基于被动源地震学方法的南极冰盖结构研究

发布时间：2021-03-25 21:16

　　覆盖南极大陆面积98%以上的南极冰盖是地球上最大的冰盖,冰盖厚度作为冰盖的基本参数,在建立冰盖模型进行冰盖质量平衡、海平面变化研究中发挥着至关重要的作用。冰内的速度结构对冰内地震探测与定位具有重要作用,与此同时,通过Vp/Vs反映的泊松比等弹性属性对于准确建立冰盖动力学模型具有重要作用。自上世纪50年代开始,发展准确、高效的极地区域的冰盖结构探测方法一直吸引冰川学家、地球物理学家的关注。本文首次利用多种适用于南极极端地理、气候条件下的被动源地震学方法进行非侵入式、低成本的南极冰盖结构的探测。具体地,本文利用布设在南极冰盖上方的60多个流动台站记录的远震事件和背景噪声数据,采用远震P波接收函数、背景噪声H/V谱比及远震P波尾波自相关方法对冰盖厚度和冰内波速结构进行了探究。研究结果表明,这三种被动源地震学方法均是南极冰盖结构探测的有效方法,能为南极冰盖结构提供独立、新的约束,是己有方法（如冰雷达、主动源地震反射和折射方法）的重要补充和扩展。与此同时,考虑南极冰盖区域与含冰体行星（如火星、土卫六、木卫二）的观测条件的相似性,这些方法的成功应用也为含冰体的行星浅层结构探测提供了思路。具体地,本... 

【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：127 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１冰冻圈主要冰震类型（引自Ｐｏｄｏｌｓｋｉｙ?ａｎｄ?Ｗａｌｔｅｒ，?２０１６）??

？?４—＼?＼?Ｔｍ??Ｊ７ｕ?＾?？〇ｃ??图１．２本文所用台站位置与分布??ＴＡＭＳＥＩＳ：南极横断山脉地震实验，ＧＡＭＳＥＩＳ：甘布尔采夫山地震实验，??ＰＯＬＥＮＥＴ／ＡＮＥＴ：南极地球观测网，部分台站沿直线排列形成测线ＡＡ’、ＢＢ’、ＣＣ’、??ＤＤ’?剖面。冰厚数据来自?Ｂｅｄｍａｐ２?（Ｆｒｅｔｗｅｌｌ?ｅｔ?ａｌ．，２０１３）??９??

使Ｌａｗｒａｎｃｅ?ｅｔ?ａｌ．?（２００６）提前判定了来自莫霍面的转换波震相，致使二者确定的地壳厚??度存在９?ｋｍ的差异。鉴于冰岩界面及冰层内部界面的转换波和多次波严重干扰了来自??壳幔深部的转换震相（图３．１），因此准确的冰盖厚度等结构信息对于壳幔深部结构研究??同样具有重要意义。考虑沉积层与冰层同为覆于岩石上方的低阻抗速度界面，应同样能??利用接收函数方法提取冰岩界面的转换震相和多次波反射震相。对此，国际上已经有在??冰环境中应用接收函数方法的有益探索：Ｈａｎｓｅｎ?ｅｔａｌ．?（２０１０）对东南极甘布尔采夫山区??域的几个台站进行过接收函数波形拟合并确定了冰层厚度，ＷｉｔｔｌｉｎｇｅｒａｎｄＦａｒｒａ?（２０１２，??２０１５）对南、北极的１６个地震台站的接收函数波形分析发现冰层内部存在低速结构，??进一步用格网搜索方法获得了冰内低速层的厚度与Ｖｐ／Ｖｓ波速比。接收函数方法在沉??积层的广泛应用及冰层的有益探索是本文利用接收函数方法研究大范围区域冰盖厚度??的基础。??２６??

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3100343