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地震层析成像反演上地幔小尺度对流

傅容珊  王景赟  常筱华  黄建华  
【摘要】:正 全球或区域地震层析成像给人类展现了地球内部的精细结构和横向不均匀性,区域上地幔高精度的地震层析成像数据无疑对理解该区域构造演化和动力学过程有深刻的意义。利用地震波速度和密度之间的转换关系,可以将地震层析成像模型提供的区域地幔剪切波(或P波)速度异常转化为密度异常或温度异常。这一异常可以被视为驱动该区域上地幔小尺度对流的基本力源。本文将上地幔视为均匀的、粘滞系数为常数的牛顿粘滞流体,其运动受流体力学基本方程控制。同时,流动将局限在两个无限大的平面之间,岩石层作为上地幔的上边界,而660km地震波不连续面将作为下边界,上地幔小尺度对流将运行在这一力学框架中。如果已知上地幔中密度(或温度)分布,在不考虑热的因素时,其系统内的对流将由运动方程和连续性方程控制:

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