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利用前驱波研究地幔间断面的若干进展
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作者 靳炎锡 秦满忠 李少华 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期209-219,243,共12页
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... 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、1100~1200 km、1800 km、2400 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部结构并了解地幔的物质组成、板块俯冲对地幔结构的影响及地幔对流模式等科学问题具有重要的意义。 展开更多
关键词 地幔间断面 前驱波 反射波 转换波 俯冲带
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牡丹江和海拉尔台下方地幔间断面结构及推论 被引量:20
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作者 周元泽 臧绍先 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期761-773,共13页
利用牡丹江 (MDJ)和海拉尔 (HIA)台 1 988— 2 0 0 0年的宽频带三分量数字地震记录 ,通过地幔间断面产生的P SV转换波 ,研究台站下方地幔间断面的分布以及日本海俯冲带对 6 6 0km间断面的影响 .为了提高所得结果的可靠性 ,采用了线性 -... 利用牡丹江 (MDJ)和海拉尔 (HIA)台 1 988— 2 0 0 0年的宽频带三分量数字地震记录 ,通过地幔间断面产生的P SV转换波 ,研究台站下方地幔间断面的分布以及日本海俯冲带对 6 6 0km间断面的影响 .为了提高所得结果的可靠性 ,采用了线性 -偏振滤波方法和修正的N次根倾斜叠加方法来提取P SV转换波 .前一方法通过实验选取适当的光滑平均和提出立体角的约束 ;对后一方法进行了震源深度校正和间断面倾斜的修正 .结果表明 ,在MDJ和HIA台下方 ,除在 6 6 0 ,41 0 ,2 2 0和 5 2 0km深度附近均存有间断面外 ,在 1 40 ,3 5 0 ,5 70 ,740和1 0 80km深度附近也存在间断面 ,显示了地幔中径向分层的复杂性 ;另外 ,MDJ台下方 6 6 0—840km之间的间断面结果比HIA台下方的复杂 ,似有分层结构 ,可能反映了俯冲带的影响 . 展开更多
关键词 地幔间断面 线性-偏振滤波 N次根倾斜叠加 震源深度校正 俯冲带
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基于环境噪声的地幔间断面体波成像研究
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作者 P.Poli M.Campillo +2 位作者 H.Pedersen 李自芮(译) 赵仲和(校) 《世界地震译丛》 2018年第1期53-57,共5页
地震环境噪声互相关广泛用于地球岩石层的高分辨率面波成像。对在地球内部传播的地震体波进行类似观测将为我们打开一扇了解地球深部的窗口。本文介绍了如何利用地幔过渡带的顶部(410km)和底部(660km)间断面反射的P波噪声互相关来观测... 地震环境噪声互相关广泛用于地球岩石层的高分辨率面波成像。对在地球内部传播的地震体波进行类似观测将为我们打开一扇了解地球深部的窗口。本文介绍了如何利用地幔过渡带的顶部(410km)和底部(660km)间断面反射的P波噪声互相关来观测该地幔过渡带。数据表明,不利用震源也可绘制地幔过渡带高分辨率图像。 展开更多
关键词 地幔间断面 环境噪声 地震体波 成像 高分辨率图像 地幔过渡带 地球深部 地球内部
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青藏高原东缘和东南缘上地幔间断面结构:腾冲板内火山起源和扬子克拉通西部岩石层拆沉约束
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作者 R.Q.Zhang Y.Wu +7 位作者 Z.Y.Gao Y.Y.V.Fu L.Sun Q.J.Wu Z.F.Ding 肖勇(译) 朱敏(译) 张瑞青(校) 《世界地震译丛》 2019年第4期316-330,共15页
利用两个密集流动宽频带地震台阵观测资料,采用P波接收函数方法,获得了青藏高原东缘和东南缘的上地幔过渡带结构。结果显示,与红河断裂东侧地区相比,断裂以西地区,410-km和660-km间断面埋深均下沉。两个间断面的同时下沉可用过渡带上方... 利用两个密集流动宽频带地震台阵观测资料,采用P波接收函数方法,获得了青藏高原东缘和东南缘的上地幔过渡带结构。结果显示,与红河断裂东侧地区相比,断裂以西地区,410-km和660-km间断面埋深均下沉。两个间断面的同时下沉可用过渡带上方的上地幔温度的横向变化来解释,推测红河断裂可能深至上地幔顶部,将印支和华南板块分开。红河断裂以西腾冲火山地区下方,其过渡带厚度接近于全球平均值,暗示该板内火山不是源于过渡带内停滞板片的脱水作用,而是与东向俯冲的印度板块在上地幔较浅深度发生的板内撕裂有关。在扬子克拉通西部地区,660-km间断面明显下沉,导致过渡带增厚达20km。这种增厚可能反映过渡带内存在岩石层拆沉残留,因而温度要低,而岩石层拆沉可能与上覆软流圈地幔的侧向流有关。此外,我们还发现四川盆地大部分地区下方过渡带厚度基本接近于全球平均值。 展开更多
