410 km和660 km深度上地幔間斷面的形狀和物理特征,對認識地幔的動力學狀態具有重要的科學意義。在廣泛應用於地幔不連續性測量的PP前驅波方法中,地表附近的復雜結構,如不均勻的海水層和地殼結構,可能使作為參考地震相位的PP波形復雜化,從而影響PP及其前驅波的到達時差和振幅比。評估這種影響有助於精確測量地幔不連續性。
研究人員開發了壹種高效精確的算法來合成PP及其前驅體的波形,並定量研究了世界地表附近的復雜結構對PP及其前驅體的到達時差和振幅比的影響。發現地殼結構主要影響時差,對振幅比影響不大,海水層主要控制振幅比,對到達時差影響不大。通過引入地殼精細模型,研究人員繪制了全球PP及其前驅波到時差和振幅比的異常分布圖,發現陸地和海洋存在明顯差異。研究還發現,復雜的近地表結構引起的到達時差偏差,可能造成65438±05km的幔間剖面起伏誤差,表明在PP前驅波研究中,復雜的近地表結構的影響不可忽視。研究結果可為PP前驅波的研究提供可靠的校正模型,從而獲得更準確的不連續性參數。
該研究得到了國家自然科學基金、中國科學院戰略先導科技項目、南方海洋科學與工程廣東實驗室、科技部基礎資源調查項目、中巴地球科學中心的支持。
圖1 PP及其前驅波(P 410 P,P 660 P)。
圖2顯示了PP及其前兆P 410 P(a)和P 660 P(b)的到達時差異常的全球分布,震中距為110。