分類: 物理 常識(shí)詞典 編輯 : 常識(shí) 發(fā)布 : 11-08

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地球內(nèi)部物質(zhì)的震波速度分布。速度變化是依地球內(nèi)部構(gòu)造的地殼、地函和地核，隨著深度在主要構(gòu)造介面產(chǎn)生明顯的變化。地球內(nèi)部的速度構(gòu)造，系利用地震發(fā)生時(shí)，世界各地的地震站記錄的地震P波及S波到時(shí)及波形反演而得。

地球內(nèi)部的速度隨深度變化多隨深度而遞增。P波在地殼的速度值約為每秒6.5公里，至上部地函速度值升為約7.8公里，而同時(shí)S波由約3.5公里，升至5.5公里，在約2900公里的古氏不連續(xù)面亦為下部地函至外部地核的邊界，P波速度值由下部地函的約13.3公里至外部地核急降至8.0公里，而S波由於外部地殼為液態(tài)的組成在外部地核中并無(wú)S波的存在，直至拉曼不連續(xù)面下方的內(nèi)部地核，S波才再出現(xiàn)，同時(shí)P波在此邊界有少量的速度升值。

地球內(nèi)部的速度構(gòu)造在上部地函中有許多構(gòu)造變化的過(guò)渡帶，主要為對(duì)應(yīng)於的深度400公里及670公里的過(guò)渡帶。并且在深度50公里至200公里處存在依區(qū)域不同的低速帶。在地球內(nèi)部的速度構(gòu)造中，較大的速度梯度與較高密度的物質(zhì)或地球內(nèi)部的對(duì)流層的溫度變化有關(guān)，較緩的速度梯度與礦物組成在較深深度時(shí)的壓力作用下，但同時(shí)因深度增加溫度增加使得速度下降，此溫度與壓力互相作用下使速度變化較緩。

在探討區(qū)域性地球速度構(gòu)造的變化，地震學(xué)家利用「層像解析法」（tomography），由地表多方向到達(dá)的地震波到時(shí)及波相，依其行徑的路線，反推投影出其地震波速度構(gòu)造的影像。依此反演的分析，可以得出地球地函的速度構(gòu)造影像。較暖的地函有較低的密度，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的地質(zhì)年代，其會(huì)向上浮伸，較冷的地函有較高的密度，其會(huì)向下沈降，在地函中形成對(duì)流。

利用臺(tái)灣地區(qū)的密集地震測(cè)站及地震，利用層像解析法解析法得出臺(tái)灣地區(qū)三維速度構(gòu)造，得出速度構(gòu)造在跨越中央山脈有明顯的側(cè)向速度變化，以P波速度構(gòu)造作判斷，地殼厚度在中央山脈下可深達(dá)至50至60公里，在臺(tái)東縱谷以東為海洋板塊地殼厚度僅約15公里厚。

中文關(guān)鍵字：震波走時(shí)反演 , 速度不連續(xù)面 , 層像解析法 , 地函對(duì)流

英文關(guān)鍵字travel time inversion , velocity discontinuity , tomography , mantle convection

參考資料

Dziewonski, A. M. and D. L. Anderson. 1981. “Preliminary reference Earth model.” Physics of the Earth and Planetary Interiors, 25: 297–356. Anderson, Don L. 1989. Theory of the Earth. Boston: Blackwell Scientific Publications. Fowler, C. M. R. 1990. The Solid Earth: An Introduction to Global Geophysics. New York: Cambridge University Press. Lay, Thorne and Terry C. Wallace, eds. 1995. Modern Global Seismology. San Diego: Academic Press. U.S. Geological Survey Earthquake Hazards Program. earthquak。中央氣象局。.cwb。

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