stringtranslate.com

Сейсмическая томография

Сейсмическая томография или сейсмотомография — это метод визуализации недр Земли с использованием сейсмических волн . [1] Свойства сейсмических волн изменяются в зависимости от материала, через который они проходят. Сравнивая различия в сейсмических волнах, зарегистрированных в разных местах, можно создать модель подземной структуры. Чаще всего эти сейсмические волны генерируются землетрясениями или искусственными источниками, такими как взрывы. Различные типы волн, включая P- , S- , волны Рэлея и волны Лява , могут использоваться для томографических изображений, хотя каждая из них имеет свои преимущества и недостатки и используется в зависимости от геологической обстановки, покрытия сейсмометра , расстояния от близлежащих землетрясений и требуемого разрешения. Модель, созданная с помощью томографической визуализации, почти всегда является моделью сейсмической скорости , и особенности в этой модели могут быть интерпретированы как структурные, термические или композиционные изменения. Геологи применяют сейсмическую томографию в самых разных условиях, где интерес представляет структура недр, начиная от структуры всей Земли до нескольких верхних метров под поверхностью.

Теория

Томография решается как обратная задача . Сейсмические данные сравниваются с исходной моделью Земли, и модель модифицируется до тех пор, пока не будет найдено наилучшее возможное соответствие между прогнозами модели и наблюдаемыми данными. Сейсмические волны распространялись бы по прямым линиям, если бы Земля имела однородный состав, но структурные , химические и термические изменения влияют на свойства сейсмических волн, в первую очередь на их скорость , что приводит к отражению и преломлению этих волн. Местоположение и величина изменений в недрах могут быть рассчитаны с помощью процесса инверсии, хотя решения томографических инверсий не являются уникальными. Чаще всего в инверсии рассматривается только время пробега сейсмических волн. Однако достижения в методах моделирования и вычислительной мощности позволили подогнать различные части или всю измеренную форму сейсмической волны во время инверсии. [2] [3] [4]

Сейсмическая томография похожа на медицинскую рентгеновскую компьютерную томографию (КТ) в том, что компьютер обрабатывает данные приемника для создания трехмерного изображения, хотя КТ-сканирование использует затухание вместо разницы во времени прохождения. Сейсмическая томография должна иметь дело с анализом искривленных траекторий лучей, которые отражаются и преломляются внутри Земли, и потенциальной неопределенностью в местоположении гипоцентра землетрясения . КТ-сканирование использует линейные рентгеновские лучи и известный источник. [5]

История

В начале 20-го века сейсмологи впервые использовали изменения времени пробега сейсмических волн от землетрясений, чтобы сделать такие открытия, как существование Мохоровичича [ 6] и глубина внешнего ядра. [7] Хотя эти открытия разделяли некоторые основные принципы с сейсмической томографией, сама современная томография не была разработана до 1970-х годов с расширением глобальных сейсмических сетей. Сети, такие как Всемирная стандартизированная сеть сейсмографов, изначально были мотивированы подземными ядерными испытаниями , [8] но быстро продемонстрировали преимущества своих доступных стандартизированных наборов данных для геонаук . Эти разработки происходили одновременно с достижениями в методах моделирования и вычислительной мощности, которые были необходимы для решения больших обратных задач [9] [10] и создания теоретических сейсмограмм, [11] которые необходимы для проверки точности модели. [12] Еще в 1972 году [13] исследователи успешно использовали некоторые из основных принципов современной сейсмической томографии для поиска быстрых и медленных областей в недрах земли. [14]

Первая широко цитируемая публикация, которая во многом напоминает современную сейсмическую томографию, была опубликована в 1976 году и использовала локальные землетрясения для определения трехмерной структуры скорости под Южной Калифорнией. [15] [14] В следующем году время задержки P-волны было использовано для создания двухмерных карт скорости всей Земли в нескольких диапазонах глубин, [16] представляющих раннюю трехмерную модель. Первая модель с использованием итерационных методов, которые улучшают исходную модель небольшими шагами и требуются при наличии большого количества неизвестных, была создана в 1984 году. [17] Модель стала возможной благодаря итерации первой радиально анизотропной модели Земли , созданной в 1981 году. [18] Радиально анизотропная модель Земли описывает изменения свойств материала, в частности сейсмической скорости, вдоль радиального пути через Землю и предполагает, что этот профиль действителен для каждого пути от ядра до поверхности. Это исследование 1984 года также было первым, в котором термин «томография» был применен к сейсмологии, поскольку этот термин возник в медицинской области вместе с рентгеновской томографией . [12]

Сейсмическая томография продолжала совершенствоваться в течение последних нескольких десятилетий с момента ее первоначальной концепции. Развитие сопряженных инверсий, которые способны объединять несколько различных типов сейсмических данных в одну инверсию, помогает свести на нет некоторые компромиссы, связанные с любым отдельным типом данных. [12] Исторически сейсмические волны моделировались как одномерные лучи, метод, называемый «теорией лучей», который относительно прост в моделировании и обычно может хорошо соответствовать данным о времени пробега. [19] Однако зарегистрированные формы сейсмических волн содержат гораздо больше информации, чем просто время пробега, и на них влияет гораздо более широкий путь , чем предполагается теорией лучей. Такие методы, как метод конечной частоты, пытаются учесть это в рамках теории лучей. [20] Совсем недавно развитие «полной формы волны» или «волновой» томографии полностью отказалось от теории лучей. Этот метод моделирует распространение сейсмических волн во всей его сложности и может давать более точные изображения недр. Первоначально эти инверсии были разработаны в сейсморазведке [21] в 1980-х и 1990-х годах и были слишком сложны в вычислительном отношении для исследований глобального и регионального масштаба [12] , но развитие методов численного моделирования для имитации сейсмических волн [22] позволило томографии волновой формы стать более распространенной.

