Сейсмическая скоростная структура
Структура сейсмических скоростей — это распределение и изменение скоростей сейсмических волн в недрах Земли и других планетарных тел . Он отражает такие свойства недр, как состав материала, плотность, пористость и температура. [1] Геофизики полагаются на анализ и интерпретацию скоростной структуры для разработки уточненных моделей геологии недр, которые необходимы для разведки ресурсов, сейсмологии землетрясений и углубления нашего понимания геологического развития Земли. [2]
История
[ редактировать ]Понимание структуры сейсмических скоростей Земли значительно развилось с момента появления современной сейсмологии . Изобретение сейсмограммы в XIX веке послужило катализатором систематического изучения структуры сейсмических скоростей, позволив регистрировать и анализировать сейсмические волны. [3]
20 век
[ редактировать ]Область сейсмологии достигла значительных прорывов в 20-м веке. В 1909 году Андрия Мохоровичич определил значительную границу внутри Земли, известную как разрыв Мохоровичича , который разграничивает переход между земной корой и мантией с заметным увеличением скорости сейсмических волн. [5] Эту работу продолжил Бено Гутенберг , который определил границу слоя ядро-мантия в начале-середине 20 века. [6] Появление в 1960-х годах Всемирной стандартизированной сети сейсмографов значительно улучшило сбор и понимание сейсмических данных, способствуя более широкому признанию теории тектоники плит , иллюстрируя изменения сейсмических скоростей. [7] [8] [1]
Позже сейсмическая томография , метод, используемый для создания детальных изображений недр Земли путем анализа сейсмических волн, была стимулирована вкладами Кейити Аки и Адама Дзиевонски в 1970-х и 1980-х годах, что позволило глубже понять скоростную структуру Земли. [9] [10] [11] Их работа заложила основу для предварительной эталонной модели Земли в 1981 году, что стало значительным шагом на пути к моделированию внутренних скоростей Земли. [1] [12] Создание Глобальной сейсмической сети в 1984 году Объединенными исследовательскими институтами сейсмологии еще больше расширило возможности сейсмического мониторинга, продолжая наследие WWSSN. [13]
21 век
[ редактировать ]Развитие сейсмической томографии и расширение Глобальной сейсмической сети, наряду с увеличением вычислительной мощности, позволили более точно моделировать внутреннюю скоростную структуру Земли. [14] [15] Недавний прогресс сосредоточен на скоростных характеристиках внутреннего ядра. [16] и применение таких методов, как томография окружающего шума, для улучшения визуализации. [17]
Принцип структуры сейсмической скорости
[ редактировать ]Изучение структуры сейсмических скоростей с использованием принципов распространения сейсмических волн дает критически важное представление о внутренней структуре Земли, ее материальном составе и физическом состоянии. [1] Изменения скорости волн, вызванные различиями в плотности и состоянии материала (твердого, жидкого или газообразного), изменяют пути волн за счет преломления и отражения, как описано в законе Снелла. [18] [19] P-волны, которые могут проходить через все состояния материи и предоставлять данные на различных глубинах, меняют скорость в зависимости от свойств материала, таких как тип, плотность и температура. [3] [1] S-волны, напротив, связаны с твердыми телами и раскрывают информацию о жесткости и внутреннем составе Земли, включая открытие жидкого состояния внешнего ядра, поскольку они не могут пройти через него. [3] Изучение времени распространения и отражения этих волн дает реконструктивное представление о слоистой скоростной структуре Земли. [20]
Структура средних скоростей планетных тел
[ редактировать ]Слой | Земля | Луна | Марс |
---|---|---|---|
Корочка | P-волна: 6,0–7,0 км/с (континентальная) [12]
P-волна: 5,0–7,0 км/с (океаническая) [12] S-волна: 3,5–4,0 км/с. [12] |
P-волна: 5,1–6,8 км/с. [21]
S-волна: 2,96–3,9 км/с. [21] |
P-волна: 3,5–5 км/с. [22] |
Мантия | Верхняя мантия:
P-волна: 7,5–8,5 км/с. [12] S-волна: 4,5–5,0 км/с. [12] |
P-волна: 7,7 км/с [21]
S-волна: 4,5 км/с [21] |
Верхняя мантия: |
Нижняя мантия:
P-волна: 10–13 км/с. [12] S-волна: 5,5–7,0 км/с. [12] |
Нижняя мантия:
P-волна: 5,5 км/с [25] S-волны: Не применимо (жидкость) [25] | ||
Основной | Внешнее ядро:
P-волна: 8,0–10 км/с. [12] S-волны: Не применимо (жидкость) |
Внешнее ядро: | P-волна: 5 км/с [29]
S-волны: Не применимо (жидкость) [29] |
Внутреннее ядро:
P-волна: ~ 11 км/с [12] S-волна: ~3,5 км/с [12] |
Внутреннее ядро:
P-волна: 4,4 км/с [27] S-волна: 2,4 км/с [27] |
Скоростная структура Земли
[ редактировать ]Сейсмические волны пересекают слои Земли со скоростями, которые различаются в зависимости от уникальных свойств каждого слоя, причем их скорость определяется соответствующей температурой , составом и давлением . [1] Структура Земли имеет отчетливые сейсмические разрывы , где эти скорости резко изменяются, что означает изменения в минеральном составе или физическом состоянии . [30]
Корочка
[ редактировать ]- Средняя скорость продольных волн : 6,0–7,0 км/с ( континентальная ); 5,0–7,0 км/с ( океанический ) [12]
- Средняя скорость поперечной волны : 3,5–4,0 км/с. [12]
В земной коре сейсмические скорости увеличиваются с глубиной, главным образом из-за повышения давления, которое делает материалы более плотными. [31] Связь между глубиной земной коры и давлением прямая; поскольку вышележащая порода оказывает вес, она уплотняет нижележащие слои, уменьшает пористость породы , увеличивает плотность и может изменять кристаллические структуры, тем самым ускоряя сейсмические волны. [32]
Состав земной коры варьируется, что влияет на сейсмические скорости. Верхняя кора обычно содержит осадочные породы с более низкими скоростями (2,0–5,5 км/с), тогда как нижняя кора состоит из более плотных базальтовых и габброидных пород , что приводит к более высоким скоростям. [33]
Хотя геотермический градиент , который относится к увеличению температуры с глубиной в недрах Земли, может уменьшить сейсмические скорости, этот эффект обычно перевешивается увеличивающим скорость воздействием повышенного давления. [34]
Верхняя мантия
[ редактировать ]- Средняя скорость продольной волны: 7,5–8,5 км/с. [12]
- Средняя скорость поперечной волны: 4,5–5,0 км/с. [12]
Сейсмическая скорость в верхней мантии повышается в первую очередь за счет увеличения давления, аналогично земной коре, но с более выраженным влиянием на скорость. [3] Кроме того, этому ускорению способствуют вызванные давлением минеральные фазовые изменения, при которых минералы перестраивают свою структуру в верхней мантии. [35] Например, оливин превращается в свои более плотные полиморфы , вадслеит и рингвудит , на глубинах примерно 410 км и 660 км соответственно, в результате чего образуется более компактная структура, которая способствует более быстрому распространению сейсмических волн в переходной зоне . [35]
Нижняя мантия
[ редактировать ]- Средняя скорость продольной волны: 10–13 км/с. [12]
- Средняя скорость поперечной волны: 5,5–7,0 км/с. [12]
В нижней мантии рост сейсмической скорости обусловлен увеличением давления, которое здесь выше, чем в верхних слоях, что приводит к более плотной породе и более быстрому распространению сейсмических волн. [36] Хотя тепловые эффекты могут уменьшить сейсмическую скорость за счет размягчения породы, преобладающим фактором в нижней мантии остается увеличение давления. [34] [37]
Внешнее ядро
[ редактировать ]- Средняя скорость продольной волны: 8,0–10 км/с. [12]
- S-волны: не распространяются, поскольку внешнее ядро жидкое.
