地磁测深三维图像揭示的中国东部地幔中的太平洋滞留板块结构及其动力学意义
发布时间：2021-01-25 21:23
大量的地震层析成像结果显示,俯冲的太平洋板块滞留在中国东部地区的地幔转换带中,其中部分学者认为滞留的板块中间可能还存在着一个物质运输通道,最新的研究成果又显示滞留板块的前端可能发生了下陷,并进入到了下地幔。不同的俯冲形态影响着不同地质构造、地震以及火山事件的解释,因此对太平洋板块滞留形态的研究具有重要的意义。而太平洋板块携带大量的水进入中国东部的地幔中,从而导致滞留板块在电性特征上表现为高导,因此可以通过研究该区域的电导率特征进而得到滞留板块的形态。而电导率反之可以推算出不同区域物质的含水量以及熔融特征,进而为中国东部地区强震孕育和广泛分布的火山活动提供科学的解释。因此,研究中国东部地区地幔中的电性结构具有重大的科学意义。地磁测深作为一种利用地表地磁场信号来研究地下深部电性结构的地球物理方法,其依靠着超长的信号周期（可达100余天）,可将有效探测深度提升至地下1600公里深度左右。因此该方法可以作为一种有效的手段来获取中国东部的地幔导电模型。为了获取中国地区地幔转换带及深部区域高分辨率的电性结构,我们搜集了中国地区广泛分布的地磁台站数据,然而这些数据由于受到噪声的干扰,求取的相应的转换...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
华北地区上地幔及转换带一维电导率剖面，修改自徐光晶等（2015）
第1章绪论5图1.1华北地区上地幔及转换带一维电导率剖面，修改自徐光晶等（2015）徐光晶等（2015）采用了将华北地区的地磁台站数据转换为大地电磁的标量阻抗函数，并通过一维反演发现，南北重力梯度带两侧电性特征存在着明显的差异。Zhang等（2020）提出基于整体光滑约束技术的新的数据处理方法，对中国东部地区的地磁数据进行了C-响应的重新求取，获得了31个稳定的C-响应数据，并通过一维有限内存拟牛顿反演得到了中国东部地区的电性结构，结果发现，太平洋板块可能俯冲并滞留在中国东部的地幔转换带中，俯冲前缘为南北重力梯度带。图1.2中国东部地幔转换带区域的电导率分布，摘自Zhang等（2020）
第1章绪论7图1.3全球地幔转换带及下地幔尺度的电导率三维结果（a）李世文等（2019）的结果；（b）Kelbert等（2009）结果地磁测深三维反演的分辨率很大程度上取决于地磁台站的分布。密集的地磁台站能够获取更加精细的地幔中的电性异常。Kelbert等（2008）对不同数据集合的地磁测深三维分辨率进行了测试，结果表明，利用当前国际台站的地磁数据和周期为5-107天的C-响应，在670-1600千米深度范围内可以有效区分水平方向上千公里内约300-500千米厚的异常。更新的研究利用了更加密集的澳大利亚的阵列数据，获取了更高分辨率的澳大利亚下方地幔转换带的电性结构（Koch和Kuvshinov，2015）。中国地区同样存在着高密度的地磁台站，而在如此密度条件下的地磁测深三维反演究竟能够区分多么精细的异常体，依然是一个值得期待的课题。1.2.2存在问题尽管近年来的研究已经取得了很多成果，但是关于俯冲板块的动力学问题的
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国异构地磁数据C-响应估计[J]. 张艳辉,李世文,翁爱华,张素琴,杨悦,李建平,唐裕. 地震地质. 2019(04)
[2]基于全局光滑约束的地磁测深C-响应估计[J]. 张艳辉,翁爱华,李世文,李建平,杨悦,唐裕. 地球物理学报. 2019(05)
[3]Water in the upper mantle and deep crust of eastern China: concentration, distribution and implications[J]. Qun-Ke Xia,Jia Liu,István Kovács,Yan-Tao Hao,Pei Li,Xiao-Zhi Yang,Huan Chen,Ying-Ming Sheng. National Science Review. 2019(01)
[4]一维导电薄球层状模型的地磁测深C-响应计算[J]. 李世文,翁爱华,唐裕,张艳辉,李建平,杨悦. 地震地质. 2018(02)
[5]基于球坐标系下有限差分的地磁测深三维正演[J]. 李建平,翁爱华,李世文,李大俊,李斯睿,杨悦,唐裕,张艳辉. 吉林大学学报(地球科学版). 2018(02)
[6]海洋效应对中国沿海地磁观测影响——以广州台站为例[J]. 李建平,翁爱华,李世文,杨悦,唐裕,张艳辉. 地球物理学报. 2018 (02)
[7]深部电磁感应研究进展[J]. 翁爱华,李世文,李建平,张艳辉,唐裕,刘佳音. 地球物理学进展. 2017(04)
[8]浅部约束的地磁测深C-响应一维反演[J]. 李世文,翁爱华,李建平,唐裕,张艳辉,杨悦,李大俊,李斯睿. 地球物理学报. 2017 (03)
