地球物理学报杂志社
分享到:

地球物理学报杂志

《地球物理学报》杂志在全国影响力巨大,创刊于1948年,公开发行的月刊杂志。创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:学术论文、综述或评述、研究短论、科学论坛、学术动态等。
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国地球物理学会;中国科学院地质与地球物理研究所
  • 国际刊号:0001-5733
  • 国内刊号:11-2074/P
  • 出版地方:北京
  • 邮发代号:2-571
  • 创刊时间:1948
  • 发行周期:月刊
  • 期刊开本:B5
  • 复合影响因子:1.73
  • 综合影响因子:1.867
相关期刊
服务介绍

地球物理学报 2011年第06期杂志 文档列表

地球物理学报杂志空间物理学·大气物理学·大地测量学

太阳活动低年电离层磁场VLF波的观测特性研究

摘要:本文利用搭载在DEMETER卫星上的感应式磁力仪(Instrument Magnetometer Search-Coil,IMSC)探测数据分析了磁场甚低频(VeryLowFrequency,VLF)波功率谱的空间分布.在排除地磁扰动影响(Dst≤-30nT,Kp≥3,AE≥200nT)的前提下,我们给出2007年不同季节,日侧和夜侧,磁场VLF波功率谱的全球分布的背景场探测和对应的统计误差分布.利用太阳活动低年的背景场探测统计分析了磁场VLF波功率谱的频谱特性和季节变化,以及对来自空间的地磁活动的响应特征.太阳同步高度卫星探测的磁场VLF波功率谱也可以观测到源于地球特定区域里的磁场异常所产生的频谱响应.12.5~17.5kHz频段的磁场VLF波功率谱全球分布清楚地给出了南大西洋磁场异常区的分布轮廓.夜间百慕大地磁异常影响了磁场VLF波功率谱的多个频段,并显示出类似于高纬极区磁场的地磁活动响应的观测特征.卫星磁场VLF波功率谱探测背景研究表明,源于空间的地磁扰动和源于地球的局部地磁异常都会引起电离层磁场VLF波功率谱的变化.特别是在12.5~17.5kHz频段,我们发现了沿板块边缘分布的电离层磁场VLF波功率谱增强带,这将为我们探寻由板块运动引起的地球突发事件的电离层响应增加探测依据,为定量甄别此类事件的电离层异常信号积累实用的背景参照.
1403-1420

太阳活动低年时太阳同步轨道电场高频(HF)波的观测特性研究

摘要:文章使用搭载在DEMETER卫星上的电场探测仪器(Instrument Champ Electrique,ICE)在太阳活动低年(2007年2月4日到2008年2月3日)所探测的数据,研究频率从10kHz到3.33MHz宽频段的高频(HF)电场波功率谱的空间分布特征.地磁宁静期间,从2.08MHz到3.33MHz的高频段,电场HF波功率谱密度随频率升高而升高,且电场HF波功率谱密度的全球分布比较均匀,基本上不随地球的经度和纬度变化.向阳面时,不同经纬度间HF波功率谱密度的差异小于背阳面的.电场HF波功率谱的季节变化主要表现为:向阳面1.25MHz和1.66MHz频段,在低纬度出现峰.地磁平静时期电场HF波功率谱密度的区域分布变化比较大的是0.42MHz和1.66MHz两个频段,尤其是在背阳面的北半球高纬度区域.地磁活动引起电场HF波功率谱扰动的非均匀性增强,主要表现在电场HF波的低频段(3.25-416kHz),扰动响应区域发生在高纬度区.在赤道和低纬附近(纬度:~±40。之间),地磁活动的响应很小.在背阳面的磁尾方向,电场HF波功率谱表现出明显的磁暴增强.磁暴(Dst〈-30nT)期间的南北半球高纬度区,电场HF波功率谱的最大增幅比地磁平静时期大一个数量级.向阳面的南半球高纬度区域,亚暴(AE〉200nT)和高纬磁扰动(Kp〉3)期间,功率谱的最大增幅比地磁平静时期大一个数量级.考虑到亚暴和高纬磁扰期间,来自空间的扰动影响主要是高纬度区域,电场HF波功率谱的增强主要受空间物理过程的影响.鉴于本文使用的是在太阳活动低年的数据,观测到的磁暴基本上都是弱磁暴,最大的也只是中等磁暴;可以推测强磁暴、烈磁暴甚至巨磁暴发生时,电场HF波功率谱的增强应该更加显著.如果在地磁平静时期尤其是没有磁暴期间,地球的局部区域出现电场HF波功率谱(尤其是1.66MHz以上的�
1421-1432

