地球物理学报杂志社
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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11期杂志 文档列表

智利8.8级地震的震前电子浓度扰动

摘要:基于法国DEMETER卫星数据,在识别2级图像的基础上,通过对1级数据进行滑动中值处理、纬度变化分析以及空间差值研究,发现2010年2月27日智利8.8级地震的震前震中区上空附近有异常变化:20日距离震中1500km处电子浓度升高,24日电子浓度降低;25、26日电场、磁场及部分等离子体参量呈现同步扰动;26日2条轨道的电子浓度值出现高于背景值的异常;27日震前4小时在磁赤道附近出现电场频谱下降,等离子体参量强烈扰动的现象.
2717-2725

ENSO对平流层气溶胶分布的影响

摘要:本文采用ONI(Oceanic NinoIndex)和HALOE(Halogen Occultation Experiment)气溶胶面积密度资料,从其滞后相关性人手分析了ENSO循环对平流层气溶胶的影响,通过对滞后于E1 Nino和LaNina时气溶胶含量的比较探讨了ENSO强迫的影响程度,并用剩余环流及其输送量解释了平流层气溶胶变化的动力机制.结果表明:ENSO对平流层气溶胶的分布有明显影响,在赤道和低纬度上空尤为显著,E1Nino发生后半年内热带平流层低层的气溶胶面积密度较平均值偏大,平流层中层的面积密度则偏小,而LaNina反之.E1Nino和LaNina影响的差异显著,在分别滞后于E1Nino和LaNina事件2~8个月间的60hPa气溶胶含量差异甚至高达45%,海表温度变化1K则在滞后半年内气溶胶面积密度的变化可达到16%.ENSO的强烈影响能够维持大约半年,两年后基本消退.热带的变化幅度明显强于中高纬度,南北半球的变化特征也有所不同.ENSO通过影响剩余环流导致气溶胶输送量发生变化,进而引起气溶胶分布出现上述差异.
2726-2734

GNSS-R测量地表土壤湿度的地基实验

摘要:应用地基GNSS-R测量土壤湿度,相比空基而言,反射信号接收天线安装位置低,反射区面积小,反射区域内土壤构成成分一致,可以克服空基实验带来的反射区面积大、反射区内土壤地貌复杂的因素,有利于提高反演的精度.本文介绍了地基GNSS-R反演土壤湿度的原理和方法.首先通过归一化处理消除电离层和中性大气对信号强度的影响,然后利用光滑地表散射模型和土壤介电常数模型反演土壤湿度.为验证GNSS-R反演结果的精度,利用配置右旋天线和左旋天线的GNSS-R接收机在武汉华中农业大学试验田开展地基GNSS-R测量土壤湿度实验,用土壤湿度计(TDR)与GNSS-R一起进行了联合观测,对实测数据进行分析和统计,在低洼区和平整区观测的对比结果表明,利用多颗高仰角卫星进行联合反演,减小了单颗星反演的误差.实验证明地基实验对于GNSS-R土壤湿度的定量反演研究具有重要作用,其也为利用GNSS-R技术构建大范围的土壤湿度监测网提供了可能性.
2735-2744

卫星重力反演的短弧长积分法研究

摘要:给出了统一求解球谐位系数、弧段边界轨道改正向量、有偏距离改正及加速度计偏差的短弧长积分法,通过对力模型梯度改正减弱了轨道误差对反演地球重力场的影响.采用GRACE卫星1个月的实测轨道及星间距离数据计算表明,短弧长积分法加了梯度改正的精度比不加梯度改正整体提高了近一倍,且该方法在高阶次位系数的精度优于动力学法.基于GRACE卫星2008-01-01~2008-08-01近200天的轨道及星间距离数据反演了120阶次的地球重力场模型SWJTU2010S1,通过内外符合精度检核表明该模型精度优于同阶次EIGEN—GRACE01S、EIGEN—GRACE02S模型,低于EIGEN-CG01C模型.
2745-2752

2008年Ms7.1于田地震InSAR同震形变场及其震源滑动反演

摘要:本研究利用InSAR技术与ALOSPALSAR雷达数据,获取了2008年3月20日于田Ms7.1地震视线向同震形变场,并基于该数据集和限制性最小二乘算法反演了此次地震的断层滑动分布;通过构造四大类反演方案,详细分析了InSAR观测系统中的入射角与方位角对反演结果的影响.结果表明:入射角随点位变化对反演结果有较大影响,使用其平均值将对破裂细节产生一定影响;而方位角对反演结果的影响不大,使用其平均值是一种较为理想的选择;引入人射角与方位角变化后,反演获得了较佳的于田地震同震滑动,主要集中分布于0~14km深度附近,最大滑动量达3.2m,矩张量为3.3×1019N·m,相当于矩震级Mw7.0.
2753-2760

