UCL的合作研究内容
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。
图3 Teh-Ru Alex Song教授、YoungHee Kim教授和作者三人工作组在Alex办公室讨论
作者多年来的研究工作主要集中于岩石圈和上地幔间断面的研究，曾利用固定台站资料确定了中国大陆下方410和660的深度分布特征，利用全球台网观测资料发现在上地幔底部600 km深度附近全球普遍存在一个低速层。在该方向的研究中已经积累了较多成果，并且有多篇文章发表于国际知名度较高的期刊。近期也申请到了1项国家自然基金，题目为“接收函数多次波在地幔转换带间断面速度与密度跃变研究中的应用”。该项目拟利用全球资料，重点研究410和660的速度与密度跃变。在前期的工作中通过交流和讨论，已经和英国伦敦大学学院和韩国首尔大学建立了初步的合作关系，并且取得了一些初步成果。2016年9月，邀请英国伦敦大学院Teh-Ru Alex Song教授对中国地震局兰州地震研究所进行了交流访问。
在本次访问期间，韩国首尔大学地球科学学院的YoungHee Kim教授也于2017年8月26日到UCL，专程和作者及Teh-Ru Alex Song教授组成了一个三人讨论组，就目前合作开展的课题进行了深入讨论。
本次访问讨论的主要研究内容为目前地震学界较为热点的一个话题——探测地球深部岩石圈底界面的S接收函数方法可靠性和稳定性。岩石圈底界面是物理意义上的漂移板块的底界面，板块漂移最基本的理论就是弹性的岩石圈漂浮于黏性的软流圈之上，但是关于岩石圈厚度或者岩石圈底界面的研究始终是所有地学工作者关心的一个话题。作为探测地球深部结构最为有效的手段，地震学方法确定的岩石圈底界面是目前公认的最为可靠的结果。受到观测资料限制，前人研究岩石圈底界面时，主要利用的是面波频散资料，但是该方法对平均速度变化比较敏感，而对地球内部结构的界面并不敏感。随着观测资料的大量积累和地震学技术的不断发展，地震学家可以利用精度较高的体波资料进行岩石圈底界面的确定，其中S波接收函数方法是近年来确定岩石圈底界面最为有效的一种地震学手段。该方法目前已被广泛应用于全球不同区域岩石圈底界面的研究。但该方法也并不是一种完全成熟的方法，对于该方法的稳定性及该方法得到的结果目前也存在较多争议。针对这一问题，我们三人讨论组自2015年以来就开始关注。此次访问中，以韩国地震台网的资料为例，基于大量数值模拟实验的基础，我们对S波接收函数方法的可靠性、稳定性及合理性进行了深入研究，提出了基于观测数据构建稳定S波接收函数的新思路和方法，并以韩国台网资料为例，对该方法进行了应用。根据目前结果制订了后续工作计划，目前结果经过整理，从方法、结果及地质学意义上可以形成3篇科研论文，关于方法的文章由作者主笔，目前已在撰写中。(https://www.daowen.com)
此外，作者自2013年以来，就和Teh-Ru Alex Song教授合作，利用1000多个中国固定地震台站资料，对中国大陆下方410 km和660 km深度的上地幔间断面进行了深入研究，并和UCL高温高压课题组的Lars教授合作，对410 km和660 km间断面的性质（包括速度跃变、密度跃变、梯度变化、尖锐程度等）及化学组分进行了深入研究，在本次访问中对前期工作也进行了系统整理，近期内会形成一篇学术论文递交专业期刊。
此外，在访问期间，和Alex教授课题组的博士后、博士、硕士及其他访问学者也进行了深入交流和讨论。
图4 韩国地震台站分布及沿着#4剖面地球深部结构成像结果
图5 和Alex教授博士生的讨论交流