耗散大气中的声波射线追踪

摘要:基于分层大气中声波的局地色散关系方程,建立一种计入真实大气衰减效应的有耗大气声波射线追踪模型.在色散方程的虚部中导出声波在运动大气中的耗散系数和竖直方向上的增长因子,并利用真实大气中的衰减理论对所得到的耗散系数进行修正.利用Hamilton方程组解出大气声波在考虑耗散效应下的射线微分方程组.该有耗射线追踪模型的数值模拟结果表明,声波的耗散效应对声波的传播路径存在一定影响,在近场情况下,这种影响可以忽略,但是对于声波的远场传播,则影响较大.
1433-1438

磁暴主相多阶发展行星际起因的初步分析

摘要:本文利用1998-2006年与磁云有关的80起中强磁暴(Dst*≤-50nT),对其主相期间不同发展阶数磁暴的行星际起因进行了统计分析.重点研究了鞘区磁场单独作用、磁云本体单独作用、鞘区与磁云共同作用以及其他复杂行星际结构在磁暴主相多阶发展中的相对重要性,并对导致磁暴主相增加一阶的行星际起因做了初步分析.统计结果表明:(1)有一半以上的中强磁暴主相具有多个发展阶段,其中一阶磁暴和多阶磁暴(包括二阶和二阶以上磁暴)在中等磁暴(-100nT%Dst*≤-50nT)中所占比例分别为53.8%和46.2%,在强磁暴(Dst*≤一100nT)中所占比例分别为42.6%和57.4%;(2)随着磁暴主相发展阶数的增加,磁暴主相的平均持续时间也随之延长;(3)鞘区磁场单独作用、磁云本体单独作用、鞘区与磁云共同作用、磁云与其他行星际结构共同作用都可能引起磁暴主相的多阶发展;(4)有46.5%的多阶磁暴是由鞘区磁场与磁云本体共同作用引起,有34.9%的多阶磁暴是由鞘区磁场单独作用和磁云本体单独作用引起,其余的多阶磁暴是由其他复杂行星际结构引起;(5)在鞘区磁场单独作用的事件中,鞘区磁场结构是影响磁暴主相多阶发展的重要因素之一;(6)磁暴主相的多阶发展与晨昏电场Ey、行星际磁场Bx南向分量的发展密切相关,随着Ey和Bx阶段性的发展,磁暴主相也呈现多阶发展的趋势,且每阶Dst’极小值与该阶Eymax和Bxmin有很好的线性相关性,线性耦合方程分别为Dst*min=-34.62—11.89×Eymax和Dst*min=-5.90+8.50×Bxmin。
1439-1456

近50年中国东南地区地面太阳辐射变化对气温变化的影响

摘要:太阳是地球表层的最终能量来源,地面太阳辐射的变化会深刻影响地球的气候变化.本文利用中国东南地区14个气象台站1961-2008年总辐射和气温的同步观测资料,分析了近50年该地区地面太阳辐射的变化对气温变化的可能影响.结果表明,1961~1989年期间,该地区的地面太阳辐射显著减弱,所引起的气温下降超过了其他因素的增温效应,从而使平均气温略微下降;1993-2008年期间,该地区的地面太阳辐射有所增强,所引起的气温上升叠加在其他因素的增温效应之上,对这一时期气温的快速升高起到了一定的加强作用.地面太阳辐射的变化对近50年中国东南地区的气候变化起着不可忽视的作用.
1457-1465