Во внешнем ядре сейсмическая скорость значительно снижается из-за его жидкого состояния, что препятствует скорости сейсмических волн, несмотря на высокое давление. Это резкое снижение наблюдается на границе ядра и мантии , также называемой областью D'' или разрывом Гутенберга . [12]
Кроме того, снижение сейсмической скорости во внешнем ядре предполагает наличие более легких элементов, таких как кислород , кремний , сера и водород , которые снижают плотность внешнего ядра. [38] [39] [40] [41]
Внутреннее ядро
[ редактировать ]Твердый состав внутреннего ядра с высокой плотностью , преимущественно железо и никель , приводит к увеличению сейсмической скорости по сравнению с жидким внешним ядром. [44] Хотя легкие элементы также присутствуют во внутреннем ядре, модулируют эту скорость, их воздействие относительно ограничено. [45]
Анизотропия внутреннего ядра
[ редактировать ]Внутреннее ядро анизотропно , поэтому скорость сейсмических волн меняется в зависимости от направления их движения. внутреннего ядра, P-волны, в частности, движутся быстрее вдоль оси вращения чем через экваториальную плоскость . [42] Это говорит о том, что вращение Земли влияет на выравнивание кристаллов железа во время затвердевания ядра. [46]
Есть также данные, свидетельствующие о наличии отчетливой переходной зоны («внутреннее» внутреннее ядро) с предполагаемой переходной зоной примерно на 250–400 км ниже внутренней границы ядра (ICB) . Об этом свидетельствуют аномалии времени прохождения P-волны, проходящей через внутреннее ядро. [42] [43] Эта переходная зона, возможно, толщиной от 100 до 200 км, может дать представление о расположении кристаллов железа, распределении легких элементов или истории аккреции Земли . [42] [43]
Изучение внутреннего ядра представляет собой серьезную задачу для сейсмологов и геофизиков, учитывая, что оно составляет менее 1% объема Земли и через него трудно проникнуть сейсмическим волнам. [16] [43] Более того, обнаружение S-волн является сложной задачей из-за минимального преобразования продольно-сдвиговых волн на границе и значительного затухания во внутреннем ядре, что оставляет неопределенную скорость S-волн и является областью для будущих исследований. [3] [16]
Боковое изменение скоростной структуры
[ редактировать ]Латеральные вариации сейсмической скорости — это горизонтальное изменение скорости сейсмических волн в земной коре из-за различий в геологических структурах, таких как типы горных пород, температура и присутствие жидкостей, влияющих на скорость распространения сейсмических волн. [47] Это изменение помогает очертить тектонические плиты и геологические особенности и является ключом к исследованию ресурсов и пониманию внутреннего теплового потока Земли. [48]
Прерывистость
[ редактировать ]Разрывы — это зоны или поверхности внутри Земли, которые приводят к резким изменениям сейсмической скорости, раскрывая состав и разграничивая границы между слоями Земли. [3]
Ниже приведены ключевые разрывы на Земле:
- Разрыв Мохоровичича : граница между корой и мантией, расположенная примерно на 30–50 км ниже континентальной коры и на 5–10 км ниже океанической коры. [5]
- Разрыв 410 км: фазовый переход, при котором оливин становится вадслеитом . [35]
- Разрыв в 520 км: фазовый переход, при котором вадслеит становится рингвудитом . [30]
- Разрыв 660 км: фазовый переход рингвудита в бриджманит и ферропериклаз . [35]
- Разрыв Гутенберга : граница ядра и мантии , на глубине примерно 2890 км. [12]
- Разрыв Лемана : отметка внутренней границы ядра (ICB) на глубине примерно 5150 км. [42]
Скоростная структура Луны
[ редактировать ]Знания о сейсмической скорости Луны в первую очередь основаны на сейсмических записях, полученных миссий Аполлон станциями пассивного сейсмического эксперимента (PSE) . [50] В период с 1969 по 1972 год на поверхности Луны было развернуто пять станций PSE, четыре из которых работали до 1977 года. [50] Эти четыре станции создали сеть на ближней стороне Луны , имеющую форму равностороннего треугольника с двумя станциями в одной вершине. [51] Эта сеть зафиксировала более 13 000 сейсмических событий, и собранные данные остаются предметом постоянного изучения. [50] [51] Анализ выявил четыре механизма лунных землетрясений : неглубокий, глубокий, термический и вызванный ударами метеороидов . [52]
Корочка
[ редактировать ]- Средняя скорость продольной волны: 5,1–6,8 км/с. [21]
- Средняя скорость поперечной волны: 2,96–3,9 км/с. [21]
Сейсмическая скорость на Луне варьируется в пределах ее коры толщиной примерно 60 км, что соответствует низкой сейсмической скорости на поверхности. [53] Показания скорости возрастают от 100 м/с у поверхности до 4 км/с на глубине 5 км и возрастают до 6 км/с на глубине 25 км. [54] [55] На глубине 25 км имеется разрыв, на котором сейсмическая скорость резко возрастает до 7 км/с. [55] Затем эта скорость стабилизируется, отражая постоянный состав и условия гидростатического давления на больших глубинах. [55]
Сейсмические скорости в коре Луны толщиной около 60 км имеют начальный минимум 100 м/с на поверхности. [53] которая возрастает до 4 км/с на глубине 5 км, а затем до 6 км/с на глубине 25 км, где скорости резко возрастают до 7 км/с и стабилизируются, обнаруживая постоянный состав и условия давления в более глубоких слоях. [54] [55]
Поверхностные скорости низкие из-за рыхлой пористой природы реголита . [54] На большей глубине уплотнение увеличивает скорость, при этом область на глубине более 25 км характеризуется плотными, запечатанными слоями анортозита и габбро , что предполагает наличие коры с гидростатическим давлением . [55] Геотермический градиент Луны минимально снижает скорости на 0,1-0,2 км/с. [55]
Мантия
[ редактировать ]Исследования сейсмической структуры мантии Луны затруднены из-за нехватки данных. Анализ форм волн лунного землетрясения показывает, что скорости сейсмических волн в верхней мантии (в диапазоне от 60 до 400 км в глубину) демонстрируют незначительный отрицательный градиент, при этом скорости поперечных волн уменьшаются со скоростью от -6×10 −4 до -13×10 −4 км/с на километр. [21] Также было постулировано снижение скорости P-волн. [57] Данные очерчивают переходную зону между глубинами 400 и 480 км, где происходит заметное снижение скоростей как продольных, так и поперечных волн. [21]
Неопределенность возрастает при исследовании нижней мантии, простирающейся от 480 до 1100 км под поверхностью Луны. Некоторые исследования обнаруживают последовательное снижение передачи поперечных волн, что предполагает явления поглощения или рассеяния. [21] в то время как другие данные указывают на то, что скорости P- и S-волн на самом деле могут увеличиваться. [57] [58]
Считается, что повышение температуры с глубиной является основным фактором, лежащим в основе наблюдаемого падения скоростей в верхней мантии, что позволяет предположить, что мантия в значительной степени регулируется температурными градиентами, а не изменениями состава. [21] Очерченная переходная зона подразумевает разделение между химически различными верхней и нижней мантией, что, возможно, объясняется увеличением концентрации железа из-за высокого давления и термических условий на глубине. [21]
Глубже в нижней мантии дебаты по поводу сейсмических характеристик продолжаются, и теории частичного плавления на глубине 1000 км оправдывают затухание скорости поперечных волн. [21] [57] Это расплавленное состояние может вызвать сегрегацию материалов, что приведет к концентрации богатого магнием оливина в нижних областях и потенциально повлияет на скорость сейсмических волн. [57]
Основной
[ редактировать ]Понимание сейсмических скоростей в ядре Луны представляет собой проблему из-за ограниченности доступных данных. [26]
Внешнее ядро:
- Средняя скорость продольной волны: 4 км/с. [26] [27]
- S-волны: не распространяются, поскольку внешнее ядро жидкое. [28] [27]
Внутреннее ядро:
Резкое снижение скорости продольных волн на границе мантии и ядра предполагает жидкое внешнее ядро, скорость которого меняется от 7,7 км/с в мантии до 4 км/с во внешнем ядре. [59] Неспособность S-волн пересечь эту зону еще раз подтверждает ее текучую природу с расплавленным сульфатом железа . [60]
Увеличение сейсмических скоростей при достижении внутреннего ядра указывает на переход в твердую фазу. [27] Из этого увеличения можно сделать вывод о наличии твердых железо-никелевых сплавов , потенциально легированных более легкими элементами. [27]
Современные геофизические модели предполагают относительно небольшое ядро Луны: жидкое внешнее ядро составляет 1-3% от общей массы Луны, а все ядро составляет около 15-25% лунной массы. [56] [59] Хотя некоторые лунные модели предполагают возможность существования ядра, его существование и характеристики не являются однозначно необходимыми для наблюдаемых данных. [21]
Латеральное изменение сейсмической скоростной структуры
[ редактировать ]Скорость земной коры также изменяется в латеральном направлении, особенно в ударных бассейнах , где столкновения метеороидов уплотнили подложку, что привело к более высоким скоростям из-за уменьшения пористости.
