计划以借助新一代海洋高分辨率观测设备检验板块构造和对流的地球动力学模型。革命性的板块构造学说为描述固体地球的动力学过程提供了定量的运动学框架。该革命性学说以来35年的地质学、地球物理学和地球化学观测结果，结合逐步完善的地幔动力学数字模型，     

陆地高精度重力观测数据的应用研究进展

陆地重力观测相较于航空和卫星重力观测,距离场源更近,观测精度相对较高,其静态异常和时变数据已广泛应用于研究多种地球动力学问题.21世纪以来,绝对重力观测技术发展迅速,陆地观测网络日益完善,高精度陆地重力观测数据产品逐渐丰富,基于这些产品的大地测量和地球物理研究不断取得新进展.本文总结了近十几年来高精度陆地重力观测数据在大地测量和地球物理领域的应用进展情况,包括基于重力异常数据构建重力场和大地水准面模型、建立地壳物性结构模型、反演Moho界面形态和估计岩石圈有效弹性厚度,以及利用时变重力数据构建时变重力场模型、探测微弱动力学信号、估计地壳构造变形速率和分析与火山、地震过程的可能关联,最后探讨分析了陆地重力测量的未来发展趋势,可为中国大陆重力观测系统建设与发展规划提供参考.     

国内外大地电场观测及其地震预报研究综述

国内外大地电场观测及其地震预报研究综述阮爱国（国家地震局兰州地震研究所兰州７３００００）大地电场观测和研究是地震预报中新发展的一种前兆手段，它来自于地球物理勘探中的地电场法，但又不同于后者。它以孕震过程中的电现象为研究对象，研究地球自身感应电场在地球...     

欧洲地球物理研究基础设施未来建设规划框架

针对基于欧洲板块观测系统（EPOS）、加强美国和欧盟环境基础设施研究领域之间的合作（COOPEUS）、欧洲地震风险评估和减灾基础设施研究网（NERA）和欧洲地震学观测和研究设施（ORFEUS）等项目之间的合作,2013年8月26日至9月4日,在意大利西西里岛举行了研讨会,讨论了欧洲地球科学路线图中下一代地球物理研究基础设施的建设,并于10月发布了会议成果报告.会议的主要目标是：①概述欧洲和美国EPOS相关基础设施的发展;②讨论欧洲、美国地球科学家和IT专家对基础设施发展、模型和计划;③修改和完善项目间的协调和发展.该报告主要集中在EPOS主题和集成服务：包括地震学、信息和通信技术创新和相关举措,目标是制定欧洲固体地球科学的发展路线图.