第27章：海洋地震学

地震学是研究地震及与地震有关现象的学科，尤其是对地球内部物理性质的研究。海洋地震学只是针对在海洋进行观测的地震学。由于海洋覆盖了大多数的板块边界，所以大多数地震发生在洋底。这为在海洋进行近源地震观测和研究提供了契机。模拟地震波速度结构为了解正在进程中的地震过程和历史活动提供了基本方案。但由于缺少洋底宽频带地震数据，目前对全球范围的地球深部模拟工作开展得还比较有限。     

大陆岩石圈的地震学研究

八十年代以来,用人工地震学及天然地震学方法研究岩石圈结构的活动及成果急剧增加。全球已完成约40000km的反射地震剖面,对岩石圈内部的许多细节,如克拉通、造山带及大陆增生带的结构及形成提出了新的认识。三维层析成象技术对地球局部区域的成象,使我们对火山、裂谷等深部构造及动力学过程有进一步的了解。全球地学大断面的编绘,将极大地丰富关于岩石圈结构的知识。     

＂地震学与地球深部研究＂2013年学术交流会

2013年9月12-16日,由中国地震学会地震学专业委员会和中国科学院地球深部重点实验室联合举办的“地震学与地球深部研究”学术交流会在四川省西昌市召开。     

探索地球内部结构和地震震源机制——地震学家Adam M. Dziewonski教授的学术成就简介

Adam M.Dziewonski(1936~2016)生前是哈佛大学地球与行星科学系教授,世界著名地球物理学家与地震学家.鉴于Dziewonski教授在固体地球物理领域的重要基础贡献,1998年瑞典皇家科学院授予他Crafoord奖(被誉为地学界的"诺贝尔奖"),1999年美国地震学会授予他Harry Fielding Reid奖章,2002年美国地球物理学会授予他William Bowie奖章.Dziewonski教授的研究注重于利用地震观测资料来探索地球内部结构和地震震源机制,他最杰出的工作包括:(1)发展了地震矩中心位置和震源机制(CMT)反演方法,建立了实时自动反演全球中大型地震震源参数的系统,以及具有搜索功能的震源参数数据库以及相关的网站;(2)发展了被地学界广泛应用的一维地球参考结构模型PREM;(3)将层析成像方法应用于地球深部结构的研究中,反演获得三维非均匀地幔的速度结构模型,以及地球内部结构间断面的深度起伏特征;(4)证实地球内核的固态性,发现地球内核的各向异性和内核最深部的结构特征.Dziewonski教授是很多地震学领域的开创者,他在地震学基础研究领域的重大贡献深刻而广泛地影响着全世界的地震学家以及其他地球科学领域的研究者.本文简要介绍了Dziewonski教授主要的科研工作、核心的学术成就及重要的学术服务贡献,并探讨了他学术研究成功的因素,希望能够对从事地球科学研究的学者有积极的启示.     

俄罗斯地震学研究与开发的现代目标

调查分析了俄罗斯地球科学特别是地球物理学及相关交叉科学研究开发政策,介绍了目前俄罗斯科学院地球物理学研究机构及其研究方向和领域,具体传述了地震学研究方向领域和项目,引述了院士对诸如地震学世纪发展、地震预报利弊分析、地区发展与城市建设和地震活动与抗震的关系、地震影响和消除地震后果措施、地球深部探测的科学价值以及地震学的应用等方面的述评。     

地幔过渡带顶部低速层地震学研究进展

地幔过渡带顶部低速层的存在、结构、成分、成因及其动力学稳定性对理解地球内部物质运动、化学分异、板块俯冲、地幔柱起源、板内火山、地幔对流模式和地球演化等深部物理化学过程具有非常重要作用.由于其厚度薄且横向变化剧烈,致使其地震学探测十分困难,再加上数据的限制,有关该低速层探测的研究不是很多,该低速层的结构、全球分布及形成原因等仍然存在很大争议.基于此,本文概述了该低速层的研究进展及存在问题,介绍了各种地震学探测方法在该低速层应用上的优缺点,总结了中国大陆及其沿海地区地幔过渡带顶部低速层研究取得的成果及不足,并探讨了未来工作方向.     