青藏高原中部地壳和上地幔各向异性分析

摘要:要对布设于青藏高原中部INDEPTH—III宽频带数字地震台阵的41个台站记录的远震体波资料所提取出的P波接收函数和SKS波形资料做偏振分析,并采用以误差为权的叠加分析方法求得每一个台站的Pms和SKS快波偏振方向和快慢波的时间延迟,获得了从拉萨块体中部,经喀喇昆仑一嘉黎断裂系和班公湖一怒江缝合带,到羌塘块体中部的地壳和岩石圈地幔的地震波各向异性图像.从各向异性分析结果可以看到:Pros快慢波的时间延迟为0.3~0.5S,在拉萨块体,快波方向主要为NE—SW向,在羌塘块体,快波方向为近E—w向.SKS快慢波的时间延迟为1~2S,主要分布在拉萨块体的北端和羌塘块体,并且向靠近班公湖怒江缝合带和昆仑嘉黎断裂带的方向时差增大,快波方向基本与Pms快波方向一致.在喀喇昆仑一嘉黎断裂带以南的拉萨块体中部没有测量到明显的SKS分裂,这可能与该区存在双层快轴方向近垂直的各向异性层有关.结合研究区已有的研究成果可以推测:拉萨块体地壳各向异性层的快轴方向与印度一欧亚板块汇聚方向一致,可能与地壳较强刚性有关,其在板块汇聚过程中不易发生流展变形;而羌塘块体地壳和岩石圈中各向异性层的快轴方向与青藏高原物质逃逸方向一致,表明这一块体流变性均较强,在板块汇聚挤压力的作用下发生了侧向流变变形.
2761-2768

用转换函数研究青藏高原地壳S波速度结构——“Hi—CLIMB”剖面

摘要:本文对青藏高原中部Hi-CLIMB( Himalayan-Tibetan Continental Lithosphere During Mountain Building)宽频带数字台站探测剖面资料进行处理,用转换函数模拟退火算法得到了83个台站下方S波速度结构,转化为二维速度结构剖面,并与接收函数偏移成像结果进行了对比.反演结果可清晰显示出工作区地壳内s波速度界面和不连续的莫霍面.研究表明,从N29.4°至N31.5°地壳平均厚度为75km;在N32。以北地壳平均厚度为65km.壳内界面在N31.5°以南向北倾斜,而在其北部向南倾斜.在雅鲁藏布江缝合带和班公一怒江缝合带附近地壳具有明显低速区.这一复杂结构反应了该区域内部强烈挤压变形与物质交换,为进一步研究岩石圈变形与构造演化提供了新的地球物理学证据.
2769-2778

青海玉树M_S7.1级地震发震应力场与非稳定发震机理的模拟

摘要:分析了玉树地区的地应力场、速度场.在此基础上,对青海玉树2010.4.14MS7.1级地震发震机理进行了数值模拟.将围岩看成弹性体,断层看成具有应变软化特性的弹塑性体,断层和围岩组成统一的地质介质系统.在地应力、孔隙压力及边界位移的作用下,应力逐渐积累,当达到断层的摩擦破坏强度时,断层产生位移软化,断层突然滑动,能量突然释放,应力突然下降,形成地震.根据这一过程,对玉树地震进行了模拟.玉树7.1级地震是在印度板块向北推挤,青藏高原向东南侧向挤压,在玉树地区形成主压应力为北东东方向的水平应力场,使甘孜一玉树断裂带产生左旋走滑错动形成的.模拟结果给出了应力降、能量释放量、断层走滑和垂直错动量、地表变形,地震复发周期、应力积累速度等重要参数,模拟结果与野外调查资料具有较好的一致性.
2779-2787

利用远震接收函数方法研究南海西沙群岛下方地壳结构

摘要:利用西沙琛航岛流动地震台站和永兴岛固定地震台站的资料,提取了远震P波接收函数,结合正演和反演方法模拟了台站下方的地壳结构.模拟结果显示:西沙群岛地壳顶部存在2km厚的新生代低速沉积层,横波速度只有2.0~2.2km/s;上地壳为一速度梯度带,横波速度由2km处的3.4km/s逐渐增加到12km深度时的3.8kin/s;下地壳存在明显低速层,厚度达到12km,平均横波速度3.5km/s;莫霍面埋深26~28km,也表现为一速度梯度带,横波速度从3.8km/s变化到4.6km/s左右,并保持稳定;该地区的地壳泊松比值大于0.3,推测西沙群岛的壳内低速层和异常泊松比值与地幔热活动引起的韧性流变构造和岩石矿物的各向异性排列有关.
2788-2798

