地幔660-km间断面和D”间断面的精细结构研究
发布时间：2021-09-06 09:57
地幔转换带和D”层分别是联系上下地幔、核幔的纽带,对于认识整个地幔的组成与演化、板块深俯冲及地幔对流等地球深部动力学问题具有重要意义。地震层析成像等结果显示,板块俯冲、地幔柱上涌等地幔对流过程在抵达转换带底部时受到不同程度的阻滞。部分板块可以继续俯冲进入下地幔,甚至最终抵达核幔边界的D”层,并可能与D”层的大低剪切波速省（LLSVPs）发生相互作用。本文通过研究相应区域存在的波速间断面,即660-km间断面和D”间断面的速度结构,为地球内部的物质组成、性质等提供约束,进而加深对板块深俯冲及其动力学影响的认识。本文使用S-to-P（SdP）转换波来约束Izu-Bonin俯冲带下方660-km间断面的锐度等性质。获取的地震记录显示了 2个清晰的SdP震相,通过正演模型的拟合本文认为该区域的660-km间断面十分尖锐（～5 km厚）,符合林伍德石分解为钙钛矿和镁方铁矿的相变。而在～720 km深处可能存在一个相对缓和（～20 km厚）的间断面,其成因可能是俯冲的玄武质洋壳下沉到该位置并发生石榴石到钙钛矿的相变。本文分析了采样自Perm Anomaly（俄罗斯下方的低剪切波速省）东部边缘的Sc...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２?（ａ）和（ｃ）为观测数据的地震图和４次根速度谱，（ｂ）和（ｄ）为对应ＩＡＳＰ９１模??型得到的理论地震图和速度谱，并标记了４个主要震相
ｌｅｆｔ?ｉｎｓｅｔ?ｉｎｄｉｃａｔｅｓ?ｔｈｅ?Ｓ－ｉｏ－Ｐ?ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｏｃｃｕｒｒｉｎｇ?ａｔ?６５１?ｋｍ?ｄｅｐｔｈ?ｗｈｉｃｈ?ｂｅｓｔ?ｆｉｔｓ?ｔｈｅ?ｄａｔａ．??２．２．１?６６０－ｋｍ间断面的锐度??正如图２．１显示，７＞波后至波的信噪比很高，为进一步约束间断面的锐度提??供了可能。前人利用的振幅比来约束间断面的剪切波波速跳变（Ｃａｓｔｌｅ?ａｎｄ??Ｃｒｅａｇｅｒ，?２０００；?Ｚａｎｇｅｔａｌ．，?２００６），而此处地震数据尸波较弱故最终选择恥??的振幅比（峰－峰值）作为衡量标准。使用这种成对震相可以减少震源机制解不准??导致的福射花样（ｒａｄｉａｔｉｏｎ?ｐａｔｔｅｒｎ）差异、局部散射体等对地震波传播的影响。??本文选取Ａｌａｓｋａ台网波形质量最好的四个台站（台站名分别为ＢＰＡＷ、ＭＬＹ、??ＮＥＡ和ＰＷＬ）的数据进行分析。如图２．４中，笔者以１?ｋｍ为步长，在０？１５?ｋｍ??范围内修改理论模型的“６６０”厚度，计算振幅比并与实际振幅比进行比较。其??他参数如阻抗（阻抗＝密度Ｘ速度）、波速比Ｖｐ／Ｖｓ的设置均以ＩＡＳＰ９１模型为准，??并且假定间断面内波速是线性增加的。??本文最终确定该区域“６６０”厚度在５ｋｍ左右。该结果与前人在该区域的研??究结果一致，他们认为该区域“６６０”厚度不超过１０?ｋｍ（Ｃａｓｔｌｃ、ｍｉｄ?Ｃｒｅａｇｃｒ，?２０００｝。??另外，也有学者利用波探测到的Ｔｏｎｇａ俯冲带区域“６６０”厚度不超过５??ｋｍ（Ｙａｍａｚａｋｉａｎｄ?Ｈｉｒａｈａｒａ，１９９４），其结果也有一定的对照性。通常非橄榄石组分??的相变（比如石植石到钱钬矿