冰川均衡调整对南极冰质量平衡监测的影响及其不确定性

摘要:本文研究了新的全球冰川均衡调整(GIA)模型对南极冰盖质量平衡监测的影响,考虑现有冰川负荷模型和地幔黏滞度模型的差异,完整评估了结果的不确定性,最后结合GRACE和卫星测高的结果进行了对比分析.结果表明,GIA对GRACE监测的等效水柱变化有重大影响,较大的GIA影响出现在西南极,沿罗斯冰架-卡姆布冰流-罗尼冰架-南极半岛分布,最大值在卡姆布冰流,达到29.8mm/a;GIA对南极整体冰质量平衡的影响达到134±28Gt/a.在不确定性的方差中,西南极和东南极分别以冰负荷模型差异和地幔黏滞度差异影响为主,对整个南极,冰模型差异影响占88.4%;在-些典型地区,GRACE监测的等效水柱在扣除GIA前后分别是,卡姆布冰流~32.8mm/a和~6.3mm/a,阿蒙森海湾~-95.3mm/a和~-102.5mm/a,EnderbyLand~13.6mm/a和~8.1mm/a.整个南极冰盖总质量变化在扣除GIA贡献后为~82±29Gt/a,该估计与卫星测高结果较吻合.此外,GIA对卫星测高监测的冰面高程变化的影响-般不超过8%.本研究为空间大地测量监测南极冰质量平衡提供了新的改正模型.
1466-1477
地球物理学报杂志地震学·地球动力学·地磁学

中国大陆主要地震活动区中小地震震源参数研究

摘要:本文利用中国大陆几个主要地震活动区近几年积累的大量ML≥2.5数字地震观测记录,在分别反演得到13个不同构造研究区域的介质衰减模型、348个台站的场地效应的基础上,自0.1~20Hz的SH观测波形数据中逐步消除了仪器、噪声、几何扩散、传播路径的介质衰减、台站场地效应等影响后,恢复了2573次3.0≤ML≤6.0地震的震源谱,采用“平方震源模型拟合震源谱后,利用Brune的圆盘模型计算了它们的震源参数,并讨论了中国大陆中小地震的震源特征,比较了中国大陆不同地区的应力降释放水平,综合讨论了地震应力降与震源深度、机制解类型、地震大小等各种因素的关系.研究表明,中国大陆中小地震释放的应力降在0.1~20MPa之间,绝大多数在10MPa以下.新疆天山中东段地区、青藏块体东北缘及龙门山断裂带东北缘是高应力降地震集中的区域,表明这里的断层受到相对较强的构造剪应力作用.中小地震释放的应力降随着震级的增大而增大,应力降△σ∝M0^3.14,不遵循常数应力降模型.在深度20km以内,中小地震释放的应力降对深度的依赖不显著,但在20km以上深度显示出随深度增大而增大的现象.中小地震释放的应力降没有表现出与震源机制类型的相关性.本研究实现了震源参数的准实时计算,丰富了大陆块体内部地震震源定标率关系研究的样本.可以预见,随着中小地震数据的大量产出和积累,这些震源参数的时空分布特征研究将会为地震预测预报研究提供有实际物理意义的依据,得到的介质衰减模型及场地效应等也将对台网日常震级ML测定所需的量规函数、台站校正值的研究提供重要参考.
1478-1489