Процесс

Сейсмическая томография использует сейсмические записи для создания 2D и 3D моделей недр с помощью обратной задачи , которая минимизирует разницу между созданной моделью и наблюдаемыми сейсмическими данными. [23] Различные методы используются для разрешения аномалий в коре , литосфере , мантии и ядре на основе доступности данных и типов сейсмических волн, которые проходят через регион. Более длинные волны проникают глубже в Землю, но сейсмические волны не чувствительны к особенностям, значительно меньшим, чем их длина волны, и поэтому обеспечивают более низкое разрешение. Различные методы также делают разные предположения, которые могут иметь большое влияние на созданное изображение. Например, обычно используемые томографические методы работают путем итеративного улучшения исходной входной модели и, таким образом, могут давать нереалистичные результаты, если исходная модель необоснованна. [23]

Данные о P-волнах используются в большинстве локальных моделей и глобальных моделях в областях с достаточной плотностью землетрясений и сейсмографов. Данные о S- и поверхностных волнах используются в глобальных моделях, когда этого покрытия недостаточно, например, в океанических бассейнах и вдали от зон субдукции . Наиболее широко используются времена первого прибытия, но модели, использующие отраженные и преломленные фазы , используются в более сложных моделях, например, в моделях, отображающих ядро. Также используются дифференциальные времена пробега между фазами или типами волн.

Локальная томография

Локальные томографические модели часто основаны на временном сейсмическом массиве, нацеленном на определенные области, если только это не сейсмически активный регион с обширным постоянным сетевым покрытием. Они позволяют получать изображения коры и верхней мантии .

Региональная или глобальная томография

Упрощенные и интерпретированные изменения скорости P- и S-волн в мантии на юге Северной Америки, показывающие погруженную плиту Фараллон.

Томографические модели регионального и глобального масштаба обычно основаны на длинных волнах. Различные модели лучше согласуются друг с другом, чем локальные модели, из-за большого размера отображаемых ими объектов, таких как субдуцированные плиты и суперплюмы . Компромисс между охватом всей мантии и всей Земли заключается в грубом разрешении (сотни километров) и сложности отображения мелких объектов (например, узких плюмов). Хотя модели, полученные на основе P- и S-волн, часто используются для отображения различных частей недр, они в целом согласуются там, где есть перекрытие изображений. Эти модели используют данные как от постоянных сейсмических станций, так и от дополнительных временных массивов.

Приложения

Сейсмическая томография может разрешить анизотропию, неупругость, плотность и объемную скорость звука. [34] Изменения в этих параметрах могут быть результатом термических или химических различий, которые приписываются таким процессам, как мантийные плюмы, субдукционные плиты и изменения минеральной фазы. Более масштабные особенности, которые могут быть отображены с помощью томографии, включают высокие скорости под континентальными щитами и низкие скорости под центрами спрединга океана . [35]

Горячие точки

Крупная африканская провинция с низкой скоростью сдвига (суперплюм)

Гипотеза мантийного плюма предполагает, что области вулканизма, которые нелегко объяснить тектоникой плит, называемые горячими точками , являются результатом термического подъема в мантии. Некоторые исследователи предполагают, что верхний мантийный источник находится выше 660-километрового разрыва для этих плюмов, [36] в то время как другие предполагают гораздо более глубокий источник, возможно, на границе ядро-мантия . [37]

Хотя источник мантийных плюмов был предметом жарких споров с тех пор, как они были впервые предложены в 1970-х годах, [38] большинство современных исследований выступают в пользу того, что мантийные плюмы возникают на границе ядро-мантия или вблизи нее. [39] Это во многом обусловлено томографическими изображениями, которые показывают как сами плюмы [40] [41], так и большие зоны низкой скорости в глубокой мантии, которые, вероятно, способствуют образованию мантийных плюмов. Эти большие провинции с низкой скоростью сдвига , а также меньшие зоны сверхнизкой скорости постоянно наблюдались во многих томографических моделях глубин Земли [42]

Зоны субдукции

Погружающиеся плиты холоднее мантии, в которую они движутся. Это создает быструю аномалию, которая видна на томографических снимках. Томографические изображения были сделаны для большинства зон субдукции по всему миру и дали представление о геометрии коры и верхней мантии в этих областях. Эти изображения показали, что погружающиеся плиты сильно различаются по тому, насколько круто они движутся в мантию. [43] [44] Томографические изображения также показали такие особенности, как более глубокие части погружающейся плиты, отрывающиеся от верхней части. [45]

Другие приложения

Томография может использоваться для визуализации разломов , чтобы лучше понять их сейсмическую опасность . Это может быть сделано путем визуализации самого разлома путем наблюдения за различиями в сейсмической скорости на границе разлома [46] или путем определения структуры скоростей вблизи поверхности, [47] которая может иметь большое влияние на величину амплитуды сотрясения земли во время землетрясения из-за эффектов усиления участка . [48] Структура скоростей вблизи поверхности с помощью томографических изображений также может быть полезна для других опасностей, таких как мониторинг оползней для изменения содержания влаги вблизи поверхности , что влияет как на сейсмическую скорость, так и на потенциал будущих оползней. [49] [50]