数字观测时代的全球三维结构与地震定位研究

概述了地震学观测研究取得的地球内部结构的一些基本认识，并介绍了在数字地震观测时代，地震层析成像研究取得的一些进展，如敏感性分析、结构和定位联合反演、非线性反演和非规则的参量化方法等。同时就地震学的传统定位问题，概述了利用地震走时进行地球深部结构反演所涉及的一些基本问题，即数据资料、模型参量化、反演计算和敏感性分析中的具体细节问题。中就国际地学界近年来利用三维结构开展地震定位研究的动向，从地震精定位在地震成核、精细地质结构刻画、核查和震源破裂过程研究等方面的应用研究角度，希望在中国能尽快推进相应的地震精度定位工作。     

地震层析成像中的不确定性

地震层析成像已经是一种常用的探测地球内部三维波速结构的地球物理方法。这些深部地球结构信息是人们深入认识地球的重要依据,同时由于地表地质过程往往取决于深部动力过程,因此深部结构已经开始受到了地质学家们的广泛重视。但地震层析成像方法众多,所得到的参数和精度可能有所不同,这给非地震学专业的研究人员在使用层析成像结果的过程中造成了极大的不便。为了更好地实现地球物理,地球化学和地质等多学科交叉应用,本文系统分析了地震层析成像结果中可能存在的不确定性,同时提出了相应的建议以帮助地质学家们能够正确对待层析成像结果中的不确定性并合理利用地震层析成像结果。     

地球内部结构探测研究——以华北克拉通为例

本文立足对地球物理学科发展态势的分析认识，通过解剖华北克拉通研究实例，对地球内部结构探测研究，特别对壳幔结构的地震学探测研究，对中国近20多年的发展做了回顾；探讨了从区域问题认识全球构造的研究思路.     

国际地震观测期计划实施概要

为了确定一段时间以加强全球地震台网观测资料的收集和传播方面的国际合作,现正制定一项国际地震观测期(ISOP)计划。该计划是由国际大地测量和地球物理联合会内的地球深部研究委员会(SEDI)、国际地震学与地球内部物理学联合会(IASPEI)以及岩石圈协会间委员会(ICL)联合发起的。这项计划是在认识到精确的走时观测在约     

地球的振动透视

地震学家利用地震波与爆破波研究地球深部构造,但是地震是突然发生的,震源位置又事先未知;爆破使岩石的结构发生变化,重复试验,条件又巳发生变化,因此难于从事研究。 如果能用振动源(这些振动源将所需持续时间和所需形态的信号送入地球)激发地震波,那就有可能系统地研究地球内部构造及在岩石不发生破坏情况下研究那里所发生的过程。     

第27届IASPEI大会概况及其主要专题讨论会和研讨会内容汇编

国际地震学与地球内部物理学协会（ＬＡＳＰＥＩ）第２７届大会于１９９４年元月１０－２１日在新西兰首都惠灵顿的惠灵顿维多利亚大学举行。来自４２个国家的４８３位科学家参加了这次大会。国家地震局派出了以副局长陈为团长的１３人代表团出席会议。本届大会共安排了２７个学术报告会和研讨会，会上宣读论文和报告３９９篇，张贴展示论文约１６０篇。本届ＩＡＳＰＥＩ大会的学术报告会和研讨会涉及广泛的地震学和地球内部物理学研究的前沿问题，内容包括：波在非均匀介质中的传播；地震危险性与地震危害；亚太地区的沉积盆地及其构造背景；地球深部间断面的构造形态和动力学；地震预测；地震层析成像和地幔动力学；俯冲带和弧后盆地；地热在下地壳、岩石学与流变学等方面之作用；区域地震的定位和定量化；毫赫与毫微赫地震学；脊区的地震学详细研究；太平洋的地震和海啸危险性；大小尺度的各向异性；全球地震观测技术的改进；地震的震源模拟和断层力学；诱发地震；非线性地震学；地震运动的地面地质效应；空间大地测量学和实时构造地质学；热流和热液循环；宽频带地震学和震源，等等。     

第27届国际大地测量与地球物理学术会议及地震学和地球物理学领域进展

第27届国际大地测量与地球物理学术会议暨庆祝国际大地测量与地球物理联合会成立100周年活动于2019年7月8～18日在加拿大蒙特利尔召开。会议举办了各学科研讨会、联合研讨会和交叉学科研讨会,有关专家阐述了在地震学和地球物理学领域的关于地球深部结构探测、地外行星探测、地震预警等方面的研究进展,并开展了改选理事会、颁发奖励、评选会士等一系列活动。     