2008年汶川Ms8.0地震前龙门山-岷山构造带的地震活动性参数与地震视应力分布

摘要:本文利用四川区域台网最近30多年的地震资料,计算了2008年四川汶川Ms8.0地震前沿龙门山-岷山构造带的多个地震活动性参数(包括震级-频度关系中的a、b与a/b值,复发间隔Tr值),同时,计算了震前2年多的时间内ML≥3.5地震的视应力.在此基础上分析了地震活动性参数值和地震视应力的空间分布与汶川主震破裂范围、Ms≥5.0余震分布的关系.主要结果表明:①汶川地震前,沿龙门山-岷山构造带的地震活动性参数与地震视应力的分布均存在显著的空间差异.其中,龙门山断裂带中-北段的绵竹-茂县段与江油-平武段具有远低于区域平均值的显著异常低b值、低a值、相对较高n/6值以及较小复发间隔丁,值的参数值组合,反映这两个断裂段在汶川主震之前已处于高应力闭锁状态,且发生强震的概率明显高于其他段落.这两个段落成为汶川主震破裂的中心段落和破坏严重的地段;②汶川地震前,位于前述两断裂段之间的龙门山断裂带北川段具有较高的b值与a值、较低a/b值的参数值组合,显示出应力积累水平不高的状态.汶川主震后,北川断裂段的余震强度与频度均偏低,缺少Ms≥5.0的余震;③地震活动性参数与视应力显示汶川地震之前龙门山断裂带南西段的应力积累水平明显低于中-北段,这种差异可能与汶川主震破裂沿断裂带中-北段呈北东向单侧扩展有关.另外,地震活动性参数值组合也反映龙门山断裂带南西段近期发生大地震的可能性较小.
1490-1500

2010年玉树Ms7.1地震前的中长期加速矩释放(AMR)问题

摘要:2010年4月14日青海玉树Ms7.1地震前的加速矩释放(AMR)现象的研究,对理解这次地震的孕震过程、对于时间相依的地震危险性分析(或中长期地震预测)具有重要意义.鉴于以往AMR研究中的争论,本文不刻意选取AMR分析的时空尺度,而是在已知发震时刻和震中位置情况下,对T-R—Mc三维空间中矩释放指数m值的分布进行分析,结果表明玉树Ms7.1地震前在时间尺度T-10~20y和空间尺度R-50~120km范围内,存在较稳定的AMR,但AMR的时、空尺度与以往研究中得到的AMR定标率不吻合.在多时间尺度下,无法在空间上惟-地识别玉树Ms7.1地震震中附近的AMR“热点”.但如借鉴“迁移图像”的做法考察AMR“热点”的演化,则可见震前似存在AMR逐渐向震中附近“迁移”的现象.
1501-1510

2008年汶川地震的破裂模型及引起的余震活动分析

摘要:用两种发震构造的破裂位移分布模型对2008年汶川地震造成的区域主要断裂的库仑应力变化进行了模拟.通过对这两种破裂位移模型模拟结果的对比分析,表明破裂位移模型的逆冲兼右旋滑动的位移模式及南北两段分别有两个滑动量高值区这样的特点控制了区域库仑应力变化的总体分布特征.汶川地震的余震分布和计算结果还显示:所获得的区域主要断裂的库仑应力变化分布和正应力变化分布同时控制了该地震发生后余震的分布,库仑应力变化增强同时断层面受到主震断层位错拉张的区域和余震的分布强烈吻合,而库仑应力变化增强但是相应部位断层面受到主震的挤压作用却没有余震发生,显示了强震后区域断层受到的正应力变化和库仑应力变化均对余震的发生起到了重要作用,而不仅仅是库仑应力变化增强是触发余震的机制;两种模型计算结果的细微差异显示了倾角向下变缓的震源破裂模型能更好地解释余震在破裂断层北部的分布特点.对昆仑山断裂、鲜水河断裂等周边强震多发断层的库仑应力变化及对未来地震活动的可能影响进行了初步评价.
1511-1516

张家口-渤海地震带与山西地震带交汇区的地壳剪切波分裂

摘要:张家口-渤海地震带(简称张渤地震带)与山西地震带交汇区域(113°E~117°E,39°N~42。N)是华北地区北部三个构造单元华北沉降、燕山隆起和太行山隆起的交界处.本文采用张渤带西端的流动地震台网和华北地区北部的区域数字地震台网的地震波形数据,使用SAM方法对该区域地壳介质剪切波分裂参数进行研究.结果表明,北部的燕山隆起地区的快剪切波偏振方向为近EW向,这与华北地区北部的区域应力场方向基本-致.南部的太行山隆起地区,快剪切波偏振方向为NE—NNE,可能与太行山隆起的断裂带走向有关,与山西地震带北部NNE—NE向的断层走向一致.位于研究区域中部的隆起与沉降边界区,快剪切波偏振方向则表现的比较复杂,可能是复杂的局部地质构造引起的.
1517-1527