关键词 红河断裂东西两侧地幔过渡带两断面存在起伏变化 腾冲火山可能与向东俯冲的印度板块内部撕裂有关 扬子克拉通西部下方660-km深度存在岩石层拆沉残留
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伊豆-小笠原地区地幔间断面的起伏及其意义 被引量:5
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作者 臧绍先 周元泽 蒋志勇 《中国科学(D辑)》 CSCD 北大核心 2003年第3期193-201,共9页
利用美国、德国以及瑞士地震台网(台阵)记录的伊豆-小笠原地区地震的波形资料,使用N次根倾斜叠加方法提取反射及透射转换震相,研究了震源下方地幔间断面的分布以及俯冲板块对660和410 km间断面的影响.研究发现,该地区在170,220,300,410,... 利用美国、德国以及瑞士地震台网(台阵)记录的伊豆-小笠原地区地震的波形资料,使用N次根倾斜叠加方法提取反射及透射转换震相,研究了震源下方地幔间断面的分布以及俯冲板块对660和410 km间断面的影响.研究发现,该地区在170,220,300,410,660,850以及1150 km深度处存在速度间断面;伊豆-小笠原地区410 km间断面抬升,660 km间断面下陷,并存在区域性差异,但临近的日本海地区410 km间断面未发现变化,而660km间断面则在没有俯冲板块明显影响下出现下陷. 展开更多
关键词 伊豆-小笠原地区 地幔间断面 N次根倾斜叠加 俯冲板块 地球内部结构 地震 震相
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地幔内部间断面研究的进展
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作者 刘希强 周蕙兰 《国际地震动态》 1996年第11期1-5,共5页
随着数字化地震台网的普及和利用以及计算机分析处理技术的提高,近几年利用地震波研究地幔内部间断面有了一定的进展。本文概述了近年来国内外有关学者对地幔内部间断面的认识、采用的研究方法及研究动态。
关键词 地幔内部断面 研究方法 研究动态
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N次根倾斜叠加方法在间断面研究中的应用 被引量:16
7
作者 臧绍先 周元泽 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期407-415,共9页
将N次根倾斜叠加应用于地幔间断面研究 ,通过实例计算 ,给出了不同次根倾斜叠加的结果 ,展示了N次根倾斜叠加方法的特点 ,不但可以增加信噪比 ,而且还提高了信号的清晰度 ,但有时会引起信号的畸变 .N的选取取决于资料的噪声分布、信噪... 将N次根倾斜叠加应用于地幔间断面研究 ,通过实例计算 ,给出了不同次根倾斜叠加的结果 ,展示了N次根倾斜叠加方法的特点 ,不但可以增加信噪比 ,而且还提高了信号的清晰度 ,但有时会引起信号的畸变 .N的选取取决于资料的噪声分布、信噪比和台站个数等因素 .本文讨论了间断面倾斜对信号相对于参考震相的走时差、水平慢度差的影响 ,为分析倾斜叠加结果提出了修正标准 。 展开更多
关键词 地幔间断面 倾斜叠加 N次根倾斜叠加 信噪比 震相 走时差
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中国地幔结构及物性研究的进展 被引量:1
8
作者 臧绍先 周蕙兰 魏荣强 《地震学报》 CSCD 北大核心 2008年第5期525-532,共8页
对2004—2007年中国地球物理学家在地幔内部结构和物质性质方面的研究工作进行了总结.对地幔结构的地震波速度成像,地幔介质的各向异性,地幔间断面,地幔对流,以及地幔介质物性进行了综述,指出了各方面的主要内容,使用的主要方法和主要结... 对2004—2007年中国地球物理学家在地幔内部结构和物质性质方面的研究工作进行了总结.对地幔结构的地震波速度成像,地幔介质的各向异性,地幔间断面,地幔对流,以及地幔介质物性进行了综述,指出了各方面的主要内容,使用的主要方法和主要结果.从这4年的研究可以发现,一些原有的研究领域工作更加深入,方法更加先进,而且进行了广泛的国际合作,合作的范围也逐渐扩大,方式多样,并出现了一些新的研究方向. 展开更多
关键词 地幔结构 地幔物质性质 地幔间断面 地幔对流 波速各向异性
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地幔混合对流模式的最新证据
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作者 吴翔宇 李红谊(编译) +2 位作者 Wu W Ni S Jessica C E Irving 《国际地震动态》 2019年第5期1-2,共2页