?５５??震中距（ｄｅｇ）??图２．３各台站观测／理论数据的相对Ｐ波走时差随震中距变化。插图曲线显示了各??模型所有台站走时差的平均绝对误差，说明间断面最佳深度约为６５１?ｋｎｕ??Ｆｉｇ．?２．３?Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ?ｔｒａｖｅｌ－ｔｉｍｅｓ?ｏｆ?Ｓ６６０Ｐ?ｖｓ．?Ｐ?ａｓ?ａ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｅｐｉｃｅｎｔｒａｌ?ｄｉｓｔａｎｃｅ．?Ｔｈｅ?ｂｏｔｔｏｍ－??ｌｅｆｔ?ｉｎｓｅｔ?ｉｎｄｉｃａｔｅｓ?ｔｈｅ?Ｓ－ｉｏ－Ｐ?ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｏｃｃｕｒｒｉｎｇ?ａｔ?６５１?ｋｍ?ｄｅｐｔｈ?ｗｈｉｃｈ?ｂｅｓｔ?ｆｉｔｓ?ｔｈｅ?ｄａｔａ．??２．２．１?６６０－ｋｍ间断面的锐度??正如图２．１显示，７＞波后至波的信噪比很高，为进一步约束间断面的锐度提??供了可能。前人利用的振幅比来约束间断面的剪切波波速跳变（Ｃａｓｔｌｅ?ａｎｄ??Ｃｒｅａｇｅｒ，?２０００；?Ｚａｎｇｅｔａｌ．，?２００６），而此处地震数据尸波较弱故最终选择恥??的振幅比（峰－峰值）作为衡量标准。使用这种成对震相可以减少震源机制解不准??导致的福射花样（ｒａｄｉａｔｉｏｎ?ｐａｔｔｅｒｎ）差异、局部散射体等对地震波传播的影响。??本文选取Ａｌａｓｋａ台网波形质量最好的四个台站（台站名分别为ＢＰＡＷ、ＭＬＹ、??ＮＥＡ和ＰＷＬ）的数据进行分析。如图２．４中，笔者以１?ｋｍ为步长，在０？１５?ｋｍ??范围内修改理论模型的“６６０”厚度，计算振幅比并与实际振幅比进行比较。其??他参数如阻抗（阻抗＝密度Ｘ速度）、波速比Ｖｐ／Ｖｓ的设置均以ＩＡＳＰ９１模型为准
【参考文献】：
期刊论文
[1]地球的层圈结构与穿越层圈构造[J]. 许志琴,王勤,孙卫东,李忠海. 地质论评. 2018(02)
[2]地震波数据格式及数据预处理技术介绍[J]. 焦煜媛,马克博. 甘肃科技. 2017(20)
[3]伊豆-小笠原-马里亚纳俯冲带地震成因[J]. 孔祥超,李三忠,王永明,索艳慧,戴黎明,王鹏程,王倩,郭玲莉,朱俊江. 海洋地质与第四纪地质. 2017(04)
[4]伊豆-小笠原地区岩石圈软流圈边界地震学证据[J]. 崔辉辉,高雅健,周元泽. 科学通报. 2017(07)
[5]基于三重震相方法探测日本海俯冲区地幔转换带的速度结构[J]. 崔辉辉,周元泽. 地震学报. 2016(05)
[6]通过SKS分裂分析非洲中东部地区地震各向异性[J]. 冯力理,陈运泰,雷军. 地震学报. 2014(06)
[7]青藏高原东北缘上地幔地震各向异性:来自SKS、PKS和SKKS震相分裂的证据[J]. 王琼,高原,石玉涛,吴晶. 地球物理学报. 2013(03)
[8]东北地区660km间断面附近波速结构研究[J]. 叶玲玲,李娟. 地震学报. 2012(02)
[9]地幔转换带:地球深部研究的重要方向[J]. 周春银,金振民,章军锋. 地学前缘. 2010(03)