Томографические изображения вулканов дали новое представление о свойствах лежащей в основе магматической системы . Эти изображения чаще всего использовались для оценки глубины и объема магмы, хранящейся в коре, [51] [52], но также использовались для ограничения таких свойств, как геометрия, температура или химия магмы. [53] [54] [55] Важно отметить, что как лабораторные эксперименты, так и исследования томографических изображений показали, что восстановление этих свойств только по скорости сейсмических волн может быть затруднено из-за сложности распространения сейсмических волн через сфокусированные зоны горячих, потенциально расплавленных пород. [56] [57]

Хотя сейсмическая томография сравнительно примитивна по сравнению с томографией на Земле, она была предложена для других тел в Солнечной системе и успешно использовалась на Луне . Данные, собранные с четырех сейсмометров , размещенных миссиями Apollo, использовались много раз для создания одномерных профилей скорости для Луны, [58] [59] [60] и реже трехмерных томографических моделей. [61] Томография основана на наличии нескольких сейсмометров, но смежные с томографией методы ограничения структуры Земли использовались на других планетах. Хотя на Земле эти методы часто используются в сочетании с моделями сейсмической томографии для лучшего ограничения местоположения подповерхностных особенностей, [62] [63] они все еще могут предоставлять полезную информацию о недрах других планетных тел, когда доступен только один сейсмометр. Например, данные, собранные прибором SEIS (сейсмический эксперимент для внутренней структуры) на InSight [64] на Марсе, смогли обнаружить марсианское ядро. [65]

Ограничения

Глобальные сейсмические сети неуклонно расширялись с 1960-х годов, но по-прежнему сосредоточены на континентах и ​​в сейсмически активных регионах. Океаны, особенно в южном полушарии, недостаточно охвачены. [66] Временные сейсмические сети помогли улучшить томографические модели в регионах, представляющих особый интерес, но обычно собирают данные только в течение месяцев или нескольких лет. Неравномерное распределение землетрясений смещает томографические модели в сторону сейсмически активных регионов. Методы, которые не полагаются на землетрясения, такие как исследования активных источников или томография окружающего шума, помогли визуализировать области с небольшой или нулевой сейсмичностью, хотя оба эти метода имеют свои собственные ограничения по сравнению с томографией на основе землетрясений.

Тип сейсмической волны, используемой в модели, ограничивает разрешение, которого она может достичь. Более длинные волны способны проникать глубже в Землю, но могут использоваться только для разрешения крупных объектов. Более высокое разрешение может быть достигнуто с помощью поверхностных волн, с тем компромиссом, что они не могут использоваться в моделях глубже, чем кора и верхняя мантия. Несоответствие между длиной волны и масштабом объекта приводит к тому, что аномалии выглядят уменьшенными по величине и размеру на изображениях. Модели P- и S-волн по-разному реагируют на типы аномалий. Модели, основанные исключительно на волне, которая приходит первой, естественно, предпочитают более быстрые пути, в результате чего модели, основанные на этих данных, имеют более низкое разрешение медленных (часто горячих) объектов. [67] Это может оказаться существенной проблемой в таких областях, как вулканы, где породы намного горячее, чем их окружение, и часто частично расплавлены. [68] Мелкие модели также должны учитывать значительные латеральные изменения скорости в континентальной коре.

Поскольку сейсмометры были развернуты в больших количествах только с конца 20-го века, томография способна просматривать изменения в структуре скоростей только на протяжении десятилетий. Например, тектонические плиты движутся только на миллиметры в год, поэтому общий объем изменений в геологической структуре из-за тектоники плит с момента развития сейсмической томографии на несколько порядков ниже, чем самое высокое разрешение, возможное с современными сейсмическими сетями. [69] Однако сейсмическая томография все еще используется для просмотра изменений структуры скоростей вблизи поверхности в масштабах времени от нескольких лет до нескольких месяцев. [70] [71]

Томографические решения не являются уникальными. Хотя статистические методы могут быть использованы для анализа обоснованности модели, неразрешимая неопределенность остается. [25] Это способствует трудностям сравнения обоснованности результатов различных моделей.

Вычислительная мощность ограничивает объем сейсмических данных, количество неизвестных, размер сетки и итераций в томографических моделях. Это имеет особое значение в океанических бассейнах, которые из-за ограниченного покрытия сети и плотности землетрясений требуют более сложной обработки удаленных данных. Мелководные океанические модели также требуют меньшего размера сетки модели из-за более тонкой коры. [72]