2019 年2月15日,国际学术期刊Science刊发了地幔对流模式的最新研究成果(题为:Inferring Earth’s discontinuous chemical layeringfrom the 660-kilometer boundary topography)。通过采用非对称路径背向散射PKP 波约束小尺度地形起... 2019 年2月15日,国际学术期刊Science刊发了地幔对流模式的最新研究成果(题为:Inferring Earth’s discontinuous chemical layeringfrom the 660-kilometer boundary topography)。通过采用非对称路径背向散射PKP 波约束小尺度地形起伏方法,开展了410km和660km地幔间断面的小尺度地形起伏研究,研究人员发现,在660km间断面存在剧烈的小尺度地形起伏,而在410km间断面处并未观测到。 展开更多
关键词 地幔对流模式 地幔间断面 证据 混合 国际学术期刊 地形起伏 非对称路径 小尺度
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地球内部结构和物质性质的研究 被引量:9
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作者 臧绍先 周蕙兰 +1 位作者 魏荣强 周元泽 《地震学报》 CSCD 北大核心 2003年第5期492-502,共11页
对 1999~ 2 0 0 2年中国地球物理学家在地球内部结构和物质性质方面的研究工作进行了总结 .分别对地球内部结构的地震波速度成像研究 ,中国及其周边地区上地幔介质各向异性的研究 ,S波介质品质因子Qβ,俯冲带研究 ,地幔间断面的研究 ,... 对 1999~ 2 0 0 2年中国地球物理学家在地球内部结构和物质性质方面的研究工作进行了总结 .分别对地球内部结构的地震波速度成像研究 ,中国及其周边地区上地幔介质各向异性的研究 ,S波介质品质因子Qβ,俯冲带研究 ,地幔间断面的研究 ,地球物质性质的实验研究以及其它方面的一些研究工作进行了综述 .指出了各方面的主要研究内容、使用的主要方法和得到的结果 .从这 4年的研究中可以发现 ,中国的科学家在地球内部结构和物质性质的研究中又取得了新的进展 ,主要表现在 3个方面 :一些原有领域中的研究更加深入 ;开辟了新的方向 ; 展开更多
关键词 地震 地球内部结构 物质物理性质 地震层析成像 介质各向异性 俯冲带 地幔间断面
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对橄榄石相变形核率的估算 被引量:5
11
作者 王曙光 宁杰远 +2 位作者 叶国扬 楼小挺 刘平江 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期122-125,共4页
地幔主要矿物橄榄石[(Mg0.89Fe0.11)2SiO4]的相变与深源地震的解释以及俯冲带和周围地幔的相互作用相关.其中,形核率和长大率是刻画其相变动力学的两个重要参数.因为实验技术的原因,目前人们还没有基于实验数据给出橄榄石的形核率.本文... 地幔主要矿物橄榄石[(Mg0.89Fe0.11)2SiO4]的相变与深源地震的解释以及俯冲带和周围地幔的相互作用相关.其中,形核率和长大率是刻画其相变动力学的两个重要参数.因为实验技术的原因,目前人们还没有基于实验数据给出橄榄石的形核率.本文首先通过对挤碰物理图像的分析,对边界形核情形的相变动力学理论中表征挤碰程度的无量纲参数进行了修正.在此基础上,根据已有的实验资料,首次对橄榄石相变的形核率进行了估计.通过对形核率数据的拟合,可以得到形核率参数K0和γ1/3.得到两个形核率参数的变化范围分别为K0=5.5×1021-8.7×1027s-1.m-2.K-1,γ1/3=0-0.20 J.m-2,最佳拟合值为:K0=6.9×1024s-1.m-2.K-1,γ1/3=0.16 J.m-2. 展开更多
关键词 亚稳态橄榄石 相变形核率 俯冲带 地幔间断面
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对一类相变体积分数计算公式的修正 被引量:4
12
作者 王曙光 叶国扬 +2 位作者 宁杰远 楼小挺 刘平江 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1794-1801,共8页
考虑了相变过程中生成相晶核的真实形状,对1956年Cahn给出的颗粒边界成核情况下成核长大型相变的相变体积分数计算公式进行了修正;当初始实验数据是成核率、长大率时,两种相变体积分数计算公式的计算结果差别很大.当初始实验数据是相变... 考虑了相变过程中生成相晶核的真实形状,对1956年Cahn给出的颗粒边界成核情况下成核长大型相变的相变体积分数计算公式进行了修正;当初始实验数据是成核率、长大率时,两种相变体积分数计算公式的计算结果差别很大.当初始实验数据是相变体积分数随时间变化的实验点时,两种相变体积分数计算公式所给出的计算结果的差别主要由拟合误差所致.无论从哪种实验数据开始计算,两种不同的计算模型给出的生成相的颗粒大小都存在很大区别,这将影响对俯冲带流变结构的认识. 展开更多
关键词 相变动力学 俯冲带 流变性 地幔间断面 深源地震
