理学 >>> 地球物理学 >>> 固体地球物理学 空间物理学
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摘要:全球板块边界系统的形成是板块构造出现的关键一步,数千公里的板块边界是如何在极短的地质时间内形成的,至今仍尚不清晰。为了判别俯冲起始和板块边界形成的驱动力,荷兰科学家van Hinsbergen对105 Ma左右印度和非洲板块之间形成的一条长度超过12000 km的板块边界进行了全面重建,分析得到:同时代上升的地幔柱是板块旋转唯一可能的触发因素,厚的克拉通岩石圈在地幔柱诱发板块旋转进而触发俯冲...
热点是指地球表面长期经历火山活动的地区。来自全波形层析成像结果显示,太平洋下方的超级地幔柱近垂直上升到地幔过渡带的底部,进入到上地幔 (French and Romanowicz, 2015);来自前驱波和接收函数的结果显示,地幔柱似乎在部分区域已经穿过地幔过渡带,进入到上地幔中,不仅使地幔形成热和化学异常 (Yu et al., 2018; Kemp et al. 2019),也可能将核幔边界的...
古特斯洋是亚洲众多地块拼贴汇聚过程中形成的最重要的大洋之一,其西部分离于冈瓦纳和劳亚大陆,东部分隔原始亚洲大陆块体与冈瓦纳大陆。古特提洋东部至少涉及两个“洋盆”或者古特提斯洋的“分支”,包括古特提斯洋北支古金沙江洋(勉略洋)和南支龙木错-双湖洋。了解这两个洋盆的演化历史对于理解整个古特提洋至关重要。
地球内部广泛存在地震各向异性,其中地壳与地幔介质各向异性尤为显著(Crampin and Peacock, 2008;Silver, 1996),而有关地核介质各向异性的研究较为鲜见。地核各向异性对理解内核的生长过程起着重要作用,将有助于理解“地球发电机”的演化模式。
北京时间2022年1月8日01时45分,青海海北洲门源县发生6.9级地震,震中位于N 37.77°,E 101.26°,震源深度10km。通过差分干涉测量(D-InSAR)方法处理哨兵1号(Sentinel-1)卫星影像,干涉雷达(InSAR)初步结果显示此次地震为走滑地震,降轨最大形变量约为70cm。
和许多类地行星相同,地球长期演化的主控因素是地幔温度,地幔潜温(potential temperature)长期降低(secular cooling),改变着地球内部物质的密度、强度和相态,这使得早期板块构造的方式可能与现今不同。西澳大利亚是世界上已知最古老也是保存最好的克拉通地区之一,特别是其西北部分记录了从太古代到元古代的复杂演化历史,是认识早期板块构造动力学过程和机制的理想场地。然而,西北澳...
2020年12月1日,举世瞩目的嫦娥五号探测器成功着陆在了月球风暴洋北部地区,并于12月17日将1731克的月球样品返回地球,基于样品的实验室研究,确定了着陆区玄武岩的年龄约为20亿年(Li et al., 2021;Che et al., 2021)。除了采集月球样品返回地球之外,嫦娥五号探测器的另外一个重要任务是在原位条件下获取采样区的形貌与物质成分,解析月表水特征。月表水的探测对于约束月球的...
深空探测的一项重要研究内容是理解行星、太阳系乃至宇宙的起源与演化,这是预测地球未来的演化方向、人类宜居环境可持续发展的关键。在这一研究中,时间是核心科学问题。因此,对行星表面物质的年龄测定是第一步,可以说,深空探测的一项重大科学任务就是对行星表面进行年龄测定。
在高山峡谷区,岩体滑坡对地表侵蚀、化学风化、水文过程、碳循环和地貌演化等过程起着重要作用。同时,岩体滑坡,尤其是大型岩崩,是一种严重的自然灾害,威胁着人类生命财产的安全,并对基础设施造成严重破坏。因此,为了更好地量化滑坡引发的物质流动和减轻滑坡危害,岩体滑坡规模的控制要素一直是地球科学及工程减灾领域的研究难点和热点问题。
远离板块边界的人类工业活动导致的诱发地震已经成为了一个引起广泛关注的全球性问题。过去的主流观点认为与水力压裂和注水行为相关的诱发地震的机理为潜在活动断层内部孔隙压力的升高导致的断层抗剪强度的降低(Guglielmi et al., 2015; Rubinstein and Mahani, 2015; Weingarten et al., 2015),比如美国中部大陆的诱发地震活动,但这种机制不适用...
火星大气逃逸是火星探测的核心科学问题。研究火星大气逃逸有助于我们深入理解火星全球气候环境的演变过程。研究表明,太阳风是驱动火星大气粒子逃逸的最有效驱动源。这是因为火星没有全球磁场,太阳风可直接与火星电离层或大气离子发生相互作用,并通过电磁力不断剥蚀、加速大气离子逃逸到行星际空间中。
电离层偶发E层(Sporadic E layer,简称Es层),存在于地面上方90-130 km以内的空间区域,是在风剪切作用下形成的密度显著高于周边区域的金属离子层。由于风剪切结构受到多种物理机制的调制,因此Es层内常伴随有各种尺度的不均匀结构。在之前的研究中,孙文杰等(2018, 2020, 2021,JGR)开发了从GNSS TEC数据中提取Es扰动的方法,并基于统计研究得到了大尺度(大于1...
众所周知,地球具有全球性的偶极磁场。 地球偶极磁场起源于内部发电机,向外延展到太空,与外部太阳风等离子体发生相互作用,形成磁层空间。地球全球偶极磁场能有效屏蔽太阳风的高能带电粒子轰击,使得磁层犹如一个保护罩庇护了地球的大气圈、水圈、生物圈等(见图1)。
地球内部变化过程对了解地球演化历史至关重要。但由于地球深部物质保存困难,对早期(3亿年前)板块俯冲模式、地幔柱出现以及大型低剪切波速区稳定性等地球内部过程的认识缺乏约束。而古地磁记录特别是古地磁强度,可作为反映地球发电机启动、地球内核形成等早期地球深部过程的关键指标。显生宙存在数千万年不发生磁极倒转的超静磁期,这一过程被认为与地球深部的变化有关。目前古地磁结果显示地质时期可能存在三个超静磁期,分别...
双俯冲带普遍暴露出大陆边缘高压-超高压变质地体,这一现象受到地质学家的广泛关注和深入研究。台湾造山带和阿尔卑斯造山带均形成于极性相反的双俯冲-碰撞体系,却暴露出不同的高压和高压-超高压变质岩类型(图1)。然而,该体系下大陆边缘俯冲、碰撞和折返的动力学演化过程以及控制高压-超高压变质岩俯冲和折返的关键性参数至今未被充分研究和理解。

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