Томографические изображения обычно представляются с цветовой шкалой, представляющей силу аномалий. Это приводит к тому, что одинаковые изменения кажутся имеющими различную величину на основе визуального восприятия цвета, например, изменение от оранжевого к красному более тонкое, чем от синего к желтому. Степень насыщенности цвета также может визуально искажать интерпретации. Эти факторы следует учитывать при анализе изображений. [5]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Нолет, Г. (1987-01-01). "Распространение сейсмических волн и сейсмическая томография". В Нолет, Гауст (ред.). Сейсмическая томография . Сейсмология и разведочная геофизика. Springer Netherlands. стр. 1–23. doi :10.1007/978-94-009-3899-1_1. ISBN 978-90-277-2583-7.
  2. ^ Нолет, Г. (1987), Нолет, Гауст (ред.), «Распространение сейсмических волн и сейсмическая томография», Сейсмическая томография: с приложениями в глобальной сейсмологии и разведочной геофизике , Дордрехт: Springer Netherlands, стр. 1–23, doi :10.1007/978-94-009-3899-1_1, ISBN 978-94-009-3899-1, получено 2024-09-15
  3. ^ Коматич, Димитрий; Цубои, Сейджи; Тромп, Йерун (2005), «Метод спектральных элементов в сейсмологии», Seismic Earth: Array Analysis of Broadband Seismograms, 2005 , Blackwell Publishing Ltd., стр. 205–227, doi :10.1029/156GM13 , получено 15 сентября 2024 г.
  4. ^ Лоуренс, Джесси Ф.; Прието, Герман А. (2011-06-15). "Томография затухания западной части Соединенных Штатов от окружающего сейсмического шума". Журнал геофизических исследований . 116 (B6). Bibcode : 2011JGRB..116.6302L. doi : 10.1029/2010JB007836. ISSN  0148-0227.
  5. ^ ab "Сейсмическая томография — использование землетрясений для получения изображений недр Земли". Объединенные исследовательские институты сейсмологии (IRIS) . Получено 18 мая 2016 г.
  6. ^ Мохоровичич, А. (1910). «Potres od 8.x.1909; Das Beben vom 8.x.1909» [Землетрясение 8 октября 1909 года]. Godisnje Izvjesce Zagrebackog Meteoroloskog Opservatorija za godinu 1909 - Jahrbuch des Meteorologischen Observatoriums in Zagreb für das Jahr 1909 [Ежегодник Метеорологической обсерватории в Загребе за 1909 год] (на хорватском и немецком языках). 9 (4): 1–63.
  7. ^ Гутенберг, Б. (1914). «Über Erdbebenwellen VIIA [О землетрясениях 7а]». Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen, Mathematich-Physikalische Klasse. [Известия Общества наук в Гёттингене, Математик-физический класс]. (1914): 166–218.
  8. ^ Аммон, К.Дж.; Лэй, Т.; Симпсон, Д.У. (01.11.2010). «Великие землетрясения и глобальные сейсмические сети». Seismological Research Letters . 81 (6): 965–971. Bibcode : 2010SeiRL..81..965A. doi : 10.1785/gssrl.81.6.965. ISSN  0895-0695.
  9. ^ Бэкус, GE; Гилберт, JF (июль 1967 г.). «Численные приложения формализма для обратных геофизических задач». Geophysical Journal International . 13 (1–3): 247–276. Bibcode : 1967GeoJ...13..247B. doi : 10.1111/j.1365-246X.1967.tb02159.x . ISSN  0956-540X.
  10. ^ Woodhouse, JH (1974-06-01). "Поверхностные волны в латерально изменяющейся слоистой структуре". Geophysical Journal International . 37 (3): 461–490. Bibcode : 1974GeoJ...37..461W. doi : 10.1111/j.1365-246X.1974.tb04098.x . ISSN  0956-540X.
  11. ^ "Краткая история сейсмологии" (PDF) . Геологическая служба США (USGS). Архивировано из оригинала 3 августа 2016 года . Получено 4 мая 2016 года .{{cite web}}: CS1 maint: бот: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
  12. ^ abcd Liu, Q.; Gu, YJ (2012-09-16). "Сейсмическая визуализация: от классической к сопряженной томографии". Тектонофизика . 566–567: 31–66. Bibcode :2012Tectp.566...31L. doi :10.1016/j.tecto.2012.07.006.
  13. ^ Буа, П.; Ла Порт, М.; Лавернь, М.; Томас, Г. (июнь 1972 г.). «СЕЙСМИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ ОТ СКВАЖИНЫ К СКВАЖИНЕ». Geophysics . 37 (3): 471–480. doi :10.1190/1.1440273. ISSN  0016-8033.
  14. ^ ab Rawlinson, N.; Pozgay, S.; Fishwick, S. (2010-02-01). "Сейсмическая томография: окно в глубокую Землю". Physics of the Earth and Planetary Interiors . 178 (3–4): 101–135. Bibcode : 2010PEPI..178..101R. doi : 10.1016/j.pepi.2009.10.002.
  15. ^ Аки, Кейти; Ли, У. Х. К. (1976-08-10). «Определение трехмерных аномалий скорости под сейсмическим массивом с использованием времени прибытия первых P-волн от локальных землетрясений: 1. Однородная начальная модель». Журнал геофизических исследований . 81 (23): 4381–4399. Bibcode : 1976JGR....81.4381A. doi : 10.1029/JB081i023p04381.