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地球内部结构及物性研究的进展及问题 被引量:1
13
作者 魏荣强 周蕙兰 臧绍先 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2008年第6期1671-1677,共7页
本文对近几年中国地球物理学家在地球内部结构和物质性质方面的研究工作进行总结.从地球内部结构的地震波速度成像,地幔介质的各向异性,地幔间断面及地幔介质物性进行了综述,指出在一些原有的研究领域,工作更加深入,方法更加先进,而且... 本文对近几年中国地球物理学家在地球内部结构和物质性质方面的研究工作进行总结.从地球内部结构的地震波速度成像,地幔介质的各向异性,地幔间断面及地幔介质物性进行了综述,指出在一些原有的研究领域,工作更加深入,方法更加先进,而且进行了广泛的国际合作,合作的范围也逐渐扩大,方式多样,并开拓了一些新的研究方向.在肯定我们近几年取得的一些新的进展的同时,也提出了地球内部结构研究中应进一步研究的问题. 展开更多
关键词 地球内部结构 地幔物性 地震波成像 各向异性 俯冲带 地幔间断面
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SS前驱震相有限频效应研究 被引量:1
14
作者 宫健华 盖增喜 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1014-1024,共11页
首先,根据有限频原理计算SS前驱震相的边界敏感核,分析SS前驱震相对间断面起伏状况的敏感性。然后,利用SPECFEM软件正演间断面存在起伏扰动下的SS前驱震相波形,得到其到时扰动量,与利用有限频敏感核计算得到的到时扰动量相比较,说明有... 首先,根据有限频原理计算SS前驱震相的边界敏感核,分析SS前驱震相对间断面起伏状况的敏感性。然后,利用SPECFEM软件正演间断面存在起伏扰动下的SS前驱震相波形,得到其到时扰动量,与利用有限频敏感核计算得到的到时扰动量相比较,说明有限频理论可以较好地解释SS前驱震相的波前愈合效应。最后,利用边界敏感核反演界面起伏状况,展示当考虑SS前驱震相的有限频效应时,可以更好地恢复界面起伏的真实状况。研究结果为正确利用SS前驱震相反演地幔间断面起伏提供了必要的基础。 展开更多
关键词 SS前驱震相 地幔间断面 转换带 有限频 射线理论
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基于传播矩阵法改进的SS及其前驱波合成算法
15
作者 王培锋 周勇 徐敏 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期3900-3911,共12页
410 km和660 km地幔间断面在地球内部动力学研究中具有重要意义.在研究地幔间断面的方法中,SS前驱波由于具有全球采样优势得以广泛应用.SS及其前驱波模拟可利用有限差分和谱元法等数值模拟方法,它们在模拟全球尺度地震波传播时具有高精... 410 km和660 km地幔间断面在地球内部动力学研究中具有重要意义.在研究地幔间断面的方法中,SS前驱波由于具有全球采样优势得以广泛应用.SS及其前驱波模拟可利用有限差分和谱元法等数值模拟方法,它们在模拟全球尺度地震波传播时具有高精度的特点,但往往计算量很大.因此,该类方法难以应用于反射点广泛分布的情形.而基于传播矩阵发展的SS及其前驱波模拟方法在保持高精度计算的同时,可大幅提高计算效率.本文针对SS及其前驱波的传播特征,改进了基于传播矩阵方法的波形合成算法FASHSHWF.通过简单层状模型对该算法进行了测试,验证了算法及相应程序的正确性.计算效率测试表明改进算法相较常规传播矩阵算法可节约50%以上的计算时间.通过与AxiSEM计算的波形对比,验证了FASHSHWF用于SS及其前驱波模拟的有效性.在上述工作的基础上,本文进一步探讨了新算法在研究全球近地表结构对地幔间断面复杂性探测影响中的应用. 展开更多
关键词 SS前驱波 地幔间断面 传播矩阵 波形模拟
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伊豆-小笠原和汤加地区中地幔多层速度结构差异性研究 被引量:4
16
作者 周元泽 王卓君 《中国科学:地球科学》 CSCD 北大核心 2011年第7期936-944,共9页
中部地幔间断面的存在及其性质对于理解地球内部对流过程并对地球化学和矿物物理学的约束均具有重要意义.本文通过利用美国西部高密度短周期地震台网记录的汤加和伊豆-小笠原地区的深震波形资料的倾斜叠加处理,进而从中提取离源下行的... 中部地幔间断面的存在及其性质对于理解地球内部对流过程并对地球化学和矿物物理学的约束均具有重要意义.本文通过利用美国西部高密度短周期地震台网记录的汤加和伊豆-小笠原地区的深震波形资料的倾斜叠加处理,进而从中提取离源下行的次生转换震相SdP,据此分析两个俯冲区域的中部地幔速度界面的差异性存在:(1)伊豆-小笠原地区对应于"920km"间断面的深度应该位于910km,而汤加地区则存在着两个速度跃变面,分别位于850和950km处;(2)两个地区均存在着1000和1050km深度附近一定的转换点集中;(3)两个地区在1100km深度处都存在着比较明确的转换点集中,同时伊豆-小笠原地区在更深处的1168km附近存在转换点集中,而汤加地区相应的界面则存在于1200km深度附近.这样的复杂结构与铁在地幔主要岩石组分铁-镁钙钛矿和铁-镁方铁矿的配比不同造成的密度异常有关,同时汤加和伊豆-小笠原两个俯冲区间存在的差异性速度结构与两者不同的俯冲板片形态和残留有很密切的关联. 展开更多