横跨喜马拉雅造山带的构造运动转换与变形分配

摘要:喜马拉雅造山带包含喜马拉雅弧和东、西构造结3个基本部分,它们是大陆碰撞后印度板块继续向北移动,并向西藏高原下俯冲产生的构造变形系统.该系统的重要地质特征之一,是同时存在多种不同样式、不同或相反性质的地壳变形,例如地壳南北向缩短与东西向伸展,高原隆起与山间盆地下沉,与造山带走向大致平行的向北倾斜或向南倾斜的逆断层,东西向(如藏南滑脱带)和南北向的正断层,北东和北西向的走滑断层,绕垂直轴(平面弧形)和水平轴(剖面褶皱)的弯曲等.这些现象表明,在完整、刚硬的印度次大陆插进破碎(拼合)、柔软的西藏下面后,造山带以南印度向北的简单刚体运动在跨越喜马拉雅南缘后转换为多种变形,分配到喜马拉雅造山带及其北边的广大陆内地区.这样的转换过程可能是以不连续方式发生在新生代以来不同地质年代,发生并保留在不同的深度,所造成的变形特征与深部热状态和分层流变性质,以及许多局部条件有关,如原有构造走向与印度板块运动方向之间的几何关系(角度),被变形地质体的相对强度,不同变形体之间的相互作用以及局部应力状态的改变等.喜马拉雅造山带向南凸出的弧形,是由浅表的逆断层上盘的向南滑动形成的,受地形及重力梯度控制,基本上与弧的走向正交,掩盖了深部可能存在的斜向俯冲.喜马拉雅东、西构造结的变形过程在时间、空间上的差异,是西藏东部下地壳向东、东南流动的部分原因,这样的流动可能限制或改变了东构造结附近的地壳变形样式.
1528-1535

喜马拉雅东构造结周边地区主要断裂现今运动特征与数值模拟研究

摘要:本研究通过对东构造结及其周边地区主要断裂进行野外考察,通过GPS观测数据和地质、地球物理资料的综合分析,建立三维有限元模型;运用数值模拟方法对东构造结周边地区主要断裂现今运动特征进行模拟研究,取得一些初步的认识:(1)东构造结北侧和东侧地块总体上围绕构造结发生顺时针旋转,右旋走滑的东南边界断裂不是嘉黎断裂,可能是阿帕龙断裂;(2)野外考察资料、GPS观测及数值模拟结果研究表明,嘉黎断裂不是整体右旋走滑断层,西北段和东构造结顶端附近为右旋挤压性质,东南段运动性质发生了转变,由右旋走滑运动转变为左旋走滑运动;(3)数值模拟结果表明,嘉黎断裂与实皆断裂可能是不相连的,至少不是简单连通的,阿帕龙断裂与实皆断裂可能是相连的;(4)东构造结目前依然起着一定的作用,它与阿萨姆角共同影响着现今区域构造变形,许多断裂活动转换和重要构造事件都发生在它们之间或很近的区域.
1536-1548

鄂尔多斯块体及其周缘上地幔各向异性分析研究

摘要:对布设在鄂尔多斯块体及其周缘的固定宽频带地震台网90个台站记录作远震SKS波形资料偏振分析,采用最小切向能量法求得每个台站的SKS快波偏振方向和快慢波时差,获得块体及其周缘上地幔各向异性图像,并结合1999~2007年相对鄂尔多斯块体的GPS水平地壳运动速度场,分析块体及其周缘的各向异性特征和壳幔耦合特征并重新认识块体的运动及周缘断陷带的动力学成因.分析结果认为,块体内部以零分裂为主,表现为各向同性特征;块体周缘台站延迟时间则明显大于块体中部,表现出明显的各向异性特征;快波偏振方向与地质构造走向、水平速度场方向基本一致,表明壳幔之间存在耦合,而个别台站在方向上与周围台站存在差异,可能与早期的块体活动有关.SKS横波分裂结果和现今GPS地壳水平运动场解释了鄂尔多斯块体没有旋转运动,在西南缘六盘山一带存在分叉绕流运动,汾渭断陷带的形成和发展是由于上地幔塑性物质沿挤出方向水平运动和沿裂隙向上入侵、横向扩张的综合演化结果.
1549-1558

