地球内核顶部300km速度和衰减各向异性的区域变化

发布时间：2021-07-19 10:59

　　衰减结构是地球内核的重要性质,它可以与地球内核的速度结构结合,对内核的形成和演化机制提供更全面的信息.本文系统收集了1991年到2014年全球、区域和临时地震台网的PKPDF和PKPBC数据,研究了澳大利亚、非洲和太平洋中部下方内核顶部300km的速度和衰减各向异性结构.速度结果表明,澳大利亚下方内核的速度没有明显的各向异性,但是非洲和太平洋中部下方的内核具有明显的各向异性,且非洲的速度各向异性强于太平洋中部.同时,相对于AK135模型,澳大利亚的平均速度快0.5%,而非洲和太平洋中部的平均速度与参考模型没有明显差异.对于内核的衰减结构,我们得到以下结果:1)在东西方向,内核顶部200km左右的区域,澳大利亚的衰减最强（Q值在400左右）,非洲和太平洋中部的Q值分别在600和500左右.2)澳大利亚下方的内核衰减没有明显的各向异性,非洲和太平洋中部下方的内核衰减存在明显的各向异性.此外,内核在非洲地区的衰减各向异性强于太平洋中部的各向异性.3)最后,内核中三个区域的速度和衰减具有良好的相关性,即高/低速对应于高/低衰减.考虑到以上结果以及三个区域的位置,我们认为内核顶部的速度和衰减结构... 

【文章来源】：地球物理学报. 2020,63(06)北大核心EISCICSCD

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

PKPDF震相射线分布图

这里δv和v分别代表内核平均速度扰动值和平均速度，δt是PKPBC和PKPDF的相对走时残差，t为PKPDF波在内核中传播的时间．在速度反演中，我们将内核顶部300km分为三层：厚度分别为200km、50km和50km．根据射线理论，相对走时残差可以表示为：

在反演中，我们将每个区域的走时残差都按照东西向和南北向分为两组（如图4）．对每一组数据，根据公式（2）和（3）反演一维分层速度模型，并进行区域间的对比．图5则显示了三个区域中内核速度在两个方向随深度的变化．总的来说，在顶部200km，澳大利亚东西向的速度比AK135模型快0.87%；非洲东西向速度比AK135模型慢0.14%；而太平洋中部东西向速度与AK135模型没有明显差异．当深度大于200km时，这三个区域东西向速度没有明显差异，只有0.1%的变化幅度．此外，澳大利亚南北向和东西向的速度没有明显差异，而非洲和太平洋中部的南北向和东西向速度都存在明显差异，且非洲的差异明显大于太平洋中部．这表明澳大利亚之下的内核速度各向异性并不明显，而非洲和太平洋中部存在明显的速度各向异性，非洲的速度各向异性强于太平洋中部的各向异性．同时，非洲和太平洋中部这两个区域南北向和东西向速度差异随着深度增加明显减小，这也说明内核的各向异性随深度增加逐渐减弱．

【参考文献】：
期刊论文
[1]地球内核及其边界的结构特征和动力学过程[J]. 温联星,田冬冬,姚家园.  地球物理学报. 2018 (03)
[2]用中国资料进一步约束地球最内核的各向异性[J]. 陈佳维,钮凤林,宁杰远.  北京大学学报(自然科学版). 2015(05)
[3]地球内核的地震学研究进展[J]. 李乐,周蕙兰,陈棋福.  地球物理学进展. 2004(02)
[4]地球内核与地球深部动力学[J]. 宋晓东.  地学前缘. 1998(S1)



本文编号：3290577