固体地球物理学概论地震层析成像教学课件

学概论第八章第八章地球内部各向异性与地震层析成像口地球内部介质的各向异性口地震层析成像的基本思路学概论第八章地球内部介质的各向异性1964年,Hess首次发现大洋岩石圈地震波场速度的各向异性当地震波动上部地壳中传播时,尤其是通过孔隙、裂缝或断裂时,表现为波在双相介质中的传播而产生各向异性;当地震波在地壳下部和地幔中传播时,地幔矿物晶格优选方向以及物质分异、调整和运移,导致地震波场的各向异性显然这些都与介质的性质和所处环境的应力、应变以及物质与能量的交换,以及流体流动方向等差异有关,也说明了其征成因的差异研究表明,地震波速度各向异性产生于介质的结构与构造环境。学概论第八章地球内部介质的各向异性(续一)些证据:对华北地块韧性剪切地带几种代表上、个、下地授深度的糜棱岩及其围岩在高温高压条件下P波速度各向异性测定结果表明(1)沿廉棱岩面理方向的P波速度大于与面理垂直方向的P波速度,差值为015-0.30km/s,各向异性为3%~5%;(2)糜棱岩的P波速度低于其围岩,差值约为0.100.45kms;(3)中地壳角闪岩相廉棱岩的P波速度备向异性比上地慢绿片岩相糜棱岩和下地壳麻粒岩相糜棱岩的各向异性高蛇纹岩和角闪岩样品在不同温压条件下的P、S波速度和Q值表明,这两种岩样对应的主要组成矿物叶蛇纹石和普通角闪石都具有很强的晶格优选方位。随着围岩压力的增加,波速和Q值均增大,在相互正交的个方向上(垂直或平行于层理面及线理方向)速度增大并不相同,这与微裂隙的逐渐闭合密切相关学概论第八章地球内部介质的各向异性(续二)不同围压下沿相互正交的XY,Z方向样品的线应变、P波速度和Q值线应变P波速度PQ值a000060.00327647.285.75664000.440.170.547.667315.96000210240.787.67.46.0286角叫岩201920.90.31|746926.91460.310.456000280.420597697.166.53198201964学概论第八章地球内部介质的各向异性(续三)蛇纹岩角岩【罩P/Pab)学概论第八章大洋岩石圆的各向异性海洋地壳各向异性主要于区域应力场作用和沉积岩、结晶岩中裂隙的分布有关。在活动构造与断裂区域内、糜棱岩中矿物优选定向可能起重要作用。研究表明,地层波速方位变化与地壳年龄、扩张速率以及构造形态均有关。相对于地壳速度变化、海洋地幔速度存在广泛的更为系统的各向异性。通过对不同海域的大量研究,在120~150km深处的上地慢以及软流圈均为各向异性。其原因可能为滑移过程或非静流应力引起的,当然还不能排除大陆板块运动的动力学过程,因为壳一慢边界温度为800-1000℃,压力在10Pa时,完全可以引起晶体主轴的优势走向分布学概论第八章大陆岩石圈的各向异性上地壳中地震各向异性主要体现在两个方面,即沉积岩成层性诱导的各向异性与裂隙诱导的各向异性。对于地壳结构与其形成的多种岩石中,最明显的一个特征就是矿物平行定向展布的趋势性。一系列等倾向的褶皱岩层显示出下地壳介质中脆性变形,而这些成层性结构却造成了大陆中下地壳的地震各向异性学概论第八章地幔、地核介质的各向异性在深度300-700km处力下地幔顶部和低速层底部之间的过波带,而在400km和650m处存在较大的地震波速度梯度带各间断面附近的介质中不论在纵向还是横向,都存在不均匀和各向异性地球内核存在各向异性,且各向异性对称轴与地球旋转轴间不会偏离太远,约为10°的小倾角。由于固态内核