[10]大洋深俯冲带流变性质及其地球动力学意义——来自地幔岩高温高压实验的启示[J]. 金振民,章军锋,金淑燕,章军锋,H.W.Green. 中国科学（D辑:地球科学）. 2001(12)
博士论文
[1]西太平洋下地幔D”层的地震波速度各向异性研究[D]. 戴志阳.中国科学技术大学 2008
硕士论文
[1]利用台阵技术探测中地幔散射体[D]. 杨忠韬.浙江大学 2016
[2]俯冲岩石圈形在D“层发生过钙钛矿相变的数值模拟[D]. 李杨.中国科学技术大学 2010
本文编号：3387245
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２?（ａ）和（ｃ）为观测数据的地震图和４次根速度谱，（ｂ）和（ｄ）为对应ＩＡＳＰ９１模??型得到的理论地震图和速度谱，并标记了４个主要震相
ｌｅｆｔ?ｉｎｓｅｔ?ｉｎｄｉｃａｔｅｓ?ｔｈｅ?Ｓ－ｉｏ－Ｐ?ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｏｃｃｕｒｒｉｎｇ?ａｔ?６５１?ｋｍ?ｄｅｐｔｈ?ｗｈｉｃｈ?ｂｅｓｔ?ｆｉｔｓ?ｔｈｅ?ｄａｔａ．??２．２．１?６６０－ｋｍ间断面的锐度??正如图２．１显示，７＞波后至波的信噪比很高，为进一步约束间断面的锐度提??供了可能。前人利用的振幅比来约束间断面的剪切波波速跳变（Ｃａｓｔｌｅ?ａｎｄ??Ｃｒｅａｇｅｒ，?２０００；?Ｚａｎｇｅｔａｌ．，?２００６），而此处地震数据尸波较弱故最终选择恥??的振幅比（峰－峰值）作为衡量标准。使用这种成对震相可以减少震源机制解不准??导致的福射花样（ｒａｄｉａｔｉｏｎ?ｐａｔｔｅｒｎ）差异、局部散射体等对地震波传播的影响。??本文选取Ａｌａｓｋａ台网波形质量最好的四个台站（台站名分别为ＢＰＡＷ、ＭＬＹ、??ＮＥＡ和ＰＷＬ）的数据进行分析。如图２．４中，笔者以１?ｋｍ为步长，在０？１５?ｋｍ??范围内修改理论模型的“６６０”厚度，计算振幅比并与实际振幅比进行比较。其??他参数如阻抗（阻抗＝密度Ｘ速度）、波速比Ｖｐ／Ｖｓ的设置均以ＩＡＳＰ９１模型为准，??并且假定间断面内波速是线性增加的。??本文最终确定该区域“６６０”厚度在５ｋｍ左右。该结果与前人在该区域的研??究结果一致，他们认为该区域“６６０”厚度不超过１０?ｋｍ（Ｃａｓｔｌｃ、ｍｉｄ?Ｃｒｅａｇｃｒ，?２０００｝。??另外，也有学者利用波探测到的Ｔｏｎｇａ俯冲带区域“６６０”厚度不超过５??ｋｍ（Ｙａｍａｚａｋｉａｎｄ?Ｈｉｒａｈａｒａ，１９９４），其结果也有一定的对照性。通常非橄榄石组分??的相变（比如石植石到钱钬矿
?５５??震中距（ｄｅｇ）??图２．３各台站观测／理论数据的相对Ｐ波走时差随震中距变化。插图曲线显示了各??模型所有台站走时差的平均绝对误差，说明间断面最佳深度约为６５１?ｋｎｕ??Ｆｉｇ．?２．３?Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ?ｔｒａｖｅｌ－ｔｉｍｅｓ?ｏｆ?Ｓ６６０Ｐ?ｖｓ．?Ｐ?ａｓ?ａ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｅｐｉｃｅｎｔｒａｌ?ｄｉｓｔａｎｃｅ．?Ｔｈｅ?ｂｏｔｔｏｍ－??ｌｅｆｔ?