[9]浅谈中国大陆东缘中生代地质演化与泛太平洋板块活动的关系[J]. 杨海斌,田小波,白志明,张中杰. 吉林大学学报(地球科学版). 2016(03)
[10]2010.0年中国及邻近地区地磁场[J]. 陈斌,倪喆,徐如刚,顾左文,袁洁浩,王雷. 地球物理学报. 2016(04)
博士论文
[1]全球地幔转换带三维电性结构研究[D]. 李世文.吉林大学 2019
硕士论文
[1]用地磁台站资料探测华北地区地幔电性结构[D]. 徐光晶.中国地震局地质研究所 2009
本文编号：2999919
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
华北地区上地幔及转换带一维电导率剖面，修改自徐光晶等（2015）
第1章绪论5图1.1华北地区上地幔及转换带一维电导率剖面，修改自徐光晶等（2015）徐光晶等（2015）采用了将华北地区的地磁台站数据转换为大地电磁的标量阻抗函数，并通过一维反演发现，南北重力梯度带两侧电性特征存在着明显的差异。Zhang等（2020）提出基于整体光滑约束技术的新的数据处理方法，对中国东部地区的地磁数据进行了C-响应的重新求取，获得了31个稳定的C-响应数据，并通过一维有限内存拟牛顿反演得到了中国东部地区的电性结构，结果发现，太平洋板块可能俯冲并滞留在中国东部的地幔转换带中，俯冲前缘为南北重力梯度带。图1.2中国东部地幔转换带区域的电导率分布，摘自Zhang等（2020）
第1章绪论7图1.3全球地幔转换带及下地幔尺度的电导率三维结果（a）李世文等（2019）的结果；（b）Kelbert等（2009）结果地磁测深三维反演的分辨率很大程度上取决于地磁台站的分布。密集的地磁台站能够获取更加精细的地幔中的电性异常。Kelbert等（2008）对不同数据集合的地磁测深三维分辨率进行了测试，结果表明，利用当前国际台站的地磁数据和周期为5-107天的C-响应，在670-1600千米深度范围内可以有效区分水平方向上千公里内约300-500千米厚的异常。更新的研究利用了更加密集的澳大利亚的阵列数据，获取了更高分辨率的澳大利亚下方地幔转换带的电性结构（Koch和Kuvshinov，2015）。中国地区同样存在着高密度的地磁台站，而在如此密度条件下的地磁测深三维反演究竟能够区分多么精细的异常体，依然是一个值得期待的课题。1.2.2存在问题尽管近年来的研究已经取得了很多成果，但是关于俯冲板块的动力学问题的
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国异构地磁数据C-响应估计[J]. 张艳辉,李世文,翁爱华,张素琴,杨悦,李建平,唐裕. 地震地质. 2019(04)
[2]基于全局光滑约束的地磁测深C-响应估计[J]. 张艳辉,翁爱华,李世文,李建平,杨悦,唐裕. 地球物理学报. 2019(05)
[3]Water in the upper mantle and deep crust of eastern China: concentration, distribution and implications[J]. Qun-Ke Xia,Jia Liu,István Kovács,Yan-Tao Hao,Pei Li,Xiao-Zhi Yang,Huan Chen,Ying-Ming Sheng. National Science Review. 2019(01)
[4]一维导电薄球层状模型的地磁测深C-响应计算[J]. 李世文,翁爱华,唐裕,张艳辉,李建平,杨悦. 地震地质. 2018(02)
[5]基于球坐标系下有限差分的地磁测深三维正演[J]. 李建平,翁爱华,李世文,李大俊,李斯睿,杨悦,唐裕,张艳辉. 吉林大学学报(地球科学版). 2018(02)
[6]海洋效应对中国沿海地磁观测影响——以广州台站为例[J]. 李建平,翁爱华,李世文,杨悦,唐裕,张艳辉. 地球物理学报. 2018 (02)
[7]深部电磁感应研究进展[J]. 翁爱华,李世文,李建平,张艳辉,唐裕,刘佳音. 地球物理学进展. 2017(04)
[8]浅部约束的地磁测深C-响应一维反演[J]. 李世文,翁爱华,李建平,唐裕,张艳辉,杨悦,李大俊,李斯睿. 地球物理学报. 2017 (03)
[9]浅谈中国大陆东缘中生代地质演化与泛太平洋板块活动的关系[J]. 杨海斌,田小波,白志明,张中杰. 吉林大学学报(地球科学版). 2016(03)
[10]2010.0年中国及邻近地区地磁场[J]. 陈斌,倪喆,徐如刚,顾左文,袁洁浩,王雷. 地球物理学报. 2016(04)
博士论文
[1]全球地幔转换带三维电性结构研究[D]. 李世文.吉林大学 2019
硕士论文
[1]用地磁台站资料探测华北地区地幔电性结构[D]. 徐光晶.中国地震局地质研究所 2009
本文编号：2999919
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