在韩国期间与合作者的主要研究内容
在地球演化过程中,浅部的物质被俯冲板块带到了深部,而深部的物质通过热柱或者火山喷发的形式被带入浅部甚至地表。在这一大尺度的地球动力学过程中,物质交换和运移会在地幔中留下痕迹。作为地幔转换区上下界面的410 km间断面(410)和660 km间断面(660)在这些物质的影响下会有明确的响应,因此研究地幔过渡带,特别是过渡带中两个最主要的间断面(410和660)的性质和形态,对于地球动力学和地球内部物质组分的认识都具有极其重要的科学意义。
中国大陆目前拥有全球最大孔径的地震观测台网,自2008年完成数字化改造以来,经过多年观测,积累了大量的资料。在前人工作的基础上,我们发展了分离透射转换震相和多次波的远震接收函数计算技术,前期工作中我们收集处理了中国大陆1000个台站2009—2011年的资料。根据目前得到的初步结果,可以对目前研究中存在的如下问题进行较好的解决。中国位于欧亚大陆东部,太平洋西岸。东部有西太平洋和菲律宾板块的俯冲,西边有世界上最大规模的陆陆碰撞,造就了世界上最高的高原,这种大型的地球动力学活动过程在地表造成了岛弧、海沟、火山和大陆隆起带等,在地球深部也留下了深深的痕迹,特别是对410和660间断面的性质也造成了一定影响,因此联合中国、韩国和日本的资料对410和660间断面的性质进行研究,对于理解板块俯冲过程中发生的动力学机制具有非常重要的科学意义。(https://www.daowen.com)
本次访问期间,主要工作内容为对韩国52个台站前期计算处理的初步结果进行分析。我们计算了所有台站的观测接收函数,在资料处理的过程中对方法和技术也做了不断改进。在初步的处理结果中我们看到了来自410 km和660 km深度间断面的一次转换波和多次波震相。这一初步结果为我们进一步深入了解上地幔间断面的地震学、岩石学和物质组分等性质奠定了坚实的基础,也意味着我们的合作研究取得了初步的成效。
在更加深入进行结果分析的时候,我们发现,韩国很大一部分台站的地震仪器三分量摆放位置不是很正确,最大的偏离达到了30~40度。这种三分量方位的不准确对我们的结果会产生不小的影响。这一问题也成为作者访问期间主要讨论的一个议题。和韩国课题组的成员对已发表的有关仪器方位信息的文章进行了检索,细致地对每个台站的资料进行了分析,进一步发现不同时间段仪器方位的偏移还明显不同。针对此,几位合作者经过讨论拟定了下一步的研究方案。目前第一步工作是对每个台站的仪器,进行不同时段方位角偏差的估算,之后根据方位角偏差,对三分量波形进行校正,校正之后重新进行资料处理,并根据韩国台网资料校正中总结的经验和方法,撰写一篇科技论文。该部分工作现在初步由该课题组的Hobin Lim博士承担。