青藏高原东部深部构造与动力学机制研究进展——来自第9届与第10届WTGTP研讨会的启示

青藏高原深部构造与动力学机制一直是深部地球物理与大陆动力学的重点研究领域.青藏高原东部地形起伏剧烈，地震活动频繁，金属与油气矿床丰富，揭示出青藏高原东部极为复杂的壳幔结构与深部变形及非常强烈的深部物质运动.近年来，随着地球物理综合观测技术、深部结构成像方法、地球动力学模拟等研究的快速发展，围绕青藏高原东部的深部构造、块体运动、深部动力模式、强震活动与深部蕴震机制及成矿深部构造等方面进展显著.青藏高原东部构造与地球物理研讨会（WTGTP）是围绕青藏高原东部深部结构与动力学机制、资源开发、地质灾害等相关地球科学问题按年度召开的学术交流研讨会.本文基于2021年和2022年召开的第九届和第十届WTGTP的会议报告，结合近年来的相关研究成果，围绕印度—欧亚板块碰撞、构造变形特征与动力学机制以及强震活动与深部蕴震机制等主要内容，介绍了青藏高原东部的地球物理结构及深部构造变形与动力学机制的研究进展.初步展望了青藏高原深部构造与地球物理研究前景，期望能给相关科研人员提供一点有益的参考.     

各国地壳上地幔深地震反射研究计划与进展

当前世界上采用的深部探测地球物理技术主要是地震学方法，七十年代以来，美、英、法、德、加拿大、澳大利亚等发达国家相继开展了各自的深地震反射研究计划ＣＯＣＯＲＰ、ＢＩＲＰＳ、ＥＣＯＲＳ、ＤＥＫＯＲＰ、ＬＩＴＨＯＰＲＯＢＥ＆ＡＣＯＲＰ。共完成深地震反射测线４万公里左右，获得了岩石圈的形成与演化，地球动力学过程，及地球深部构造等方面重要信息，从八十年代开始，我国在不同构造带上实施了１５００公里左右的深地震     

三维速度结构的研究现状和展望

本文评述了三维速度图像研究的现状,简要地叙述了在全球尺度、大尺度和区域尺度内三维速度图像重建所取得的主要成果.笔者在介绍了三维速度图像同地球科学其它领域的关系之后,在对未来的展望中认为,为板块构造和地球动力学这样一些基本的地学问题提供直接的地震学的证据将是一个长期的目标,并为此提出了三个要解决的问题,还针对我国现有条件提出了供选择的参考课题.     

祝贺《CT理论与应用研究》创刊

长期以来,地震学方法一直是地球物理学家用于探测地球内部奧秘的主要方法。正是这个方法,曾经为二十年前兴起的地球科学的一场革命——板块构造学说的形成和确立提供过有力的观测证据由地震观测得出的全球地震活动性图象为我们勾画出了岩石层板块的边界,向我们展示了岩石层板块在深部减的证据;震源机制解的系统分析则向显我们示了作用于板块边界上的力方向和性质。     

背景噪声提取体波方法研究进展

地球深部结构探测是地球物理学的核心领域,而地震体波可以深入地球内部且分辨率较高,是研究地球内部结构不可或缺的技术手段。基于背景噪声提取高信噪比体波信号技术的迅速发展,极大地促进了地震学的发展和应用范围,使其在地球深部结构成像、城市浅层空间探测等领域日益发挥出重要作用。本文详细综述了如何利用地震干涉法及台阵处理技术提取出用于研究不同探测尺度（局部、区域、全球）的各类体波信号。其中,地震干涉法通过对地震台站记录到的波形信号进行互相关,抵消掉重合的射线路径,最后得到台站对之间的地震记录;而台阵处理方法是基于接收器台阵发展起来的数据处理手段,该技术不仅能够进一步提高信噪比（SNR）,而且能够获得方位信息。一般来讲,背景噪声中包含的体波信号能量远低于面波信号能量,提取难度大。本文着重介绍了Bin-叠加法、双波束方法（DBF）以及相位加权叠加法（PWS）,并对3种方法的适用条件进行了总结。      

"数字地球"与实时地震学

“数字地球”是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现和认识，是信息化的地球，是地球的虚拟对照体。“数字地球”的科学体系由基础研究、技术支撑和科学工程三部分组成。现代地震学同样需要基础研究、支撑技术和科学工程，其中，最后一个体系即相当于实时地震学。实时地震学调基础研究和现代技术的结合，强调地震学研究成果的转化和对社会与公众的服务，是地震学发展的“最高境界”。实时地震学需要基础研究和现代技术，更需要建立地震速报系统、地震趋势分析系统、灾害评估系统和地震救灾系统这样的系统工程。     

中国大陆壳幔结构研究的进展与展望

对地球壳幔结构的研究是地震学的一个经典课题。在所有研究地球内部结构的地球物理方法中，地震波方法是最有效、最精确的一种工具。文章介绍了中国大陆壳幔结构研究的进展和展望。