ｉｎｓｅｔ?ｉｎｄｉｃａｔｅｓ?ｔｈｅ?Ｓ－ｉｏ－Ｐ?ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｏｃｃｕｒｒｉｎｇ?ａｔ?６５１?ｋｍ?ｄｅｐｔｈ?ｗｈｉｃｈ?ｂｅｓｔ?ｆｉｔｓ?ｔｈｅ?ｄａｔａ．??２．２．１?６６０－ｋｍ间断面的锐度??正如图２．１显示，７＞波后至波的信噪比很高，为进一步约束间断面的锐度提??供了可能。前人利用的振幅比来约束间断面的剪切波波速跳变（Ｃａｓｔｌｅ?ａｎｄ??Ｃｒｅａｇｅｒ，?２０００；?Ｚａｎｇｅｔａｌ．，?２００６），而此处地震数据尸波较弱故最终选择恥??的振幅比（峰－峰值）作为衡量标准。使用这种成对震相可以减少震源机制解不准??导致的福射花样（ｒａｄｉａｔｉｏｎ?ｐａｔｔｅｒｎ）差异、局部散射体等对地震波传播的影响。??本文选取Ａｌａｓｋａ台网波形质量最好的四个台站（台站名分别为ＢＰＡＷ、ＭＬＹ、??ＮＥＡ和ＰＷＬ）的数据进行分析。如图２．４中，笔者以１?ｋｍ为步长，在０？１５?ｋｍ??范围内修改理论模型的“６６０”厚度，计算振幅比并与实际振幅比进行比较。其??他参数如阻抗（阻抗＝密度Ｘ速度）、波速比Ｖｐ／Ｖｓ的设置均以ＩＡＳＰ９１模型为准
【参考文献】：
期刊论文
[1]地球的层圈结构与穿越层圈构造[J]. 许志琴,王勤,孙卫东,李忠海. 地质论评. 2018(02)
[2]地震波数据格式及数据预处理技术介绍[J]. 焦煜媛,马克博. 甘肃科技. 2017(20)
[3]伊豆-小笠原-马里亚纳俯冲带地震成因[J]. 孔祥超,李三忠,王永明,索艳慧,戴黎明,王鹏程,王倩,郭玲莉,朱俊江. 海洋地质与第四纪地质. 2017(04)
[4]伊豆-小笠原地区岩石圈软流圈边界地震学证据[J]. 崔辉辉,高雅健,周元泽. 科学通报. 2017(07)
[5]基于三重震相方法探测日本海俯冲区地幔转换带的速度结构[J]. 崔辉辉,周元泽. 地震学报. 2016(05)
[6]通过SKS分裂分析非洲中东部地区地震各向异性[J]. 冯力理,陈运泰,雷军. 地震学报. 2014(06)
[7]青藏高原东北缘上地幔地震各向异性:来自SKS、PKS和SKKS震相分裂的证据[J]. 王琼,高原,石玉涛,吴晶. 地球物理学报. 2013(03)
[8]东北地区660km间断面附近波速结构研究[J]. 叶玲玲,李娟. 地震学报. 2012(02)
[9]地幔转换带:地球深部研究的重要方向[J]. 周春银,金振民,章军锋. 地学前缘. 2010(03)
[10]大洋深俯冲带流变性质及其地球动力学意义——来自地幔岩高温高压实验的启示[J]. 金振民,章军锋,金淑燕,章军锋,H.W.Green. 中国科学（D辑:地球科学）. 2001(12)
博士论文
[1]西太平洋下地幔D”层的地震波速度各向异性研究[D]. 戴志阳.中国科学技术大学 2008
硕士论文
[1]利用台阵技术探测中地幔散射体[D]. 杨忠韬.浙江大学 2016
[2]俯冲岩石圈形在D“层发生过钙钛矿相变的数值模拟[D]. 李杨.中国科学技术大学 2010
本文编号：3387245
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/3387245.html