  16. ^ Дзиевонски, Адам М.; Хагер, Брэдфорд Х.; О'Коннелл, Ричард Дж. (1977-01-10). «Крупномасштабные неоднородности в нижней мантии». Журнал геофизических исследований . 82 (2): 239–255. Bibcode : 1977JGR....82..239D. doi : 10.1029/JB082i002p00239.
  17. ^ Дзевонски, Адам М. (1984-07-10). «Картирование нижней мантии: определение латеральной неоднородности скорости P до степени и порядка 6». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 89 (B7): 5929–5952. Bibcode : 1984JGR....89.5929D. doi : 10.1029/JB089iB07p05929. ISSN  0148-0227.
  18. ^ Дзиевонски, Адам М.; Андерсон, Дон Л. (1981-06-01). «Предварительная справочная модель Земли». Physics of the Earth and Planetary Interiors . 25 (4): 297–356. Bibcode : 1981PEPI...25..297D. doi : 10.1016/0031-9201(81)90046-7. ISSN  0031-9201.
  19. ^ Нолет, Г. (1987), Нолет, Гауст (ред.), «Томография формы волны», Сейсмическая томография: с приложениями в глобальной сейсмологии и разведочной геофизике , Дордрехт: Springer Netherlands, стр. 301–322, doi :10.1007/978-94-009-3899-1_13, ISBN 978-94-009-3899-1, получено 2024-10-15
  20. ^ Монтелли, Рафаэлла; Нолет, Густ; Дален, ФА; Мастерс, Гай; Энгдаль, Э. Роберт; Хун, Шу-Хуэй (16 января 2004 г.). «Конечночастотная томография выявляет разнообразие плюмов в мантии». Наука . 303 (5656): 338–343. Бибкод : 2004Sci...303..338M. дои : 10.1126/science.1092485. ISSN  0036-8075. ПМИД  14657505.
  21. ^ Igel, Heinder; Djikpéssé, Hugues; Tarantola, Albert (февраль 1996 г.). «Инверсия формы волны морских отраженных сейсмограмм для импеданса P и коэффициента Пуассона». Geophysical Journal International . 124 (2): 363–371. Bibcode : 1996GeoJI.124..363I. doi : 10.1111/j.1365-246X.1996.tb07026.x .
  22. ^ Коматич, Димитри; Вилотт, Жан-Пьер (1998-04-01). «Метод спектральных элементов: эффективный инструмент для моделирования сейсмического отклика 2D и 3D геологических структур». Бюллетень сейсмологического общества Америки . 88 (2): 368–392. Bibcode : 1998BuSSA..88..368K. doi : 10.1785/BSSA0880020368. ISSN  1943-3573.
  23. ^ ab Rawlinson, N.; Pozgay, S.; Fishwick, S. (2010-02-01). "Сейсмическая томография: окно в глубокую Землю". Physics of the Earth and Planetary Interiors . 178 (3–4): 101–135. Bibcode : 2010PEPI..178..101R. doi : 10.1016/j.pepi.2009.10.002.
  24. ^ Brzostowski, Matthew; McMechan, George (1992). "3-D томографическое изображение скорости и затухания приповерхностных сейсмических волн". GeoScienceWorld . Общество геофизиков-разведчиков . Получено 2 июня 2023 г. .
  25. ^ ab Rawlinson, N.; Pozgay, S.; Fishwick, S. (2010-02-01). "Сейсмическая томография: окно в глубокую Землю". Physics of the Earth and Planetary Interiors . 178 (3–4): 101–135. Bibcode : 2010PEPI..178..101R. doi : 10.1016/j.pepi.2009.10.002.
  26. ^ Джулиан, Брюс (2006). "Сейсмология: охота за плюмами" (PDF) . mantleplumes.org . Получено 3 мая 2016 г. .
  27. ^ Yang, Yingjie; Forsyth, Donald W. (март 2008 г.). «Затухание в верхней мантии под Южной Калифорнией: физическое состояние литосферы и астеносферы». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 113 (B3). Bibcode : 2008JGRB..113.3308Y. doi : 10.1029/2007JB005118. ISSN  0148-0227.
  28. ^ Лоуренс, Джесси Ф.; Прието, Герман А. (2011-06-15). "Томография затухания западной части Соединенных Штатов от окружающего сейсмического шума". Журнал геофизических исследований . 116 (B6). Bibcode : 2011JGRB..116.6302L. doi : 10.1029/2010JB007836. ISSN  0148-0227.
  29. ^ ab Bensen, GD; Ritzwoller, MH; Barmin, MP; Levshin, AL; Lin, F.; Moschetti, MP; Shapiro, NM; Yang, Y. (1 июня 2007 г.). «Обработка данных о сейсмическом окружающем шуме для получения надежных измерений дисперсии широкополосных поверхностных волн». Geophysical Journal International . 169 (3): 1239–1260. arXiv : 2007.03374 . Bibcode :2007GeoJI.169.1239B. doi : 10.1111/j.1365-246X.2007.03374.x .
  30. ^ Шапиро, НМ (11 марта 2005 г.). «Высокоразрешающая поверхностно-волновая томография на основе окружающего сейсмического шума». Science . 307 (5715): 1615–1618. Bibcode :2005Sci...307.1615S. CiteSeerX 10.1.1.399.6167 . doi :10.1126/science.1108339. PMID  15761151. S2CID  10846386. 