Латеральные вариации структуры сейсмических скоростей Луны характеризуются различиями в физических свойствах земной коры, особенно в пределах ударных бассейнов. [61] Увеличение скорости в этих регионах связано с ударами метеороидов, которые уплотнили лунный субстрат, тем самым увеличив его плотность и уменьшив пористость. [61] Это явление было изучено с использованием сейсмических данных лунных миссий, которые показывают, что структура лунной коры значительно варьируется в зависимости от местоположения, отражая сложную историю ее воздействия и внутренние процессы. [57]
Скоростная структура Марса
[ редактировать ]Исследование сейсмической скорости Марса в основном опиралось на модели и данные, собранные миссией InSight , приземлившейся на планете в 2018 году. К 30 сентября 2019 года InSight обнаружил 174 сейсмических события. [62] До InSight спускаемый аппарат «Викинг-2» пытался собрать сейсмические данные в 1970-х годах, но он зафиксировал лишь ограниченное количество местных событий, что не дало убедительных результатов. [63]
Корочка
[ редактировать ]- Средняя скорость продольной волны: 3,5–5 км/с. [22]
- Средняя скорость поперечной волны: 2–3 км/с. [23] [22]
Кора Марса толщиной от 10 до 50 км демонстрирует увеличение сейсмической скорости по мере увеличения глубины, что объясняется повышением давления. [64] Верхняя кора характеризуется низкой плотностью и высокой пористостью , что приводит к снижению сейсмической скорости. [23] Были обнаружены два ключевых разрыва: один внутри земной коры на глубине от 5 до 10 км, [65] и еще один, который, вероятно, является границей коры и мантии и находится на глубине от 30 до 50 км. [22]
Мантия
[ редактировать ]Верхняя мантия:
- Средняя скорость продольной волны: 8 км/с. [22] [24]
- Средняя скорость поперечной волны: 4,5 км/с. [22] [24]
Нижняя мантия:
Марсианская мантия, состоящая из богатых железом пород, способствует передаче сейсмических волн на высоких скоростях. [64] Исследования указывают на изменение сейсмических скоростей на глубинах от 400 до 600 км, где скорости S-волн уменьшаются, а скорости P-волн остаются постоянными или слегка увеличиваются. [22] Эта область известна как зона низких скоростей (LVZ) в верхней мантии Марса и может быть вызвана статическим слоем, перекрывающим конвективную мантию. [29] Снижение скорости в зоне LVZ, вероятно, связано с высокими температурами и умеренными давлениями. [22]
Исследования марсианской мантии также выявили два разрыва на глубинах примерно 1100 км и 1400 км. Эти разрывы предполагают фазовые переходы от оливина к вадслеиту и от вадслеита к рингвудиту , аналогичные фазовым изменениям мантии Земли на глубинах 410 км и 660 км. [29] Однако состав мантии Марса отличается от состава Земли, поскольку у него нет нижней мантии, в которой преобладает бриджманит . [24]
Недавнее исследование показало наличие расплавленного нижнего слоя мантии на Марсе, что может существенно повлиять на интерпретацию сейсмических данных и наше понимание термической истории планеты. [25]
Основной
[ редактировать ]- Средняя скорость продольной волны: 5 км/с. [29]
- S-волны: не распространяются, поскольку внешнее ядро жидкое. [29]
Научные данные свидетельствуют о том, что Марс имеет существенное жидкое ядро, что следует из моделей передачи S-волн, которые указывают на то, что эти волны не проходят через жидкость. [24] Ядро, вероятно, состоит из железа и никеля со значительной долей более легких элементов, о чем свидетельствует его более низкая, чем ожидалось, плотность. [24]
Наличие на Марсе твердого внутреннего ядра, сравнимого с земным, в настоящее время является предметом научных дискуссий. Никакие окончательные доказательства пока не подтвердили природу внутреннего ядра, поэтому его существование и характеристики остаются темой для дальнейших исследований. [66]
Боковое изменение скоростной структуры
[ редактировать ]Латеральные изменения в сейсмической скоростной структуре Марса были обнаружены данными миссии InSight, что указывает на сложную слоистую недра. Сейсмические эксперименты InSight показывают, что эти изменения отражают различия в толщине и составе коры, потенциально вызванные вулканическими и тектоническими процессами, уникальными для Марса. Такие вариации также свидетельствуют о наличии слоя жидкости над ядром, предполагая сложное взаимодействие тепловых и композиционных факторов, влияющих на эволюцию планеты. [62] Дальнейший анализ данных о марсианских землетрясениях может пролить свет на связь между этими латеральными изменениями и конвективной динамикой марсианской мантии. [67] [65]
Скоростная структура Энцелада
[ редактировать ]Исследования состава недр Энцелада позволили получить теоретические профили скоростей в преддверии будущих исследовательских миссий. [68] Хотя внутренняя часть Энцелада плохо изучена, ученые сходятся во мнении, что общая структура состоит из внешней ледяной оболочки, подземного океана и скалистого ядра. [69] [70] В недавнем исследовании три модели — одноядерная, [71] толстый лед, [72] и слоистое ядро [73] — были предложены для описания внутренних характеристик Энцелада. [68]
Согласно этим моделям, ожидается, что сейсмические скорости будут уменьшаться от ледяного панциря к океану, отражая переход от пористого, трещиноватого льда к более жидкому состоянию. [74] И наоборот, согласно прогнозам, скорости внутри твердого силикатного ядра будут возрастать, что иллюстрирует резкий контраст между различными слоями Луны. [68]
План на будущее
[ редактировать ]Сейсмические исследования небесных тел пока ограничиваются Луной и Марсом. Однако будущие космические миссии призваны распространить сейсмические исследования на другие объекты нашей солнечной системы.
Предлагаемая миссия Europa Lander , запуск которой запланирован на период с 2025 по 2030 год, будет исследовать сейсмическую активность спутника Юпитера, Европы . [75] Эта миссия планирует использовать сейсмометр для исследования структуры льда и океана (SIIOS) — инструмент, разработанный Университетом Аризоны, чтобы противостоять суровым, холодным и радиационным условиям Европы. [76] [77] Цель SIIOS — дать представление о ледяной коре и подземном океане Европы.
В рамках программы «Артемида» на Луне НАСА также профинансировало инициативы в рамках программы «Развитие и совершенствование лунных приборов» (DALI) . [78] Среди них «Сейсмометр для лунной сети» (SLN) выделяется проект . Целью SLN является содействие созданию сети лунных сейсмометров путем интеграции сейсмометров в будущие лунные аппараты или марсоходы . [79] Эта инициатива является частью более широких усилий НАСА по подготовке к продолжению исследования геологии Луны.
Методы
[ редактировать ]Исследование структуры сейсмических скоростей обычно проводится посредством наблюдения сейсмических данных в сочетании с обратным моделированием , которое включает в себя корректировку модели на основе наблюдаемых данных для определения свойств недр Земли. Вот некоторые методы, используемые для изучения сейсмической скоростной структуры:
Рефракционная сейсмология | Сейсмическая рефракция - это геофизический метод описания геологических особенностей недр. Он действует по принципу, согласно которому сейсмические волны — особенно P-волны и S-волны — преломляются или изгибаются, когда они сталкиваются со слоями с различными сейсмическими скоростями. Анализируя время прохождения этих волн, поскольку они преломляются под разными углами, геофизики могут сделать вывод о глубине и составе нижележащих слоев. [80] В этом методе обычно используются искусственные сейсмические источники, такие как контролируемые взрывы или удары по земле кувалдой, для создания необходимых волн. Несмотря на свою полезность для понимания подземных структур, сейсмическая рефракция имеет определенные ограничения. Его выполнение может быть дорогостоящим, а его разрешение ограничено длиной используемых сейсмических волн, которые обычно составляют от 200 м до 1 км. [19] | |
Отраженная сейсмология | Сейсмическое отражение использует эхо сейсмических волн от границ, где акустический импеданс варьируется между слоями земли. [81] Регистрируя различия во времени распространения и амплитуде волн, исследователи соотносят эти измерения со свойствами недр, чтобы составить карту скоростных структур, подобных сейсмической рефракции, но фокусируясь на отражениях волн. [82] | |
Сейсмическая томография | Сейсмическая томография использует время прохождения волн от землетрясений для создания трехмерных моделей недр, выявляя изменения в сейсмических скоростях, связанные с различиями в материалах, температурой и составом. [83] [84] В отличие от методов преломления и отражения , в которых используются искусственные источники, томография использует естественную сейсмическую активность для более глубокого исследования Земли. Этот метод играет важную роль в исследовании геодинамических процессов, включая мантийную конвекцию и тектонику плит . [14] | |
Анализ функций приемника | Анализ функции приемника — это сейсмический метод, который интерпретирует данные формы волны для изучения преобразований и отражений сейсмических волн на границах подземных сред, таких как разрыв Мохоровичича . [85] Он использует преобразованные S-волны , образующиеся при встрече P-волн с этими границами раздела, для определения глубины и сейсмических свойств. [86] Повышенная вычислительная мощность и обширные сейсмические сети позволили усовершенствовать эту технику, позволяя детально картировать различные геологические структуры, от осадочного бассейна глубин до топографии разрыва Мохоровичич и за его пределами. [86] [87] | |
