期刊,地球物理学报 2024年卷12期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

地球物理学报

主　　编：刘光鼎

出版周期：月刊

国际刊号：0001-5733

电子邮箱：actageop@mail.igcas.ac.cn

电　　话：010-82998105

邮政编码：100029

地　　址：北京市9825信箱

地球物理学报/Journal Chinese Journal of GeophysicsCSCD北大核心CSTPCDEISCI

查看更多>>本刊为专业学术性刊物。报道地球物理学领域的研究成果，刊登论文、研究简报及综述等。内容涉及地震及地球内部物理学和化学、地磁及空间物理、重力及大地测量学、大地构造物理学、地球动力学、勘探地球物理、海洋及大气物理等方面。读者对象为地球物理及其相关学科的科学技术工作者和大专院校师生。

正式出版

收录年代

全球岩石圈地磁梯度张量场椭球谐模型构建方法与评估

赵静王涵嵇艳鞠汪勇...

4555-4573页

查看更多>>摘要：岩石圈磁梯度张量场模型可以更好地保留短波长磁场信息,更准确地表示磁异常,在辅助导航、目标定位等领域成为新的研究热点.因地球表面更接近于旋转椭球体,采用传统的球谐函数建立全球岩石圈磁场模型时,布里渊球形内极区附近有计算不收敛现象.针对该问题,本文提出了椭球坐标系下的无奇异岩石圈梯度张量模型构建方法.重新推导了半归格化约束下,球谐系数至椭球谐系数的转换关系;基于最小二乘法和积分法计算了岩石圈磁梯度张量场模型的椭球谐系数,并建立了无奇异性岩石圈磁梯度张量模型.分别计算5 km海拔高度下和300 km海拔高度下,133阶的全球岩石圈磁梯度张量场分布,验证了椭球谐建模方法可以解决布里渊球形内的部分不收敛问题.最后,采用傅里叶变换,将磁矢量Bz分量转换为磁梯度张量对模型进行评估,验证了本文方法的准确性.全球岩石圈椭球谐模型构建方法将适用于高分辨率和高精度的模型建立.

关键词：

岩石圈磁梯度张量椭球谐系数球谐系数转换法最小二乘法积分法

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地面长导线发射机电流快速关断技术研究

真齐辉王中兴底青云王煜亮...

4574-4582页

查看更多>>摘要：发射机是地面人工源电磁勘探的关键装备,在相同发射电流条件下,极距越大,信噪比越高,探测效果越好.大极距所需长导线具有较强电感(地面1 km导线约有3 mH电感),发射电压1000 V,发射电流50 A,3 mH电感的电流关断时间为103.95 μs,对于时间域电磁勘探,观测信号的信噪比与关断时间对数成反比,关断时间每下降10倍,信噪比提升10 dB.本文通过在发射回路中加入快速关断开关,引入辅助关断电压,形成电流高压释放回路,有望实现1 km长导线条件下的关断时间小于10μs,观测数据信噪比提高10 dB以上,具有重要的理论意义与工程价值.

关键词：

电磁勘探发射机大极距长导线寄生电感快速电流关断

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强自旋极化效应的高精度Overhauser磁力仪研究

罗望胡祥云葛健刘立超...

4583-4593页

查看更多>>摘要：Overhauser磁力仪是磁法勘查技术的重要基础仪器,被广泛用于磁场标量数据精度要求较高的地球科学研究、国防安全等领域.传统的Overhauser磁力仪受限于动态核极化效应中电子自旋能量较弱,导致质子系统吸收能量少,输出感应衰减信号(FID,Free Induce Decay)差,使得地磁总场测量精度低.对此,本论文提出引入强自旋极化效应设计新型Overhauser磁力仪,利用重核磁场磁化自由电子,增强自由电子能量,从而提升质子系统磁化强度,改善磁力仪测量精度.论文讨论了适用于地磁测量的强自旋极化Overhauser效应理论架构及其自由基结构,并针对强自旋极化效应的激发与FID信号的测量,设计了新型Overhauser磁力仪的传感器激发部件、信号提取与测频方案,最后实验分析了强自旋极化效应激发参数,并将新型Overhauser磁力仪与传统磁力仪及商用磁力仪进行了性能对比.结果表明,强自旋极化效应可有效改善FID信号幅度,相对传统类Overhauser磁力仪信号幅度增加2.8倍,新型Overhauser的实际测量精度可达0.048 nT,与国际领先商用Overhauser磁力仪相当.