关键词 地幔间断面 伊豆-小笠原 汤加 N次根倾斜叠加方法
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The low-velocity layer at the depth of 620 km beneath Northeast China 被引量:13
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作者 SHEN XuZhang ZHOU HuiLan 《Chinese Science Bulletin》 SCIE EI CAS 2009年第17期3067-3075,共9页
Based on the 3-D Earth model, the common convert points-phase weighted stacks (CCP-PWS) migra- tion method is used to image the upper mantle discontinuities beneath Northeast China (longitude 120°―132°; lat... Based on the 3-D Earth model, the common convert points-phase weighted stacks (CCP-PWS) migra- tion method is used to image the upper mantle discontinuities beneath Northeast China (longitude 120°―132°; latitude 38°―40°) with 802 observed receiver functions. Teleseismic records are obtained from 4 stations belonging to CCDSN and 19 stations belonging to PASSCAL. A low-velocity layer has been detected at the depth of 620 km. This low-velocity layer rises to 600 km in the east of the study region close to the subducted slab. We consider that this low-velocity layer might be the accumulated oceanic crustal material delaminated from the western Pacific subducted slab. Additionally, we detect the obvious depression of 660 km discontinuity which was attributed to the interaction between the upper mantle and subducted slab. The maximum depth of 660 km discontinuity approaches 700 km, and 660 km discontinuity splits into multiple discontinuities in the northeast of the study region. 展开更多
关键词 中国东北 低速层 公里 PASSCAL 地幔间断面 地球模型 迁移方法 物质积累
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地理地质
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《科学中国人》 2019年第10期10-11,共2页
全球变暖背景下的陆海温差研究南京大学地理与海洋科学学院邹欣庆教授课题组以海岸线为界,向陆海各缓冲200千米作为研究区,将中国海岸带划分为渤海,黄—东海和南海3个区域;利用ERA-Interim再分析资料和18个CMIP5气候模式数据,分析了中... 全球变暖背景下的陆海温差研究南京大学地理与海洋科学学院邹欣庆教授课题组以海岸线为界,向陆海各缓冲200千米作为研究区,将中国海岸带划分为渤海,黄—东海和南海3个区域;利用ERA-Interim再分析资料和18个CMIP5气候模式数据,分析了中国海岸带当前(1979年—2014年)和未来(2005年—2100年)陆海温差时空变化特征。研究成果发表于Journal of Geophysical Research:Atmospheres。1979年—2014年,陆海温差在夏季有明显变化,渤海和黄—东海区域以1998年为界,先下降后增加; 展开更多
关键词 泥石流研究 梳子坝 中国科学院地质与地球物理研究所 地幔间断面 地幔过渡带 三重震相
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