Томография окружающего шума (ANT) | Томография окружающего шума — это метод сейсмической визуализации, который использует фоновый шум Земли, исходящий от таких источников, как океанские волны, штормы и движение транспорта, для картирования ее сейсмической скоростной структуры. [88] Он включает в себя перекрестную корреляцию записей шума с нескольких сейсмических станций для извлечения когерентных сигналов , подобных тем, которые ожидаются от землетрясения. [89] Этот процесс имитирует реакцию, записанную, если землетрясение возникло на одной станции и было обнаружено на другой, в соответствии с функцией Грина для распространения волн. [89] Он особенно эффективен при получении изображений недр высокого разрешения в районах с недостаточным количеством сейсмических событий. [90] | |
Полная инверсия формы сигнала (FWI) | Полная инверсия формы волны — это итеративный метод, используемый для точной настройки моделей недр Земли путем их корректировки до тех пор, пока создаваемые ими синтетические сейсмограммы не будут совпадать с фактическими наблюдаемыми данными. [91] Этот метод использует полные формы сейсмических волн, а не только время прохождения, что позволяет ученым различать более тонкие особенности недр. [92] Его применение варьируется от небольших изображений резервуаров, имеющих решающее значение при разведке нефти и газа, до более крупных моделей регионального масштаба для понимания тектонической активности. [93] [94] |
Применение скоростной структуры
[ редактировать ]Приложения сейсмической скоростной структуры охватывают ряд областей, где понимание недр Земли имеет решающее значение:
Сейсмические изображения и интерпретация | Анализ сейсмической скоростной структуры позволяет создавать геологические изображения недр, облегчая идентификацию и характеристику таких структур, как разломы и складки . [95] В более крупном тектоническом масштабе он обнаруживает заметные особенности, в том числе погружающиеся плиты , мантийные плюмы и рифтовые зоны , тем самым обеспечивая полное представление о внутренней динамике Земли и динамике плит. [95] |
Разведка ресурсов | В области разведки нефти, газа и полезных ископаемых знание структуры сейсмических скоростей жизненно важно для обнаружения запасов и разработки стратегии процессов добычи. [82] Это понимание помогает определить размер, форму и физические свойства потенциальных ресурсов, помогая принимать решения по бурению и оптимизировать добычу. [82] |
Управление сейсмической опасностью | Структура сейсмических скоростей играет важную роль в расшифровке распространения сейсмических волн во время землетрясений . Он предлагает ценную информацию об основных механизмах сейсмических событий, способствуя оценке опасности землетрясений и разработке стратегий городского планирования для смягчения сейсмических рисков. [96] |
Вулканология | Исследование сейсмических скоростных структур под вулканами является ключом к выявлению магматических камер и пониманию вулканических образований. [97] Эти знания помогают прогнозировать вулканическую активность и оценивать потенциальные риски извержений , что имеет важное значение для обеспечения готовности к опасностям и усилий по смягчению их последствий. [97] |
Инженерная геология и экологическая геология | Сейсмические скоростные конструкции играют решающую роль в исследованиях строительных площадок, помогая выявить геологические особенности, такие как разломы и области с потенциально проблемными материалами, такими как глина , которые могут повлиять на устойчивость и безопасность конструкций. [98] Кроме того, этот метод используется в экологических исследованиях для мониторинга загрязнения недр и оценки ресурсов подземных вод , обеспечивая устойчивое и безопасное развитие. [99] |
Планетарная геофизика | Анализ скоростной структуры можно применить к другим планетным телам, таким как Луна и Марс , чтобы понять их внутреннюю структуру и геологическую историю.
Анализ сейсмической скоростной структуры выходит за пределы Земли и применяется к другим небесным телам, таким как Луна и Марс, чтобы раскрыть их внутренний состав и геологическую эволюцию. [26] Этот анализ имеет решающее значение в планетарной науке , поскольку дает ключ к пониманию формирования, тектонической активности и потенциала ресурсов на этих внеземных поверхностях. [65] |
Ограничение/Неопределенность
[ редактировать ]- Скорость S-волны внутреннего ядра Земли
Исследование внутреннего ядра Земли с помощью сейсмических волн представляет собой серьезную проблему. [1] [16] Непосредственное наблюдение сейсмических волн, пересекающих внутреннее ядро, затруднено из-за слабого преобразования сигнала на границах ядра и высокого затухания внутри ядра. [1] [16] Последние методы, такие как корреляция поздней коды землетрясения , которая использует более позднюю часть сейсмограммы , позволяют оценить скорость поперечной волны внутреннего ядра, но не лишены проблем. [16]
- Изотропные предположения
Исследования сейсмической скорости часто предполагают изотропность , рассматривая недра Земли как имеющие однородные свойства во всех направлениях. Такое упрощение практично для анализа, но может быть неточным. [10] [46] Например, внутреннее ядро и мантия, вероятно, демонстрируют анизотропные или зависящие от направления свойства, которые могут повлиять на точность сейсмических интерпретаций. [100]
- Размеры
Сейсмические модели часто являются одномерными и учитывают изменения свойств Земли с глубиной, но не учитывают латеральные изменения. [101] Хотя этот метод упрощает вычисления, он не учитывает сложную трехмерную структуру планеты, что потенциально вводит в заблуждение наше понимание характеристик недр. [14]
- Неединственность обратного моделирования
Сейсмические скоростные структуры определяются посредством обратного моделирования , подгоняющего теоретические модели к наблюдаемым данным. Однако разные модели часто могут объяснить одни и те же данные, что приводит к неуникальным решениям. [102] Эта проблема усугубляется, когда обратные задачи плохо сформулированы, когда небольшие различия в данных могут указывать на совершенно разные структуры недр. [103]
- Ограничения данных для сейсмических исследований Луны и Марса
В отличие от Земли, наборы сейсмических данных для Луны и Марса скудны. [13] Миссии «Аполлон» разместили на Луне несколько сейсмометров, а сейсмические данные Марса ограничиваются InSight . результатами миссии [56] [104] Этот дефицит ограничивает разрешение скоростных моделей этих небесных тел и вносит большую неопределенность в интерпретацию их внутренней структуры.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Дзевонски, Адам М.; Вудхаус, Джон Х. (3 апреля 1987 г.). «Глобальные изображения недр Земли» . Наука . 236 (4797): 37–48. Бибкод : 1987Sci...236...37D . дои : 10.1126/science.236.4797.37 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 17759204 . S2CID 31488210 .
- ^ Мавко, Гэри; Мукерджи, Тапан; Дворкин, Джек (2009). Справочник по физике горных пород: Инструменты для сейсмического анализа пористых сред (2-е изд.). Кембридж: Издательство Кембриджского университета. дои : 10.1017/CBO9780511626753 . ISBN 9780521861366 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Ширер, Питер М. (30 мая 2019 г.). Введение в сейсмологию (3-е изд.). Издательство Кембриджского университета. Бибкод : 2019inse.book.....S . дои : 10.1017/9781316877111 . ISBN 978-1-316-87711-1 . S2CID 263550804 .
- ^ «Станции ГСН» . землетрясение.usgs.gov . Проверено 13 ноября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б Мохоровичич, А. (1910). «Землетрясение 8 X 1909 года» . Вклад Герланда в геофизику . 15 (60105).
- ^ Гутенберг, Б. (1959). Физика недр Земли . Академическая пресса.
- ^ Оливер, Джек; Мерфи, Леонард (15 октября 1971 г.). «WWNSS: Глобальная сеть сейсмологических наблюдательных станций: стандартизированный сбор и эффективное распространение данных о землетрясениях приносят социальные и научные выгоды» . Наука . 174 (4006): 254–261. дои : 10.1126/science.174.4006.254 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 17778051 . S2CID 27711713 .
- ^ Айзакс, Брайан; Оливер, Джек; Сайкс, Линн Р. (15 сентября 1968 г.). «Сейсмология и новая глобальная тектоника» . Журнал геофизических исследований . 73 (18): 5855–5899. Бибкод : 1968JGR....73.5855I . дои : 10.1029/jb073i018p05855 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Аки, Кейти; Кристоферссон, Андерс; Хасебай, Эйстейн С. (10 января 1977 г.). «Определение трехмерного сейсмического строения литосферы» . Журнал геофизических исследований . 82 (2): 277–296. Бибкод : 1977JGR....82..277A . дои : 10.1029/jb082i002p00277 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Jump up to: а б Дзевонски, Адам М.; Хагер, Брэдфорд Х.; О'Коннелл, Ричард Дж. (10 января 1977 г.). «Крупномасштабные неоднородности нижней мантии» . Журнал геофизических исследований . 82 (2): 239–255. Бибкод : 1977JGR....82..239D . дои : 10.1029/jb082i002p00239 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Сенгупта, МК; Токсёз, Миннесота (1976). «Трехмерная модель изменения сейсмической скорости в мантии Земли» . Письма о геофизических исследованиях . 3 (2): 84–86. Бибкод : 1976GeoRL...3...84S . дои : 10.1029/gl003i002p00084 . ISSN 0094-8276 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v Дзевонски, Адам М.; Андерсон, Дон Л. (1981). «Предварительная эталонная модель Земли» . Физика Земли и недр планет . 25 (4): 297–356. Бибкод : 1981PEPI...25..297D . дои : 10.1016/0031-9201(81)90046-7 . ISSN 0031-9201 .