  31. ^ Ван, Ядун; Аллам, Амир; Линь, Фань-Чи (28.11.2019). «Визуализация зоны повреждения разлома Сан-Хасинто около Анзы с помощью томографии окружающего шума с использованием плотного узлового массива». Geophysical Research Letters . 46 (22): 12938–12948. Bibcode : 2019GeoRL..4612938W. doi : 10.1029/2019GL084835. ISSN  0094-8276.
  32. ^ Ван, Ядун; Линь, Фань-Чи; Уорд, Кевин М. (27.02.2019). «Томография окружающего шума в зоне субдукции Каскадия с использованием плотных линейных сейсмических массивов и двойного формирования луча». Geophysical Journal International . 217 (3): 1668–1680. doi : 10.1093/gji/ggz109 . ISSN  0956-540X.
  33. ^ Монтелли, Рафаэлла; Нолет, Густ; Дален, ФА; Мастерс, Гай; Энгдаль, Э. Роберт; Хун, Шу-Хуэй (16 января 2004 г.). «Конечночастотная томография выявляет разнообразие плюмов в мантии». Наука . 303 (5656): 338–343. Бибкод : 2004Sci...303..338M. дои : 10.1126/science.1092485. ISSN  0036-8075. ПМИД  14657505.
  34. ^ Романович, Барбара (2003-01-01). "ГЛОБАЛЬНАЯ МАНТИЙНАЯ ТОМОГРАФИЯ: Состояние прогресса за последние 10 лет". Annual Review of Earth and Planetary Sciences . 31 (1): 303–328. Bibcode : 2003AREPS..31..303R. doi : 10.1146/annurev.earth.31.091602.113555.
  35. ^ Кири, Филипп; Клепеис, Кит А.; Вайн, Фредерик Дж. (2013-05-28). Глобальная тектоника. John Wiley & Sons . ISBN 978-1-118-68808-3.
  36. ^ Уэйт, Грегори П.; Смит, Роберт Б.; Аллен, Ричард М. (апрель 2006 г.). «Структура VP и VS горячей точки Йеллоустоуна по данным телесейсмической томографии: доказательства наличия плюма в верхней мантии». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 111 (B4). doi :10.1029/2005JB003867. ISSN  0148-0227.
  37. ^ Пирс, Кеннет Л.; Морган, Лиза А. (2009-11-20). «Вызван ли путь Йеллоустонской горячей точки глубоким мантийным плюмом? — Обзор вулканизма, разломов и подъемов в свете новых данных». Журнал вулканологии и геотермальных исследований . 188 (1): 1–25. Bibcode : 2009JVGR..188....1P. doi : 10.1016/j.jvolgeores.2009.07.009. ISSN  0377-0273.
  38. ^ Морган, В. Джейсон (1972). «Глубокие мантийные конвективные струи и движения плит». Бюллетень AAPG . 56 (2): 203–213. ISSN  0149-1423.
  39. ^ Копперс, Энтони АП; Беккер, Торстен В.; Джексон, Мэтью Г.; Конрад, Кевин; Мюллер, Р. Дитмар; Романович, Барбара; Штайнбергер, Бернхард; Уиттакер, Джоанн М. (2021-05-25). «Мантийные плюмы и их роль в земных процессах». Nature Reviews Earth & Environment . 2 (6): 382–401. Bibcode : 2021NRvEE...2..382K. doi : 10.1038/s43017-021-00168-6. ISSN  2662-138X.
  40. ^ Montelli, R.; Nolet, G.; Dahlen, FA; Masters, G. (ноябрь 2006 г.). "Каталог глубоких мантийных плюмов: новые результаты конечно-частотной томографии". Геохимия, геофизика, геосистемы . 7 (11). Bibcode : 2006GGG.....711007M. doi : 10.1029/2006gc001248. ISSN  1525-2027.
  41. ^ Френч, Скотт В.; Романович, Барбара (сентябрь 2015 г.). «Широкие плюмы, укорененные в основании мантии Земли под крупными горячими точками». Nature . 525 (7567): 95–99. Bibcode :2015Natur.525...95F. doi :10.1038/nature14876. ISSN  0028-0836. PMID  26333468.
  42. ^ Макнамара, Аллен К. (2019-06-05). «Обзор крупных провинций с низкой скоростью сдвига и зон сверхнизкой скорости». Тектонофизика . Связь тектоники плит и вулканизма с глубокой динамикой Земли – дань уважения Тронду Х. Торсвику. 760 : 199–220. Bibcode :2019Tectp.760..199M. doi :10.1016/j.tecto.2018.04.015. ISSN  0040-1951.
  43. ^ Портнер, Дэниел Эван; Родригес, Эмили Э.; Бек, Сьюзан; Зандт, Джордж; Скир, Алисса; Роча, Марсело П.; Бьянки, Марсело Б.; Руис, Марио; Франса, Жорж Санд; Кондори, Кристобаль; Альварадо, Патрисия (май 2020 г.). «Подробная структура субдуцированной плиты Наска в нижнюю мантию, полученная с помощью телесейсмической томографии P-волн континентального масштаба». Журнал геофизических исследований: Твердая Земля . 125 (5). Bibcode : 2020JGRB..12517884P. doi : 10.1029/2019JB017884. ISSN  2169-9313.
  44. ↑ Холл, Роберт; Спакман, Вим (30 июля 2002 г.). «Субдуцированные плиты под восточной частью региона Индонезия–Тонга: выводы из томографии». Earth and Planetary Science Letters . 201 (2): 321–336. Bibcode : 2002E&PSL.201..321H. doi : 10.1016/S0012-821X(02)00705-7. ISSN  0012-821X.
  45. ^ Шмандт, Брэндон; Хамфрис, Юджин (01.09.2010). «Сложная субдукция и мелкомасштабная конвекция, выявленные с помощью томографии объемных волн в верхней мантии западной части США». Earth and Planetary Science Letters . 297 (3): 435–445. Bibcode : 2010E&PSL.297..435S. doi : 10.1016/j.epsl.2010.06.047. ISSN  0012-821X.