辽东台隆、燕山带和兴蒙造山带台站下方地壳厚度和平均波速比(Vp/Vs)的横向变化及其构造意义

摘要:本文研究采用接收函数H-κ方法获得了辽东台隆、燕山带和兴蒙造山带台站下方的地壳厚度和平均波速比(vp/Vs).结果显示,研究区域三个构造区地壳平均厚度略有差别,分别为32、33km和35km,但横向变化特征各异.辽东台隆地壳中间厚两端薄,燕山带地壳厚度的变化相对平缓,而在兴蒙造山带内,以索伦缝合带为界地壳呈由东南向西北增厚趋势,并在缝合带附近变化迅速.Vr/Vs比值在整个研究地区也表现出显著波动,特别是在燕山带波速比横向变化明显,在靠近兴蒙造山带的边界附近(大致对应于南北重力梯度带位置)明显增高;而在兴蒙造山带波速比则相对偏低,且横向变化较小.燕山带与兴蒙造山带地壳结构特征的差异表明,燕山带在中一新生代可能经历了更为强烈的后期改造.南北重力梯度带附近地壳结构的明显改变,并结合前人观测到的该处岩石圈深部结构的强烈横向变化,表明重力梯度带可能是一条岩石圈尺度的大型陆内构造边界带,其两侧地区可能经历了不同的显生宙岩石圈演化过程.兴蒙造山带(索伦缝合带附近)以及辽东台隆地壳厚度的变化与地形相对应,而其波速比值也相对稳定,这可能反映了两个区域各自受到的地壳改造横向差异性相对较小,结构和成分相对均匀.
2799-2808

P波极性数据所揭示的台湾地区三维应力结构的初步结果

摘要:采用综合震源机制方法,利用503393个P波极性数据反演了台湾地区的三维应力结构.对于给定点,根据该点及邻近区域地震的所有P波极性数据采用地震综合震源机制进行估算,P波极性数据的权重由高斯距离函数给定.该方法可以采用大量P波极性数据,包括不能确定单个地震震源机制的P波极性数据.与传统的震源机制确定应力场的方法相比,该方法可以提供更好的震源机制的平均结果并覆盖更为广泛的地区.本文求得了台湾及邻区0.25°×0.25°×2.5km的综合震源机制.初步结果表明,P轴和T轴方向在Moho间断面附近变化明显.P轴和T轴方向在15~45km深度范围内与P波速度异常相关,描绘出菲律宾板块在台湾西北部的北西向俯冲消减.该三维应力场结果可为台湾地区的地球动力学过程提供新的约束.
2809-2818

横向各向同性介质和斜方介质各向异性参数的约束条件

摘要:Thomsen提出的横向各向同性(TI)介质各向异性参数(α0、β0、ε、δ、γ,)是各向异性理论研究和实际资料处理中的常用参数,Thomsen参数的取值必须符合物理学定律和实际地学情况,随意的取值可能导致无意义乃至错误的结果.本文根据热力学定律和弹性常数的物理意义,结合大量的实测数据,提出常见TI介质的Thomsen参数需要满足以下约束条件:1/4〈f=1-β02/α02〈1;ε〉-f/2;1/2-1〈δ〈2(1/f-1);-1/2〈y〈(1+2e)/4(1-f)-1/2.Thomsen参数ε、δ、γ的取值区间主要受P、S波参考速度比β0/α0的约束,其值可正可负,实测参数中£和y正多负少;α0/β0、ε、δ、γ的取值范围都有上下界,而e没有上限;γ与ε正相关且取值上限受到ε的限制;ε、δ与γ之间不存在明显的约束.鉴于椭圆各向异性介质和薄互层等效TI介质在实际应用中的普遍性,专门给出了这两种介质各向异性参数的附加约束条件.一些在实际资料中可观测到的P波特殊偏振方向和SV波三叉现象也能为各向异性参数提供额外的约束.之后,我们将TI介质弹性常数和各向异性参数的约束条件扩展到对正交各向异性介质弹性常数和各向异性参数的约束.本文提出的各向异性参数约束条件简单实用,为各向异性理论研究和数值模拟中参数的选择提供依据,为实际资料的各向异性参数反演提供约束,既能避免出现无物理意义的研究结果,又能加速反演的搜索过程,提高生产效率,具有理论指导意义和实际应用价值.
2819-2830

谱元法数值模拟地表起伏对补偿线性矢量偶极源Rg波低谷点的影响

摘要:利用谱元算法数值模拟了不同地表起伏模型下的补偿线性矢量偶极(Compensated Linear VectorDipole,CLVD)源Rg波低谷点的特征及相应的震源深度.结果表明,源区地表存在一定起伏情况下,Rg波低谷点依然存在,低谷点位置反映了源区地表起伏的信息,但与理论值仍有一定偏差.Rg波低谷点受远区地表起伏影响较小.
2831-2837