- ^ Jump up to: а б Батлер, Ретт; Лей, Том; Крегер, Кен; Эрл, Пол; Фишер, Карен; Гаэрти, Джим; Ласке, Габи; Лейт, Билл; Парк, Джефф; Ритцволле, Майк; Тромп, Йерун; Вэнь, Ляньсин (8 июня 2004 г.). «Глобальная сейсмографическая сеть превосходит поставленную цель» . Эос, Труды Американского геофизического союза . 85 (23): 225–229. Бибкод : 2004EOSTr..85..225B . дои : 10.1029/2004EO230001 . ISSN 0096-3941 .
- ^ Jump up to: а б с Романович, Барбара (2003). «Глобальная томография мантии: прогресс за последние 10 лет» . Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 31 (1): 303–328. Бибкод : 2003AREPS..31..303R . doi : 10.1146/annurev.earth.31.091602.113555 . ISSN 0084-6597 .
- ^ Роулинсон, Н.; Сэмбридж, М. (2003), Сейсмическая томография коры и литосферы во времени , Достижения в геофизике, том. 46, Elsevier, стр. 81–198, номер документа : 10.1016/s0065-2687(03)46002-0 , ISBN. 978-0-12-018846-8 , получено 1 октября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Коста-де-Лима, Туани; Фам, Тхань-Сон; Ма, Сяолун; Ткалчич, Хрвое (29 июля 2023 г.). «Оценка абсолютной скорости поперечной волны во внутреннем ядре Земли» . Природные коммуникации . 14 (1): 4577. Бибкод : 2023NatCo..14.4577C . дои : 10.1038/s41467-023-40307-9 . ISSN 2041-1723 . ПМЦ 10387060 . ПМИД 37516735 . S2CID 260315423 .
- ^ Лю, Синь; Бероза, Грегори К.; Бен-Цион, Иегуда (16 августа 2022 г.). «Томография затухания окружающего шума показывает асимметричную зону повреждения вдоль разлома Сан-Хасинто недалеко от Анзы, Калифорния» . Письма о геофизических исследованиях . 49 (15). Бибкод : 2022GeoRL..4999562L . дои : 10.1029/2022GL099562 . ISSN 0094-8276 . S2CID 251078656 .
- ^ Редпат, BB (1 мая 1973 г.). Рефрактосейсморазведка для изысканий инженерных объектов (Отчет). Управление научно-технической информации (ОСТИ). дои : 10.2172/4409605 .
- ^ Jump up to: а б Холбрук, штат Вашингтон; Муни, штат Вашингтон; Кристенсен Н.И. "Сейсмическая скоростная структура глубокой континентальной коры" . Континентальная нижняя кора . 23 : 1–43.
- ^ Эберхарт-Филлипс, Донна (10 сентября 1990 г.). «Трехмерная структура скоростей P и S в регионе Коалинга, Калифорния» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 95 (Б10): 15343–15363. Бибкод : 1990JGR....9515343E . дои : 10.1029/jb095ib10p15343 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот Гойнс, Северная Каролина; Дэйнти, AM; Токсёз, Миннесота (10 июня 1981 г.). «Лунная сейсмология: Внутреннее строение Луны» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 86 (Б6): 5061–5074. Бибкод : 1981JGR....86.5061G . дои : 10.1029/jb086ib06p05061 . hdl : 1721.1/52843 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л Хан, Амир; Джейлан, Савас; ван Дрил, Мартин; Сады, Доменико; Логнонне, Филипп; Самуэль, Анри; Шмерр, Николас К.; Штелер, Саймон К.; Дюран, Андреа К.; Хуан, Цюаньчэн; Ким, Доён; Броке, Адриан; Хараламбус, Константинос; Клинтон, Джон Ф.; Дэвис, Пол М. (23 июля 2021 г.). «Строение верхней мантии Марса по сейсмическим данным InSight» . Наука . 373 (6553): 434–438. Бибкод : 2021Sci...373..434K . дои : 10.1126/science.abf2966 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 34437116 . S2CID 236179554 .
- ^ Jump up to: а б с Ким, Д.; Банердт, ВБ; Джейлан, С.; Джардини, Д.; Лекич, В.; Логнонне, П.; Бегейн, К.; Бойклер, Э.; Карраско, С.; Хараламбус, К.; Клинтон, Дж.; Дрилло, М.; Дуран, К.; Голомбек, М.; Джоши, Р. (28 октября 2022 г.). «Поверхностные волны и структура коры Марса» . Наука . 378 (6618): 417–421. Бибкод : 2022Sci...378..417K . дои : 10.1126/science.abq7157 . hdl : 10919/117381 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 36302020 . S2CID 253184234 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Штелер, Саймон К.; Хан, Амир; Банердт, В. Брюс; Логнонне, Филипп; Джардини, Доменико; Цейлон, Савас; Дрилло, Мелани; Дюран, А. Сесилия; Гарсия, Рафаэль Ф.; Хуан, Цюаньчэн; Ким, Доён; Лекич, Ведран; Сэмюэл, Генри; Шиммель, Мартин; Шмерр, Николас (23 июля 2021 г.). «Сейсмическое обнаружение ядра Марса» . Наука . 373 (6553): 443–448. Бибкод : 2021Sci...373..443S . дои : 10.1126/science.abi7730 . hdl : 20.500.11850/498074 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 34437118 . S2CID 236179579 .
- ^ Jump up to: а б с д и Сэмюэл, Генри; Дрилло, Мелани; Ривольдини, Аттилио; Сюй, Цзунбо; Хуан, Цюаньчэн; Гарсия, Рафаэль Ф.; Лекич, Ведран; Ирвинг, Джессика CE; Бадро, Джеймс; Лоньонн, Филип Х.; Коннолли, Джеймс А.Д.; Кавамура, Тайчи; Гудкова Тамара; Банердт, Уильям Б. (2023). «Геофизические доказательства существования обогащенного слоя расплавленного силиката над ядром Марса» . Природа 622 (7984): 712–717. Бибкод : 2023Nature.622..712S . дои : 10.1038/ s41586-023-06601-8 ISSN 1476-4687 . ПМК 10600000 . ПМИД 37880437 .
- ^ Jump up to: а б с д Накамура, Ёсио; Лэтэм, Гэри; Ламмлейн, Дэвид; Юинг, Морис; Дуэнебье, Фредерик; Дорман, Джеймс (1974). «Глубокие недра Луны, выявленные на основе недавних сейсмических данных» . Письма о геофизических исследованиях . 1 (3): 137–140. Бибкод : 1974GeoRL...1..137N . дои : 10.1029/gl001i003p00137 . ISSN 0094-8276 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж Вебер, Рене К.; Линь, Пей-Ин; Гарнеро, Эдвард Дж.; Уильямс, Квентин; Логнонне, Филипп (21 января 2011 г.). «Сейсмическое обнаружение лунного ядра» . Наука . 331 (6015): 309–312. Бибкод : 2011Sci...331..309W . дои : 10.1126/science.1199375 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 21212323 . S2CID 206530647 .
- ^ Jump up to: а б Хан, А. (2004). «Есть ли у Луны расплавленное ядро? Исследование глубоких недр Луны с использованием результатов LLR и Lunar Prospector» . Журнал геофизических исследований . 109 (Е9). Бибкод : 2004JGRE..109.9007K . дои : 10.1029/2004je002294 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Чжэн, Инцай; Ниммо, Фрэнсис; Лэй, Торн (2015). «Сейсмологические последствия литосферной зоны низкой сейсмической скорости на Марсе» . Физика Земли и недр планет . 240 : 132–141. Бибкод : 2015PEPI..240..132Z . дои : 10.1016/j.pepi.2014.10.004 . ISSN 0031-9201 .
- ^ Jump up to: а б Тянь, Дундун; Льв, Минда; Вэй, С. Шон; Дорфман, Сюзанна М.; Ширер, Питер М. (15 декабря 2020 г.). «Глобальные вариации разрывов Земли на 520 и 560 км» . Письма о Земле и планетологии . 552 : 116600. Бибкод : 2020E&PSL.55216600T . дои : 10.1016/j.epsl.2020.116600 . ISSN 0012-821X . S2CID 224984410 .
- ^ Кристенсен, Николас И.; Муни, Уолтер Д. (10 июня 1995 г.). «Сейсмическая скоростная структура и состав континентальной коры: глобальный взгляд» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 100 (Б6): 9761–9788. Бибкод : 1995JGR...100.9761C . дои : 10.1029/95jb00259 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Берч, Фрэнсис (1961). «Скорость продольных волн в горных породах до 10 килобар: 2» . Журнал геофизических исследований . 66 (7): 2199–2224. дои : 10.1029/jz066i007p02199 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Рудник, Роберта Л.; Фонтан, Дэвид М. (1995). «Природа и состав континентальной коры: взгляд на нижнюю кору» . Обзоры геофизики . 33 (3): 267–309. Бибкод : 1995RvGeo..33..267R . дои : 10.1029/95rg01302 . ISSN 8755-1209 .