  46. ^ Камей, Ри; Пратт, Р. Герхард; Цудзи, Такеши (2012-02-01). «Томографическое изображение формы волны мегасистемы разломов в сейсмогенной зоне субдукции Нанкай». Earth and Planetary Science Letters . 317–318: 343–353. Bibcode : 2012E&PSL.317..343K. doi : 10.1016/j.epsl.2011.10.042. ISSN  0012-821X.
  47. ^ Buddensiek, M.-L.; Sheng, J.; Crosby, T.; Schuster, GT; Bruhn, RL; He, R. (февраль 2008 г.). «Визуализация коллювиального клина с использованием томографии времени пробега и формы волны вдоль разлома Уосатч около Мейплтона, штат Юта». Geophysical Journal International . 172 (2): 686–697. Bibcode : 2008GeoJI.172..686B. doi : 10.1111/j.1365-246x.2007.03667.x. ISSN  0956-540X.
  48. ^ Андерсон, Джон Г.; Ли, Яцзе; Цзэн, Юэхуа; Дэй, Стивен (1996-12-01). «Контроль сильного движения верхними 30 метрами». Бюллетень сейсмологического общества Америки . 86 (6): 1749–1759. Bibcode : 1996BuSSA..86.1749A. doi : 10.1785/BSSA0860061749. ISSN  1943-3573.
  49. ^ Ле Бретон, Матье; Бонтемпс, Ноэли; Гиймо, Антуан; Байе, Лоран; Лароз, Эрик (01 мая 2021 г.). «Мониторинг оползней с использованием корреляции сейсмического окружающего шума: проблемы и приложения». Обзоры наук о Земле . 216 : 103518. Бибкод : 2021ESRv..21603518L. doi : 10.1016/j.earscirev.2021.103518. ISSN  0012-8252.
  50. ^ Уайтли, Дж. С.; Чемберс, Дж. Э.; Улеманн, С.; Бойд, Дж.; Чимпоясу, Миссури; Холмс, Дж. Л.; Инауэн, CM; Уотлет, А.; Хоули-Сиббетт, Л. Р.; Суджитапан, К.; Свифт, РТ; Кендалл, Дж. М. (2020-04-01). «Мониторинг оползней с использованием сейсмической рефракционной томографии — важность включения топографических изменений». Инженерная геология . 268 : 105525. Bibcode : 2020EngGe.26805525W. doi : 10.1016/j.enggeo.2020.105525. ISSN  0013-7952.
  51. ^ Кисер, Эрик; Паломерас, Имма; Левандер, Алан; Зелт, Колин; Хардер, Стивен; Шмандт, Брэндон; Хансен, Стивен; Крегер, Кеннет; Ульберг, Карл (июнь 2016 г.). «Магматические резервуары от верхней коры до Мохоровичича, выведенные из моделей высокого разрешения Vp и Vs под горой Сент-Хеленс, штат Вашингтон, США». Геология . 44 (6): 411–414. Bibcode : 2016Geo....44..411K. doi : 10.1130/G37591.1. hdl : 10366/155575. ISSN  0091-7613.
  52. ^ Лей, Цзяньше; Чжао, Дапэн (16 марта 2005 г.). «Томография P-волн и происхождение внутриплитного вулкана Чанбайшань в Северо-Восточной Азии». Тектонофизика . 397 (3): 281–295. Бибкод : 2005Tectp.397..281L. doi :10.1016/j.tecto.2004.12.009. ISSN  0040-1951.
  53. ^ Maguire, Ross; Schmandt, Brandon; Li, Jiaqi; Jiang, Chengxin; Li, Guoliang; Wilgus, Justin; Chen, Min (2022-12-02). «Накопление магмы на глубинах предшествующего хранения риолита под Йеллоустонской кальдерой». Science . 378 (6623): 1001–1004. Bibcode :2022Sci...378.1001M. doi :10.1126/science.ade0347. ISSN  0036-8075. PMID  36454843.
  54. ^ Флиндерс, Эштон Ф.; Шелли, Дэвид Р.; Доусон, Филип Б.; Хилл, Дэвид П.; Триполи, Барбара; Шен, Янг (01.09.2018). «Сейсмические свидетельства значительного расплавления под кальдерой Лонг-Вэлли, Калифорния, США». Геология . 46 (9): 799–802. Bibcode : 2018Geo....46..799F. doi : 10.1130/G45094.1. ISSN  0091-7613.
  55. ^ Paulatto, M.; Annen, C.; Henstock, TJ; Kiddle, E.; Minshull, TA; Sparks, RSJ; Voight, B. (январь 2012 г.). "Свойства магматического очага по данным комплексной сейсмической томографии и термического моделирования в Монтсеррате". Геохимия, геофизика, геосистемы . 13 (1). Bibcode : 2012GGG....13.1014P. doi : 10.1029/2011GC003892. ISSN  1525-2027.
  56. ^ Лис, Джонатан М. (2007-11-01). "Сейсмическая томография магматических систем". Журнал вулканологии и геотермальных исследований . Крупные кремнистые магматические системы. 167 (1): 37–56. Bibcode :2007JVGR..167...37L. doi :10.1016/j.jvolgeores.2007.06.008. ISSN  0377-0273.
  57. ^ Paulatto, Michele; Hooft, Emilie EE; Chrapkiewicz, Kajetan; Heath, Benjamin; Toomey, Douglas R.; Morgan, Joanna V. (2022-10-20). «Достижения в сейсмической визуализации магмы и кристаллического месива». Frontiers in Earth Science . 10. Bibcode : 2022FrEaS..10.0131P. doi : 10.3389/feart.2022.970131 . ISSN  2296-6463.
  58. ^ Goins, NR; Dainty, AM; Toksöz, MN (1981-06-10). «Лунная сейсмология: внутренняя структура Луны». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 86 (B6): 5061–5074. Bibcode : 1981JGR....86.5061G. doi : 10.1029/JB086iB06p05061. ISSN  0148-0227.