关键词：

地磁场测量Overhauser磁力仪强自旋极化效应FID信号传感器

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高精度光纤旋转地震仪研制与应用

朱兰鑫陈彦钧王文伯曹瑜珈...

4594-4610页

查看更多>>摘要：地表运动的旋转量观测在地震学、地球物理学及工程勘察等研究中具有重要意义,基于Sagnac效应的光纤陀螺由于其全固态、高灵敏度和宽频响特性等优势,受到旋转地震仪研究和开发的广泛关注.为了提高光纤旋转地震仪的灵敏度一般采用长光纤环,然而随着光纤长度的增加,光纤环内的热相位噪声、光源的相对强度噪声等限制了其灵敏度性能提高.本文针对影响光纤旋转地震仪灵敏度的噪声展开了深入分析,利用保偏光纤的快慢轴提出了双偏振工作方案,对其光学结构和解调算法进行了理论分析,结果表明该方案可有效抑制热相位噪声与光源相对强度噪声.在此基础上,研制了三分量双偏振光纤旋转地震仪DP-Rot3C,并对其进行了静态测试和动态测试.结果显示,该仪器的灵敏度达到了 20 nrad·s-1·√Hz-1,与法国Bluseis-3A相当,且在0.01～125 Hz频率范围内响应平坦,在-300～+300°/s的量程范围内非线性度小于6 ppm(1 ppm=0.0001％),具有高精度、宽频带、大量程、高线性度的特性.DP-Rot3C还运用于人工主动源观测、高铁地震观测、天然地震观测等领域,为工程勘探、地震研究等应用提供了高精度观测地表运动旋转量的工具.

关键词：

光纤旋转地震仪双偏振结构旋转地震学相对强度噪声热相位噪声

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可移动式量子重力仪及其在地球物理中的应用

翁堪兴周寅吴彬程冰...

4611-4621页

查看更多>>摘要：重力场在研究地球物理中发挥着重要的作用,对分析地球的内部结构、地壳运动、地下水资源、地球形状和地球演化等方面提供了重要信息.量子重力仪是基于量子精密测量技术研制的新型绝对重力测量仪器,具有灵敏度高、稳定性强等优势,可用于地球重力场的长期连续观测.量子重力仪经过30余年发展,其成熟度和可靠性不断增强,正由实验室样机走向产品化.本文将重点介绍量子重力仪的基本原理、最新研究进展及其在地球物理领域的应用,并对量子重力仪的未来发展方向作了展望.

关键词：

重力场量子重力仪绝对重力测量

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2023年土耳其双震震源处的断裂几何形状与应力场

万永革关兆萱梁玮航代潇...