- ^ Jump up to: а б Лэй, Т; Уоллес, TC (1995). Современная глобальная сейсмология . Академическая пресса.
- ^ Jump up to: а б с д Ирифунэ, Т.; Рингвуд, AE (1987). «Фазовые превращения в составе гарцбургита до 26 ГПа: последствия для динамического поведения погружающейся плиты» . Письма о Земле и планетологии . 86 (2–4): 365–376. Бибкод : 1987E&PSL..86..365I . дои : 10.1016/0012-821x(87)90233-0 . ISSN 0012-821X .
- ^ Даффи, Томас С.; Андерсон, Дон Л. (10 февраля 1989 г.). «Сейсмические скорости в мантийных минералах и минералогия верхней мантии» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 94 (Б2): 1895–1912. Бибкод : 1989JGR....94.1895D . дои : 10.1029/jb094ib02p01895 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Лэй, Торн; Хернлунд, Джон; Баффет, Брюс А. (2008). «Тепловой поток на границе ядра и мантии» . Природа Геонауки . 1 (1): 25–32. Бибкод : 2008NatGe...1...25L . дои : 10.1038/ngeo.2007.44 . ISSN 1752-0894 .
- ^ Макдональд, Дж.Дж.; Кнопофф, Л. (1958). «О химическом составе внешнего ядра» . Геофизический журнал Королевского астрономического общества . 1 (4): 284–297. дои : 10.1111/j.1365-246X.1958.tb05338.x .
- ^ БУЛЛЕН, К.Е. (1973). «Ядра планет земной группы» . Природа . 243 (5402): 68–70. Бибкод : 1973Natur.243...68B . дои : 10.1038/243068a0 . ISSN 0028-0836 . S2CID 4272176 .
- ^ Фукай, да; Сузуки, Тошихиро (10 августа 1986 г.). «Реакция железа с водой под высоким давлением и ее значение в эволюции Земли» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 91 (Б9): 9222–9230. Бибкод : 1986JGR....91.9222F . дои : 10.1029/jb091ib09p09222 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Мастерс, Гай; Габбинс, Дэвид (2003). «О разрешении плотности внутри Земли» . Физика Земли и недр планет . 140 (1–3): 159–167. Бибкод : 2003PEPI..140..159M . дои : 10.1016/j.pepi.2003.07.008 . ISSN 0031-9201 .
- ^ Jump up to: а б с д и Сун, Сяодун; Хельмбергер, Дон В. (30 октября 1998 г.). «Сейсмические данные о внутренней переходной зоне ядра» . Наука . 282 (5390): 924–927. Бибкод : 1998Sci...282..924S . дои : 10.1126/science.282.5390.924 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 9794758 .
- ^ Jump up to: а б с д Андерсон, Дон Л. (21 октября 2002 г.). «Внутреннее внутреннее ядро Земли» . Труды Национальной академии наук . 99 (22): 13966–13968. Бибкод : 2002PNAS...9913966A . дои : 10.1073/pnas.232565899 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 137819 . ПМИД 12391308 .
- ^ Баддинг, СП; Мао, Гонконг; Хемли, Р.Дж. (18 марта 2013 г.), «Кристаллическая структура высокого давления и уравнение состояния гидрида железа: последствия для ядра Земли» , «Исследования высокого давления: применение в науках о Земле и планетах » , серия геофизических монографий, Вашингтон, Округ Колумбия: Американский геофизический союз, стр. 363–371, doi : 10.1029/gm067p0363 , ISBN. 9781118663929 , получено 5 октября 2023 г.
- ^ Пуарье, Жан-Поль (1994). «Легкие элементы во внешнем ядре Земли: критический обзор» . Физика Земли и недр планет . 85 (3–4): 319–337. Бибкод : 1994PEPI...85..319P . дои : 10.1016/0031-9201(94)90120-1 . ISSN 0031-9201 .
- ^ Jump up to: а б Ирвинг, JCE; Деусс, А. (14 апреля 2011 г.). «Полусферическая структура в анизотропии скорости внутреннего ядра» . Журнал геофизических исследований . 116 (Б4). Бибкод : 2011JGRB..116.4307I . дои : 10.1029/2010jb007942 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Кеннетт, БЛН; Энгдаль, ER; Буланд, Р. (1995). «Ограничения на сейсмические скорости на Земле из-за времени прохождения» . Международный геофизический журнал . 122 (1): 108–124. Бибкод : 1995GeoJI.122..108K . дои : 10.1111/j.1365-246x.1995.tb03540.x . ISSN 0956-540X . S2CID 130016683 .
- ^ Ритсема, Йерун; Лекич, Ведран (30 мая 2020 г.). «Неоднородность скорости сейсмических волн в мантии Земли» . Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 48 (1): 377–401. Бибкод : 2020AREPS..48..377R . doi : 10.1146/annurev-earth-082119-065909 . ISSN 0084-6597 . S2CID 212965198 .
- ^ Нанн, Кери; Гарсия, Рафаэль Ф.; Накамура, Ёсио; Марусяк, Анжела Г.; Кавамура, Тайчи; Сунь, Даоюань; Маргерин, Людовик; Вебер, Рене; Дрилло, Мелани; Вечорек, Марк А.; Хан, Амир; Ривольдини, Аттилио; Лоньонн, Филипп; Чжу, Пеймин (03 июля 2020 г.). «Лунная сейсмология: обзор данных и приборов» . Обзоры космической науки . 216 (5): 89. Бибкод : 2020ССРв..216...89Н . дои : 10.1007/ s11214-020-00709-3 hdl : 20.500.11850/425940 . ISSN 1572-9672 . S2CID 255061068 .
- ^ Jump up to: а б с «Лунные и марсотрясения: как мы заглядываем в другие миры | Исследования и инновации» . ec.europa.eu . 10 августа 2020 г. Проверено 8 октября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б Накамура, Ёсио; Лэтэм, Гэри В.; Дорман, Х. Джеймс (15 ноября 1982 г.). «Лунный сейсмический эксперимент Аполлона — итоговое резюме» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 87 (S01): 117. Бибкод : 1982LPSC...13..117N . дои : 10.1029/jb087is01p0a117 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Чжао, ДаПэн; Лей, ЦзяньШе; Лю, Люси (3 ноября 2008 г.). «Сейсмическая томография Луны» . Научный вестник . 53 (24): 3897–3907. Бибкод : 2008SciBu..53.3897Z . дои : 10.1007/s11434-008-0484-1 . ISSN 2095-9273 . S2CID 140565761 .
- ^ Jump up to: а б Джоллифф, Брэдли Л.; Гиллис, Джеффри Дж.; Хаскин, Ларри А.; Коротев, Рэнди Л.; Вечорек, Марк А. (2000). «Основные террейны лунной коры: проявления на поверхности и происхождение коры и мантии» . Журнал геофизических исследований: Планеты . 105 (Е2): 4197–4216. Бибкод : 2000JGR...105.4197J . дои : 10.1029/1999je001103 . ISSN 0148-0227 . S2CID 85510409 .
- ^ Jump up to: а б с Боргомано; Фортин; Геген (09.11.2019). «Треснувшие пористые камни и жидкости: парадокс Луны и Земли» . Минералы . 9 (11): 693. Бибкод : 2019Мой....9..693Б . дои : 10.3390/мин9110693 . ISSN 2075-163X .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Ковач, Роберт Л.; Уоткинс, Джоэл С. (1973). «Скоростная структура лунной коры» . Луна . 7 (1–2): 63–75. Бибкод : 1973Луна....7...63К . дои : 10.1007/bf00578808 . ISSN 0027-0903 . S2CID 122220556 .
- ^ Jump up to: а б с Накамура, Ёсио (2005). «Глубокие лунотрясения на дальней стороне и глубокие недра Луны» . Журнал геофизических исследований . 110 (Е1). Бибкод : 2005JGRE..110.1001N . дои : 10.1029/2004je002332 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Jump up to: а б с д и Накамура, Ёсио (10 января 1983 г.). «Сейсмическая скоростная структура лунной мантии» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 88 (Б1): 677–686. Бибкод : 1983JGR....88..677N . дои : 10.1029/jb088ib01p00677 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Логнонне, Филипп; Ганнепен-Бейне, Жаннин; Шене, Хьюг (2003). «Новая сейсмическая модель Луны: последствия для структуры, тепловой эволюции и формирования Луны» . Письма о Земле и планетологии . 211 (1–2): 27–44. Бибкод : 2003E&PSL.211...27L . дои : 10.1016/s0012-821x(03)00172-9 . ISSN 0012-821X .
