研究地球深部取得新进展：全球近地表复杂结构对地幔间断面测定的影响
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中科院边缘海与大洋地质重点实验室大洋岩石圈结构地震成像研究团队助理研究员周勇、研究员徐敏，联合南方 科技 大学陈晓非院士，以及哥伦比亚大学教授David A. Yuen，关于近地表复杂结构对基于PP前驱波的地幔间断面测定影响研究取得新进展，相关研究成果最近发表在《Journal Geophysical Research: Solid Earth》上，周勇助理研究员为该论文第一及通讯作者。
地球深部410千米和660千米深度处的地幔间断面形态和物理特征对认识地幔动力学状态有重要科学意义。在广泛用于地幔间断面测量的PP前驱波方法中，不均匀的海水层和地壳结构等近地表复杂结构可能使得作为参考震相的PP波形复杂化，进而影响PP及其前驱波的到时差和振幅比，评估该影响可服务于地幔间断面的准确测定。
研究人员发展高效准确合成PP及其前驱波波形的算法，定量研究了全球近地表复杂结构对PP及其前驱波的到时差和振幅比影响。研究发现地壳结构主要影响到时差，对振幅比影响较小，而海水层主要控制振幅比，对到时差影响不大。通过引入精细地壳模型，研究人员绘制出全球PP及其前驱波到时差和振幅比的异常分布图，发现其有明显的海陆差异。研究还发现由复杂近地表结构导致的到时差偏差，可能造成地幔间断面起伏多达15千米的误差，表明PP前驱波研究中不能忽略近地表复杂结构的影响。研究成果可为PP前驱波研究提供可靠的校正模型，以获得更准确的间断面参数。
该研究由国家自然科学基金、中国科学院战略先导 科技 专项、南方海洋科学与工程广东省实验室、 科技 部基础资源调查专项等项目以及中国-巴基斯坦地球科学中心共同资助完成。
图1 PP及其前驱波（P 410 P、P 660 P）的射线路径示意图
图2 PP与其前驱波P 410 P（a）、P 660 P（b）的到时差异常全球分布图，震中距取110°
地球深部410千米和660千米深度处的地幔间断面形态和物理特征对认识地幔动力学状态有重要科学意义。在广泛用于地幔间断面测量的PP前驱波方法中，不均匀的海水层和地壳结构等近地表复杂结构可能使得作为参考震相的PP波形复杂化，进而影响PP及其前驱波的到时差和振幅比，评估该影响可服务于地幔间断面的准确测定。
研究人员发展高效准确合成PP及其前驱波波形的算法，定量研究了全球近地表复杂结构对PP及其前驱波的到时差和振幅比影响。研究发现地壳结构主要影响到时差，对振幅比影响较小，而海水层主要控制振幅比，对到时差影响不大。通过引入精细地壳模型，研究人员绘制出全球PP及其前驱波到时差和振幅比的异常分布图，发现其有明显的海陆差异。研究还发现由复杂近地表结构导致的到时差偏差，可能造成地幔间断面起伏多达15千米的误差，表明PP前驱波研究中不能忽略近地表复杂结构的影响。研究成果可为PP前驱波研究提供可靠的校正模型，以获得更准确的间断面参数。
该研究由国家自然科学基金、中国科学院战略先导 科技 专项、南方海洋科学与工程广东省实验室、 科技 部基础资源调查专项等项目以及中国-巴基斯坦地球科学中心共同资助完成。
图1 PP及其前驱波（P 410 P、P 660 P）的射线路径示意图
图2 PP与其前驱波P 410 P（a）、P 660 P（b）的到时差异常全球分布图，震中距取110°
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