4622-4639页

查看更多>>摘要：2023年土耳其东南区域的东安纳托利亚断裂附近发生两次大于7级的大震,震后大量余震位置及震源机制数据为求解东安纳托利亚东南段的断裂形状和区域应力场提供了良好的基础.本研究首先搜集了土耳其双震序列之后的精定位结果,采用模糊聚类求解断层面的方法求解得到了双震余震集中区的8条子断层的几何形状.结果表明Mw7.8级地震的4个子断层均为较陡、倾向西北的断层,与东安纳托利亚断裂的东北段的倾向一致;Mw7.6级地震主破裂为陡倾北的断层,西端存在2条相向倾向、走向西北-东南的子断层,东端存在1条走向东北、倾向与东安纳托利亚断裂相向的断层.这些结果为精细研究地震破裂模型提供了基础.然后本研究搜集了土耳其双震周围的地震震源机制,分区域求解周围应力场.发现Mw7.8地震破裂东北区呈现以NE-SW向挤压和NW-SE向拉张的走滑应力状态,表现了阿拉伯板块对安纳托利亚板块的斜向推挤导致的东安纳托利亚断裂走滑运动;Mw7.8西南破裂区则表现为东西向拉张和南下-北上挤压的过程,此处在阿拉伯板块、非洲板块和安纳托利亚块体的交界部位,反映了非洲板块和阿拉伯板块对该地的北上向推挤和安纳托利亚块体被迫西向运移导致的东西向拉张状态;位于安纳托利亚块体内部的Mw7.6地震破裂区应力场则表现为近南北向挤压和西下拉张,反映了阿拉伯板块和非洲板块的推挤作用和该块体的西向伸展的状态.将地震破裂应力场投影到这两次地震的震源机制中心解节面上,发现Mw7.8地震的应力释放方向与构造应力场方向较为一致,而Mw7.6地震发震断层面的应力释放方向与构造应力场方向相差较大,表明Mw7.6可能受到Mw7.8地震的触发而发生.

关键词：

土耳其双震断裂几何形状地震丛集震源机制应力场

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2023年2月6日土耳其M7.8和M7.5地震的触发关系

刘博研史保平

4640-4650页

查看更多>>摘要：当地时间2023年2月6日4时17分在土耳其东南部的城市——埃尔津詹(Elazığ)发生了 7.8级地震,震源深度约10 km,断层长度约为390 km.大约9 h后,发生了另一次强烈地震,震级为7.5级.这次地震震源深度为7.4 km,震中位于土耳其北部,距离之前的7.8级地震震中大约95 km.这两次强震的震中都位于东安纳托利亚断层系统上,且发震断层都表现为左旋走滑的特征.阿拉伯板块、欧洲板块、非洲板块和安纳托利亚地块的相对运动是导致此次地震发生的主要原因.本文使用有限断层滑移模型对土耳其M7.8地震后周边断层的库仑应力变化进行了计算和分析,基于库仑模型并结合断层的时空演化过程与断层的应力状态,探讨了 M7.8地震对M7.5地震的触发关系,并计算得到从Sürgü断层遭受了 0.2 MPa的静态库仑应力增加的扰动到宏观失稳所需的时间约为1.2～29.6 h,最多不超过290.1 h.实际上,7.5级地震发生在7.8级地震后约9 h,真实情况与我们计算得到的7.5级地震的发生时间较为吻合.

关键词：

土耳其M7.8地震库仑应力变化地震触发时空演化过程

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江西寻乌地区及邻区浅层三维速度结构及其孕震构造初探

王向腾谢超灵邓中豪邓居智...

4651-4665页

查看更多>>摘要：寻乌地区位于邵武—河源断裂带中段,发生过多次破坏性地震,其中包括1806年M6地震以及1941年M～5.75地震和1987年M～5.5地震群,是邵武—河源断裂带地震活跃的区域之一,也是江西省防震减灾重点关注区域之一.获取该地区的浅层速度结构有助于提高地震定位以及震动图计算的精度.然而,该地区固定台网稀疏,加之研究区NW以及NE向断层交错发育,增加了地震构造环境研究的难度.本文基于寻乌地区布设的密集台阵,获得了持续一个多月的连续波形数据,计算了台站对噪声互相关,并提取了瑞利面波相速度(0.5～6 s)信息,进而采用面波层析成像方法反演了寻乌以及邻区的地壳浅部6 km速度结构.相速度以及S波速度反演结果均很好地展示了断层的浅部空间特征、断陷盆地以及岩体的分布.约3 km深的浅层低速带揭示了会昌和寻乌等断陷盆地的分布,也与邵武—河源断裂带在周田附近"S"型急转弯有很好的对应关系,进一步说明区域断裂带对盆地发育的控制作用.区域典型地震集中在高低速结构过渡区,S波速度高低速变化显示了 NW走向断层在深度上的空间展布情况,推测NW向断裂主导了研究区域的地震.