- ^ Jump up to: а б Вечорек, Массачусетс (1 января 2006 г.). «Конституция и структура лунного интерьера» . Обзоры по минералогии и геохимии . 60 (1): 221–364. Бибкод : 2006RvMG...60..221W . дои : 10.2138/rmg.2006.60.3 . ISSN 1529-6466 .
- ^ Бретт, Р. (1972). «Сера и древнее лунное магнитное поле». Пер. Являюсь. Геофиз. Союз . 53 : 723.
- ^ Jump up to: а б Вечорек, Марк А.; Нойманн, Грегори А.; Ниммо, Фрэнсис; Кифер, Уолтер С.; Тейлор, Дж. Джеффри; Мелош, Х. Джей; Филлипс, Роджер Дж.; Соломон, Шон К.; Эндрюс-Ханна, Джеффри С.; Асмар, Сами В.; Коноплив Александр Сергеевич; Лемуан, Фрэнк Г.; Смит, Дэвид Э.; Уоткинс, Майкл М.; Уильямс, Джеймс Г. (08 февраля 2013 г.). «Лунная кора глазами ГРААЛЯ» . Наука . 339 (6120): 671–675. Бибкод : 2013Sci...339..671W . дои : 10.1126/science.1231530 . ISSN 0036-8075 . ПМК 6693503 . ПМИД 23223394 .
- ^ Jump up to: а б Банердт, В. Брюс; Смрекар, Сюзанна Э.; Банфилд, Дон; Сады, Доменико; Голомбек, Матфей; Джонсон, Кэтрин Л.; Логнонне, Филипп; Спига, Эмерик; Спон, Тилман; Перрен, Клеман; Штелер, Саймон К.; Антонангели, Даниэле; Асмар, Сами; Бегейн, Кэролайн; Боулз, Нил (2020). «Первоначальные результаты миссии InSight на Марсе» . Природа Геонауки . 13 (3): 183–189. Бибкод : 2020NatGe..13..183B . дои : 10.1038/s41561-020-0544-y . ISSN 1752-0894 . S2CID 211266334 .
- ^ Андерсон, Дон Л.; Миллер, ВФ; Лэтэм, ГВ; Накамура, Ю.; Токсёз, Миннесота; Дэйнти, AM; Дуэнебье, ФК; Лазаревич, Арканзас; Ковач, Р.Л.; Найт, TCD (30 сентября 1977 г.). «Сейсмология на Марсе» . Журнал геофизических исследований . 82 (28): 4524–4546. Бибкод : 1977JGR....82.4524A . дои : 10.1029/js082i028p04524 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Jump up to: а б «Марс: Факты — Наука НАСА» . science.nasa.gov . Проверено 8 октября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с Логнонне, П.; Банердт, ВБ; Пайк, WT; Джардини, Д.; Кристенсен, Ю.; Гарсия, РФ; Кавамура, Т.; Кедар, С.; Кнапмейер-Эндрун, Б.; Маргерин, Л.; Ниммо, Ф.; Пэннинг, М.; Таузин Б.; Шольц, младший; Антонангели, Д. (2020). «Ограничения на неглубокую упругую и неупругую структуру Марса по сейсмическим данным InSight» . Природа Геонауки . 13 (3): 213–220. Бибкод : 2020NatGe..13..213L . дои : 10.1038/s41561-020-0536-y . hdl : 10261/204850 . ISSN 1752-0908 . S2CID 211265507 .
- ^ Хемингуэй, Дуглас Дж.; Дрисколл, Питер Э. (2021). «История и будущее марсианской динамо-машины и последствия гипотетического твердого внутреннего ядра» . Журнал геофизических исследований: Планеты . 126 (4). Бибкод : 2021JGRE..12606663H . дои : 10.1029/2020JE006663 . ISSN 2169-9097 . S2CID 233738133 .
- ^ Джардини, Доменико; Лоньонн, Филипп; Банердт, Брюс; Боезе, Марен; Джейлан, Савас; Клинтон, Джон; ван Дрил, Мартин; Гарсия, Рафаэль; Кавамура, Тайчи (23 марта 2020 г.). «Сейсмичность Марса» . Тезисы докладов конференции Генеральной Ассамблеи Эгу : 20437. Бибкод : 2020EGUGA..2220437G . doi : 10.5194/egusphere-egu2020-20437 .
- ^ Jump up to: а б с д Дапре, К.; Ирвинг, JCE (2024). «Глобальная сейсмология в недрах Энцелада» . Икар . 408 : 115806. Бибкод : 2024Icar..40815806D . дои : 10.1016/j.icarus.2023.115806 . ISSN 0019-1035 . S2CID 262210868 .
- ^ Холст, Тим Ван; Баланд, Роз-Мари; Трин, Энтони (2016). «Суточная либрация и внутреннее строение Энцелада» . Икар . 277 : 311–318. Бибкод : 2016Icar..277..311V . дои : 10.1016/j.icarus.2016.05.025 . ISSN 0019-1035 .
- ^ Маккиннон, Уильям Б. (10 апреля 2015 г.). «Влияние быстрого синхронного вращения Энцелада на интерпретацию гравитации Кассини» . Письма о геофизических исследованиях . 42 (7): 2137–2143. Бибкод : 2015GeoRL..42.2137M . дои : 10.1002/2015gl063384 . ISSN 0094-8276 . S2CID 135340263 .
- ^ Jump up to: а б Чадек, Ондржей; Тоби, Габриэль; Ван Холст, Тим; Массе, Марион; Шобле, Гаэль; Лефевр, Аксель; Митри, Джузеппе; Баланд, Роз-Мари; Бегоункова, Мария; Буржуа, Оливье; Трин, Энтони (11 июня 2016 г.). «Внутренний океан и ледяная оболочка Энцелада определены на основе данных гравитации, формы и либрации Кассини» . Письма о геофизических исследованиях . 43 (11): 5653–5660. Бибкод : 2016GeoRL..43.5653C . дои : 10.1002/2016gl068634 . ISSN 0094-8276 . S2CID 133015695 .
- ^ Jump up to: а б Нойманн, Владимир; Крузе, Антонио (30 августа 2019 г.). «Дифференциация Энцелада и сохранение пористого ядра» . Астрофизический журнал . 882 (1): 47. Бибкод : 2019ApJ...882...47N . дои : 10.3847/1538-4357/ab2fcf . ISSN 1538-4357 .
- ^ Jump up to: а б Вэнс, Стивен Д.; Пэннинг, Марк П.; Штелер, Саймон; Каммарано, Фабио; Биллс, Брюс Г.; Тоби, Габриэль; Камата, Шуничи; Кедар, Шарон; Сотин, Кристофер; Пайк, Уильям Т.; Лоуренс, Ральф; Хуан, Синь-Хуа; Джексон, Дженнифер М.; Банердт, Брюс (2018). «Геофизические исследования обитаемости в покрытых льдом океанических мирах» . Журнал геофизических исследований: Планеты . 123 (1): 180–205. arXiv : 1705.03999 . Бибкод : 2018JGRE..123..180В . дои : 10.1002/2017je005341 . ISSN 2169-9097 . S2CID 253094329 .
- ^ Олсен, Кира Г.; Херфорд, Терри А.; Шмерр, Николас К.; Хуан, Монг-Хан; Брант, Келли М.; Зиппаро, София; Коул, Хэнк М.; Астер, Ричард К. (2021). «Прогнозируемая сейсмическая активность в разломах Тигровой полосы на Энцеладе, Сатурн, на основе аналогового исследования приливно-модулированных ледяных землетрясений на шельфовом леднике Росса, Антарктида» . Журнал геофизических исследований: Планеты . 126 (6). Бибкод : 2021JGRE..12606862O . дои : 10.1029/2021je006862 . ISSN 2169-9097 . S2CID 236377650 .
- ^ ВОСЕН, П (2019). «Без чемпиона спускаемый аппарат на Европу отходит на второй план НАСА» . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ «Главная | Сейсмометр для исследования структуры льда и океана (SIIOS)» . www.lpl.arizona.edu . Проверено 8 октября 2023 г.
- ^ Марусяк, Анжела; Делла Джустина, Даниэлла; Бейли, С. Хоп; Брей, Вероника; Авенсон, Брэд; Петтит, Эрин; Вебер, Рене; Шмерр, Николас; Вагнер, Натали (11 декабря 2019 г.). «Окружающая сейсмичность европейских аналогов с использованием сейсмометра для исследования структуры льда и океана (SIIOS)» . Ess Открытый архив электронных распечаток . 105 . Бибкод : 2019esoar.10501283M . дои : 10.1002/essoar.10501282.1 . Проверено 8 октября 2023 г.
