地球速度构造
2011-12-04 21:59:53   来源：   点击：

地球内部的速度随深度变化多随深度而递增。P波在地壳的速度值约为每秒6.5公里，至上部地函速度值升为约7.8公里，而同时S波由约3.5公里，升至5.5公里，在约2900公里的古氏不连续面亦为下部地函至外部地核的边界，P波速度值由下部地函的约13.3公里至外部地核急降至8.0公里，而S波由於外部地壳为液态的组成在外部地核中并无S波的存在，直至拉曼不连续面下方的内部地核，S波才再出现，同时P波在此边界有少量的速度升值。

地球内部的速度构造在上部地函中有许多构造变化的过渡带，主要为对应於的深度400公里及670公里的过渡带。并且在深度50公里至200公里处存在依区域不同的低速带。在地球内部的速度构造中，较大的速度梯度与较高密度的物质或地球内部的对流层的温度变化有关，较缓的速度梯度与矿物组成在较深深度时的压力作用下，但同时因深度增加温度增加使得速度下降，此温度与压力互相作用下使速度变化较缓。

在探讨区域性地球速度构造的变化，地震学家利用「层像解析法」（tomography），由地表多方向到达的地震波到时及波相，依其行径的路线，反推投影出其地震波速度构造的影像。依此反演的分析，可以得出地球地函的速度构造影像。较暖的地函有较低的密度，经过长时间的地质年代，其会向上浮伸，较冷的地函有较高的密度，其会向下沈降，在地函中形成对流。

利用台湾地区的密集地震测站及地震，利用层像解析法解析法得出台湾地区三维速度构造，得出速度构造在跨越中央山脉有明显的侧向速度变化，以P波速度构造作判断，地壳厚度在中央山脉下可深达至50至60公里，在台东纵谷以东为海洋板块地壳厚度仅约15公里厚。

中文关键字： 震波走时反演 , 速度不连续面 , 层像解析法 , 地函对流

英文关键字travel time inversion , velocity discontinuity , tomography , mantle convection

参考资料

1. Dziewonski, A. M. and D. L. Anderson. 1981. “Preliminary reference Earth model.” Physics of the Earth and Planetary Interiors, 25: 297–356.
2. Anderson, Don L. 1989. Theory of the Earth. Boston: Blackwell Scientific Publications.
3. Fowler, C. M. R. 1990. The Solid Earth: An Introduction to Global Geophysics. New York: Cambridge University Press.
4. Lay, Thorne and Terry C. Wallace, eds. 1995. Modern Global Seismology. San Diego: Academic Press.
5. U.S. Geological Survey Earthquake Hazards Program. http://earthquake.usgs.gov。
6. 中央气象局。http://www.cwb.gov.tw。