  59. ^ Накамура, Йосио (1983-01-10). "Структура сейсмической скорости лунной мантии". Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 88 (B1): 677–686. Bibcode : 1983JGR....88..677N. doi : 10.1029/JB088iB01p00677. ISSN  0148-0227.
  60. ^ Хан, А.; Мосегаард, К. (июнь 2002 г.). «Исследование недр Луны: нелинейная инверсия лунных сейсмических данных Аполлона». Журнал геофизических исследований: Планеты . 107 (E6): 5036. Bibcode : 2002JGRE..107.5036K. doi : 10.1029/2001JE001658. ISSN  0148-0227.
  61. ^ Чжао, ДаПэн; Лэй, ЦзяньШе; Лю, Люси (2008-12-01). «Сейсмическая томография Луны». Chinese Science Bulletin . 53 (24): 3897–3907. Bibcode : 2008SciBu..53.3897Z. doi : 10.1007/s11434-008-0484-1. ISSN  1861-9541.
  62. ^ Аммон, Чарльз Дж.; Рэндалл, Джордж Э.; Зандт, Джордж (1990-09-10). «О неуникальной инверсии функции приемника». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 95 (B10): 15303–15318. Bibcode : 1990JGR....9515303A. doi : 10.1029/JB095iB10p15303. ISSN  0148-0227.
  63. ^ Julià, J.; Ammon, CJ; Herrmann, RB; Correig, AM (октябрь 2000 г.). «Совместная инверсия функции приемника и наблюдения за дисперсией поверхностных волн». Geophysical Journal International . 143 (1): 99–112. Bibcode : 2000GeoJI.143...99J. doi : 10.1046/j.1365-246x.2000.00217.x . ISSN  0956-540X.
  64. ^ Банердт, В. Брюс; Смрекар, Сюзанна Э.; Банфилд, Дон; Джардини, 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 (март 2020 г.). «Первоначальные результаты миссии InSight на Марсе». Природа Геонауки . 13 (3): 183–189. Бибкод : 2020NatGe..13..183B. дои : 10.1038/s41561-020-0544-y. ISSN  1752-0908.
  65. ^ Штелер, Саймон К.; Хан, Амир; Банердт, В. Брюс; Логнонне, Филипп; Джардини, Доменико; Джейлан, Савас; Дрилло, Мелани; Дюран, А. Сесилия; Гарсия, Рафаэль Ф.; Хуан, Цюаньчэн; Ким, Доён; Лекич, Ведран; Самуэль, Анри; Шиммель, Мартин; Шмерр, Николас (23 июля 2021 г.). «Сейсмическое обнаружение марсианского ядра». Наука . 373 (6553): 443–448. Бибкод : 2021Sci...373..443S. дои : 10.1126/science.abi7730. hdl : 20.500.11850/498074. ISSN  0036-8075. PMID  34437118.
  66. ^ Джулиан, Брюс (2006). "Сейсмология: охота за плюмами" (PDF) . mantleplumes.org . Получено 3 мая 2016 г. .
  67. ^ Rawlinson, N.; Pozgay, S.; Fishwick, S. (2010-02-01). "Сейсмическая томография: окно в глубь Земли". Physics of the Earth and Planetary Interiors . 178 (3–4): 101–135. Bibcode : 2010PEPI..178..101R. doi : 10.1016/j.pepi.2009.10.002.
  68. ^ Maguire, Ross; Schmandt, Brandon; Chen, Min; Jiang, Chengxin; Li, Jiaqi; Wilgus, Justin (август 2022 г.). «Разрешение континентальных магматических резервуаров с помощью 3D поверхностной волновой томографии». Геохимия, геофизика, геосистемы . 23 (8). Bibcode : 2022GGG....2310446M. doi : 10.1029/2022GC010446. ISSN  1525-2027.
  69. ^ Дзевонски, Адам. «Глобальная сейсмическая томография: что мы действительно можем сказать и что мы выдумываем» (PDF) . mantleplumes.org . Получено 18 мая 2016 г. .
  70. ^ Мартини, Франческа; Бин, Кристофер Дж.; Саккоротти, Жилберто; Вивейрос, Фатима; Валленштейн, Николау (апрель 2009 г.). «Сезонные циклы изменений сейсмической скорости, обнаруженные с помощью кодоволновой интерферометрии на вулкане Фого, Сан-Мигель, Азорские острова, в 2003–2004 годах». Журнал вулканологии и геотермальных исследований . 181 (3–4): 231–246. Бибкод : 2009JVGR..181..231M. doi :10.1016/j.jvolgeores.2009.01.015. ISSN  0377-0273.
  71. ^ Ле Бретон, Матье; Бонтемпс, Ноэли; Гиймо, Антуан; Байе, Лоран; Лароз, Эрик (01 мая 2021 г.). «Мониторинг оползней с использованием корреляции сейсмического окружающего шума: проблемы и приложения». Обзоры наук о Земле . 216 : 103518. Бибкод : 2021ESRv..21603518L. doi : 10.1016/j.earscirev.2021.103518. ISSN  0012-8252.
  72. ^ Лю, Ц.; Гу, Й. Дж. (16.09.2012). «Сейсмическая визуализация: от классической к сопряженной томографии». Тектонофизика . 566–567: 31–66. Bibcode : 2012Tectp.566...31L. doi : 10.1016/j.tecto.2012.07.006.

Внешние ссылки

  1. ^ Хоссейни, Касра; Мэтьюз, Кара Дж.; Сиглох, Карин; Шепард, Грейс Э.; Домейер, Мэтью; Цехмистренко, Мария (май 2018 г.). «SubMachine: веб-инструменты для исследования сейсмической томографии и других моделей глубоких недр Земли». Геохимия, геофизика, геосистемы . 19 (5): 1464–1483. Bibcode : 2018GGG....19.1464H. doi : 10.1029/2018GC007431. ISSN  1525-2027. PMC 6109961. PMID 30174559  .