- ^ «НАСА: Артемида» . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ «ДАЛИ» . Исследовательский центр НАСА имени Гленна . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ Палмер, Дерек (1980), «1. Введение» , Обобщенный обратный метод интерпретации сейсмической рефракции , Общество геологоразведочных геофизиков, стр. 1–2, doi : 10.1190/1.9781560802426.ch1 , ISBN 978-0-931830-14-3 , получено 4 октября 2023 г.
- ^ Шериф, RE; Гелдарт, LP (25 августа 1995 г.). Разведочная сейсмология . Издательство Кембриджского университета. дои : 10.1017/cbo9781139168359 . ISBN 978-0-521-46282-2 .
- ^ Jump up to: а б с Телфорд, штат Вирджиния; Гелдарт, LP; Шериф, RE (26 октября 1990 г.). Прикладная геофизика . Издательство Кембриджского университета. дои : 10.1017/cbo9781139167932 . ISBN 978-0-521-32693-3 .
- ^ Дзевонски, AM; Чоу, Т.-А.; Вудхаус, Дж. Х. (10 апреля 1981 г.). «Определение параметров очага землетрясения по данным о форме волн для изучения глобальной и региональной сейсмичности» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 86 (Б4): 2825–2852. Бибкод : 1981JGR....86.2825D . дои : 10.1029/jb086ib04p02825 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Нолет, Густ (25 сентября 2008 г.). Бревиарий сейсмической томографии . Издательство Кембриджского университета. дои : 10.1017/cbo9780511984709 . ISBN 978-0-521-88244-6 .
- ^ Лэнгстон, Чарльз А. (10 августа 1979 г.). «Структура под горой Рейнир, штат Вашингтон, полученная на основе телесейсмических объемных волн» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 84 (Б9): 4749–4762. Бибкод : 1979JGR....84.4749L . дои : 10.1029/jb084ib09p04749 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Jump up to: а б Лигорриа, Хуан Пабло; Аммон, Чарльз Дж. (1 октября 1999 г.). «Итеративная деконволюция и оценка функции приемника» . Бюллетень Сейсмологического общества Америки . 89 (5): 1395–1400. Бибкод : 1999BuSSA..89.1395L . дои : 10.1785/bssa0890051395 . ISSN 1943-3573 .
- ^ Джулия, Дж.; Аммон, CJ; Херрманн, РБ; Коррейг, AM (2000). «Совместное обращение функции приемника и наблюдения за дисперсией поверхностных волн» . Международный геофизический журнал . 143 (1): 99–112. Бибкод : 2000GeoJI.143...99J . дои : 10.1046/j.1365-246x.2000.00217.x . ISSN 0956-540X .
- ^ Шапиро, Нью-Мексико; Кампильо, М. (8 апреля 2004 г.). «Появление широкополосных волн Рэлея из корреляций окружающего сейсмического шума» . Письма о геофизических исследованиях . 31 (7): н/д. Бибкод : 2004GeoRL..31.7614S . дои : 10.1029/2004gl019491 . ISSN 0094-8276 . S2CID 26137057 .
- ^ Jump up to: а б Лобкис Олег И.; Уивер, Ричард Л. (1 декабря 2001 г.). «О возникновении функции Грина в корреляциях диффузного поля» . Журнал Акустического общества Америки . 110 (6): 3011–3017. Бибкод : 2001ASAJ..110.3011L . дои : 10.1121/1.1417528 . ISSN 0001-4966 .
- ^ Бенсен, Джорджия; Ритцволлер, Миннесота; Бармин, народный депутат; Левшин А.Л.; Лин, Ф.; Москетти, член парламента; Шапиро, Нью-Мексико; Ян, Ю. (2007). «Обработка данных сейсмического окружающего шума для получения надежных измерений дисперсии широкополосных поверхностных волн» . Международный геофизический журнал . 169 (3): 1239–1260. arXiv : 2007.03374 . Бибкод : 2007GeoJI.169.1239B . дои : 10.1111/j.1365-246x.2007.03374.x . ISSN 0956-540X . S2CID 229068738 .
- ^ Тарантола, Альберт (1984). «Инверсия данных сейсмоотражения в акустическом приближении» . Геофизика . 49 (8): 1259–1266. Бибкод : 1984Geop...49.1259T . дои : 10.1190/1.1441754 . ISSN 0016-8033 .
- ^ Арнульф, AF; Хардинг, Эй Джей; Сингх, Южная Каролина; Кент, генеральный менеджер; Кроуфорд, В. (2012). «Мелкомасштабная скоростная структура верхней океанической коры на основе полной инверсии формы волны нисходящих данных продолжающихся сейсмических отражений на вулкане Лаки-Страйк, Срединно-Атлантический хребет» . Письма о геофизических исследованиях . 39 (8): н/д. Бибкод : 2012GeoRL..39.8303A . дои : 10.1029/2012gl051064 . ISSN 0094-8276 . S2CID 129159004 .
- ^ Вирье, Ж.; Оперто, С. (2009). «Обзор полноволновой инверсии в разведочной геофизике» . Геофизика . 74 (6): ВКК1 – ВКК26. дои : 10.1190/1.3238367 . ISSN 0016-8033 . S2CID 43945073 .
- ^ Фихтнер, Андреас; Кеннетт, Брайан Л.Н.; Игель, Хайнер; Бунге, Ханс-Петер (2009). «Полная сейсмическая волновая томография структур верхней мантии Австралазийского региона с использованием сопряженных методов» . Международный геофизический журнал . 179 (3): 1703–1725. Бибкод : 2009GeoJI.179.1703F . дои : 10.1111/j.1365-246x.2009.04368.x . ISSN 0956-540X . S2CID 20101319 .
- ^ Jump up to: а б Фукао, Ёсио; Обаяси, Масаюки (2013). «Погруженные плиты застоялись наверху, проникли насквозь и оказались в ловушке ниже 660-километрового разрыва» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 118 (11): 5920–5938. Бибкод : 2013JGRB..118.5920F . дои : 10.1002/2013jb010466 . ISSN 2169-9313 . S2CID 129872709 .
- ^ Кокецу, К; Мияке, Х; Сузуки, Х (2012). «Японская интегрированная модель скоростной структуры, версия 1». В материалах 15-й Всемирной конференции по сейсмостойкой инженерии (Том 1, стр. 4). Лиссабон .
- ^ Jump up to: а б Судо, Ю.; Конг, Л. (22 июня 2001 г.). «Трехмерная сейсмическая скоростная структура под вулканом Асо, Кюсю, Япония» . Бюллетень вулканологии . 63 (5): 326–344. Бибкод : 2001BVol...63..326S . дои : 10.1007/s004450100145 . ISSN 0258-8900 . S2CID 129741504 .
- ^ Инженерно-геологическая практика в Гонконге . Инженерно-геологическое бюро. 2007.
- ^ Зельт, Колин А.; Азария, Арон; Левандер, Алан (2006). «3D сейсмическая рефракционная томография на участке загрязнения подземных вод» . Геофизика . 71 (5): H67–H78. Бибкод : 2006Geop...71H..67Z . дои : 10.1190/1.2258094 . ISSN 0016-8033 .
- ^ Монтаньер, Жан-Поль; Танимото, Тосиро (10 ноября 1991 г.). «Глобальная томография сейсмических скоростей и анизотропии верхней мантии» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 96 (Б12): 20337–20351. Бибкод : 1991JGR....9620337M . дои : 10.1029/91jb01890 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Чжао, Дапэн; Лей, Цзяньше (2004). «Вариации траектории сейсмических лучей в трехмерной глобальной скоростной модели» . Физика Земли и недр планет . 141 (3): 153–166. Бибкод : 2004PEPI..141..153Z . дои : 10.1016/j.pepi.2003.11.010 . ISSN 0031-9201 . S2CID 128762583 .
- ^ Тарантола, А.; Валетт, Б. (22 октября 1981 г.). «Обратные задачи = Поиск информации» . Журнал геофизики . 50 (1): 159–170. ISSN 2643-9271 .
- ^ Тарантола, Альберт (2005). Теория обратной задачи и методы оценки параметров модели . Общество промышленной и прикладной математики. дои : 10.1137/1.9780898717921 . ISBN 978-0-89871-572-9 .
- ^ Логнонне, П.; Банердт, ВБ; Джардини, Д.; Пайк, WT; Кристенсен, Ю.; Лаудет, П.; де Рокур, С.; Цвайфель, П.; Калькутт, С.; Бирвирт, М.; Херст, К.Дж.; Иджпелаан, Ф.; Умланд, JW; Лорка-Сехудо, Р.; Ларсон, ЮАР (28 января 2019 г.). «SEIS: сейсмический эксперимент Insight для определения внутренней структуры Марса» . Обзоры космической науки . 215 (1): 12. Бибкод : 2019ССРв..215...12Л . дои : 10.1007/s11214-018-0574-6 . ISSN 1572-9672 . ПМК 6394762 . ПМИД 30880848 .
Для этой статьи необходимы дополнительные или более конкретные категории . ( ноябрь 2023 г. ) |