岫岩陨石撞击坑结构高精度地震探测研究

摘要:我国的岫岩陨石撞击坑位于辽东半岛北部低山丘陵地区,直径1.8km,保存完好,已被多方面的证据证实为陨石撞击坑.陨石的撞击和此后的沉积作用在坑内形成了特殊的地球物理场,使坑内与坑外的介质在速度、密度等方面存在差异.本次通过采用反射和折射地震相结合的探测方法,利用陨石撞击所形成的岩石的地震波速度和波阻抗差异,获得了陨石坑的速度结构、地层结构和整体形态.根据地层反射特征,直接撞击形成的区域为直径约1.8km、深度800m左右的坑体;受撞击影响的深度约1.4km.撞击坑的结构分为慢速沉积区、快速沉积区和影响区三部分.根据撞击坑的地震波速度特征,在撞击坑的中心约800m深度地震波的速度已达到7.0km/s,且速度7.0km/s的等值线与坑体形态一致,坑的边缘在500~600m深度地震波的速度已达到7.0km/s.坑体的结构和岩石的这些物性参数都进一步证实了岫岩陨石坑的陨石撞击起源.
1559-1565

瑞利数对热对流的影响——在地幔柱中的应用

摘要:本文分别在直角坐标系和柱坐标系下,研究瑞利数从10^4逐渐增大到10^7对热对流的影响,数值计算结果表明:瑞利数越大,地幔柱越窄,地幔柱上升速度也越快;源自上地幔的地幔柱半径的范围为90到210km.根据峨眉山内带的半径推算出地幔的黏性系数约为3.8×10^21Pa·s,地幔柱平均流动速度为2.5cm/a.
1566-1574

塔北阿瓦特剖面磁性地层的构建:天山的脉动式隆升

摘要:晚新生代以来天山造山带的构造演化过程仍缺少准确的年龄限制.南天山山前新生界地层普遍缺乏古生物化石以及岩浆活动等定年依据,然而地层沉积连续,适合于磁性地层定年.对阿瓦特地区3700m厚的晚新生代地层进行了详细的磁性地层研究,建立了该地区西域组底部至吉迪克组顶部的磁极性变化序列,共识别出26个负极性和26个正极性带,与CK95国际标准磁极性年代表对比该段地层年龄大致为1.7~15.1Ma.结合年龄以及深度数据我们计算了研究区新生界地层的沉积速率,11Ma时沉积速率由22cm/ka陡降至约7cm/ka,经历了4Ma的缓慢沉积后,在6.5Ma时陆源碎屑物的堆积突然加快,地层沉积速率也由7cm/ka升至68cm/ka,形成了巨厚的库车组地层.地层沉积速率的阶段性变化表明天山山脉在新生代的构造演化是一种脉动式隆升的过程.
1575-1583
地球物理学报杂志应用地球物理学

砂岩储层AVO特征影响因素的不确定性研究

摘要:传统的地震AVO正演研究多采用参数固定的岩石物理模型,而实际地层属性参数在勘探范围内具有不确定性.本研究以目标地层岩芯样品的实验室测试数据为基础,通过样品孔隙度和干燥状态下纵、横波阻抗的高度线性关系对岩石物理模型进行了简化,并结合实验测量和测井解释建立了主要模型参数的概率密度函数.采用Monte—Carlo随机正演和Gassmann流体替换技术,对模型参数不确定性与地震AVO响应关系的研究表明,模型饱和不同流体时的AV0截距一斜率点束的分布形态和偏离饱水背景趋势线的程度受盖层泥岩速度的不确定性影响非常大,而储层砂岩孔隙度的不确定性也有明显影响.正确解释实际地震AVO异常的关键,是将岩石物理模型的参数合理地概率化,通过正演模拟来获得储层物性和流体信息的最大可能性.
1584-1591