双地震带的影响因素探讨

摘要:讨论了全球39个俯冲带内的双地震带层间距、应力类型与俯冲参数的相互关系,这些俯冲参数包括动力学参数(板块年龄、热参数、板片拉力)、运动学参数(俯冲板块速度、上覆板块运动速度、海沟迁移速度、弧后形变特征)、几何形态参数(浅俯冲角、深俯冲角、俯冲深度、长度)及上覆板块性质等.结果表明:(1)I型双地震带易形成于年龄较古老(〉60Ma)的俯冲板块,其层间距主要与动力学参数有关;(2)II型双地震带出现在较年轻(〈60Ma)的板块,其层间距及应力状态更容易受局部应力场的影响;(3)当热参数大于5000km时仅能形成I型双地震带,而当热参数小于5000km时,两类双地震带都能形成;(4)上覆板块的性质似乎决定着双地震带层间距的上下限,其中大陆型上覆板块所对应的双地震带层间距小于20kin;而海洋型对应DSZ层间距则大于15km.限于现有的观测条件,本文基于有限样本的统计结果仍需要进一步验证.
2838-2850

华北地区热均衡、重力均衡与深部构造

摘要:本文基于最新的全球重力场模型TopexV18.1数据,在区域背景尺度下,计算了华北地区的区域布格重力异常,并反演了Moho面分布特征;在此基础上结合区域地热流测量数据,讨论重力均衡和热均衡调整过程对现今地形的影响;最后,结合已有的速度结构模型和岩石圈热参数,对10个次级块体单元的热均衡特点开展了综合对比研究.研究结果表明:华北地区构造块体单元之间由于克拉通底部受到不同程度的破坏,不仅深部构造特征差异性明显,而且其构造热均衡特点也不尽相同.根据平均地震波速去掉重力均衡作用后恢复的高程热流关系表明,均衡作用对于现今地形的改造作用十分显著,但根据该方法对燕山隆起和冀中坳陷两个块体的恢复效果不明显.
2864-2875

汶川Ms8.0级大震前天基与陆基电场资料联合应用研究

摘要:利用边际谱方法对2008年5月12日四川汶川地震前天基和陆基电场变化情况进行了联合分析研究,结果表明:(1)空间电场方面,由重复轨道和连续轨道电场边际谱演化看出,电离层电场从2008年4月27日左右开始,其边际谱出现了明显的增强现象(增大1~2个量级),这种现象~直持续到汶JIf地震发生.(2)陆基电场方面,中法合作的松山台从4月25日~29日开始出现电场边际谱增强现象(增大2个量级),成都台、陇南台和天水台在4月10日~14日开始出现了边际谱增强现象(增大2个量级),天水台和陇南台边际谱增强现象出现时间与成都台相差不大,但结束时间不完全相同,松山台、天水台的结束时间要早于陇南台和成都台.(3)陆基和空间电场边际谱出现增强现象的时间来看,二者有较好的一致性.
2876-2884

几次大震前的地面和空间电磁场变化

摘要:本文应用非线性谱估计方法(MEM方法)、电/磁场脉冲能量统计方法,处理了四川汶川IMs8.0(2008)、新疆于田Ms7.3(2008)和青海玉树Ms7.1(2010)地震及强余震附近的地面电/磁场和Demeter卫星电离层磁场观测数据,研究了地震电/磁场变化,得到:在震中附近及周围出现了震前地电/地磁场极低频成分功率谱密度(PSD)增大、电磁脉冲能量增大的电/磁异常现象;在出现地面电磁异常的时段内,电离层磁场出现了PSD增大、磁脉冲能量增大的震前磁异常现象.最后,我们讨论了地面、电离层电磁异常现象的机制.
2885-2897

利用热声发射技术测量岩石最高古温度的探索

摘要:根据岩石的热Kaiser效应,岩石能够记忆地质历史中经历过的最高温度.本次实验使用自行研制的岩石热声发射仪,利用人工加热的砂岩和灰岩样品证实了沉积岩存在热Kaiser效应,并探讨了根据热Kaiser效应测量沉积岩经历的最高温度的准确性.通过对塔里木盆地的系列埋深(2800-5300m)的砂岩和泥岩样品及川西地区灰岩样品的研究,结果显示样品的声发射信号随温度升高变化显著,热Kaiser效应明显;利用热声发射技术测得的温度与岩石经历的最高温度基本一致,表明该方法可用于岩石经历的最高温度测定.因此,热声发射技术可以为沉积盆地热史恢复提供一种新的途径.
2898-2905