关键词：

寻乌地区噪声成像密集台阵浅层速度邵武—河源断裂

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基于背景噪声成像研究海原—六盘山地区地壳三维速度结构及其构造意义

李蒙亚曾宪伟姚华建冯吉坤...

4666-4680页

查看更多>>摘要：海原—六盘山地区地处青藏高原东北缘,是青藏块体东北向挤压的前缘地带,地质构造活动活跃,历史上曾发生过多次7级以上地震.但该区域已多年未发生6级以上强震,是一个具有发生强震危险性的地震空区.精细的速度结构能够为认识海原—六盘山地区的构造活动性和地震危险性提供帮助.本文以布设在该区域的50个流动台站和38个固定台站为基础,提取Rayleigh波相速度频散曲线,通过面波直接成像方法获得了研究区地壳三维精细横波速度结构,再结合区域2010年至2023年地震精定位的结果,得到以下认识:(1)研究区以海原—六盘山断裂为分界线,东西两侧结构差异显著.东侧鄂尔多斯块体浅部以大范围的低速沉积层为主,对应较低的地震活动性;西侧为高速异常,对应较高的地震活动性.(2)精定位结果显示,大部分地震发生在高低速异常体边界线上,分布特征与地表构造单元表现出较好的一致性.(3)六盘山和鄂尔多斯西缘靠近西秦岭北缘断裂带呈现明显的高速异常,推测该区域地处祁连造山带,反映了深部致密的基底结晶.(4)海原—六盘山地区的地壳厚度自南西向北东逐渐减薄,且在本研究区域的中下地壳未发现低速异常体"通道".

关键词：

青藏高原东北缘背景噪声成像地壳海原—六盘山断裂带地震活动性

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大别—苏鲁造山带及其邻区岩石圈速度结构特征

于悦颖顾勤平张海江李正楷...

4681-4697页

查看更多>>摘要：大别—苏鲁造山带是我国东部重要的碰撞造山带,精细的岩石圈三维速度结构有助于更好地认识这里的构造演化和地球动力学过程.本文收集了大别—苏鲁造山带及其周缘各区域地震台网2008-2021年间记录的天然地震走时资料,其中添加了江苏、安徽、河南三省103个自建台站的观测资料.结合区域内8～70s瑞雷面波频散数据,采用体波面波联合反演方法获得了水平方向上0.5°×0.5°网格的Vp、Vs模型,并进行了地震重新定位.研究表明:(1)大别和苏鲁造山带的壳内速度分布具有上凸下凹的相似结构,中地壳同时存在高、低速异常,但苏鲁造山带的岩石圈厚度相对更薄.(2)襄樊—广济断裂南侧、晓天—磨子潭断裂以及嘉山—响水断裂下方出现岩石圈地幔缺口,可能与岩石圈拆沉有关,推测中地壳高速体可能是热物质通过岩石圈薄弱位置上涌后在壳内冷却形成的结晶物.(3)大别山和苏鲁地体早期可能是同生构造,受扬子板块俯冲、郯庐断裂带的走滑活动以及古太平洋板块俯冲等因素控制,造成现今岩石圈深部结构的差异.(4)研究区内的主要地质体表现出各自不同的地震活动性,地震分布总体呈现出北多南少的特征,且地震主要发生在高、低速过渡带或高速异常区域.郯庐断裂带中段郯城下方的地震在纵向上呈高角度条带状展布,最大震源深度接近25 km,表明断裂面在深部可能存在高倾角发育.

关键词：

大别—苏鲁造山带体波面波联合反演岩石圈三维速度结构郯庐断裂带中南段地震重定位

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