中国地球物理学会第33届学术年会分专题研讨会剪影讨论会纪要

50-地震波传播与成像


召集人: 杨顶辉 刘伊克 李小凡 赵志新 符力耘
提交论文83篇,口头报告46篇,张贴报告32篇。
一、论文涉及的主要内容和主要成果
      本专题为地球物理学中的地震学和地球物理学,主要包含地震波传播理论、地震成像方法和技术及其应用研究,从今年年会的投稿内容和报告情况来看,其主要的热点内容及主要成果包括:
      1、地震波传播的高效数值模拟方法,主要包括:大尺度远震模拟的混合方法,时间数值频散压制方法,球形层状模型的指数传播矩阵方法,时间域优化的有限差分法,以及高性能加速方案等;
      2、地震全波形反演方法的研究,主要包括:三维远震波形反演,基于近似解析离散化方法的频率域全波形反演,FK域早至波与全波形联合反演等;
      3、地震偏移理论及方法研究,主要包括:粘弹性介质中地震波偏移方法,多次波分阶模拟方法,多震源采集的偏移方法以及基于坡印廷矢量的逆时偏移方法等;
      4、实际研究区域成像研究 ,包括华北地区远震波形成像,金沙江下游水库区速度结构成像,基于背景噪声互相关函数二维结构成像研究等;
      5、地震定位新方法,包括基于波形的辅助函数地震定位方法、二次Wasserstein度量的地震定位等。
二、新的学术观点、学术增长点和科技动向:
      本专题的研究方向集中在国际前沿热点领域。求解大尺度复杂地球模型的理论地震图和勘探尺度耗散、各向异性介质中波动方程的数值方法是本次年会的热点,涌现出了一批新的方法和成果,如:TSOS-FK混合方法的远震波场模拟,计算理论地震图的指数传播矩阵方法,分数阶导数的粘弹性方程正演方法,正演模拟的并行加速方案,交错网格伪谱法辅助微分方程复频移完全匹配层方法,及其它时间与空间优化方法等。
      全波形反演的研究在本次年会中占了较大比例,取得了很多新进展,如三维远震波形成像,基于保相位优化保辛格式的时间域全波形反演方法,频率域基于近似解析离散化算法的全波形反演,曲线网格有限差分的adjoint波形反演,FK域早至波与全波形联合反演,等等。这些研究针对全波形反演面临的难题,提出了很多新的方法,以减少正演过程的计算量,提高计算效率和反演的精度,扩大反演的收敛域,降低对初始模型的依赖以及提高抗噪能力。这些研究展示了全波形反演是当前地球物理学科的热点问题,也是当前和未来探索地下复杂构造的重要发展方向。
      地震偏移成像方面也有很多研究成果,如基于矢量波分离的弹性波逆时偏移,多次波分阶模拟及最小二乘偏移成像,基于多震源采集的最小二乘逆时偏移,基于坡印廷矢量的各向异性逆时偏移,等等。这些研究致力于将偏移方法应用至更复杂的介质,提高计算速度,以及提高偏移成像的质量。
      此外,辅助函数法和基于二次Wasserstein度量方法被引入到地震定位研究中,扩大了反演的收敛域,提高了定位精度,展示了新的学术观点和新的生长点;频率域NAD全波形反演、背景噪声互相关函数成像等也是重要的学术增长点。这些成果引起了大家的广泛关注。

52-地幔和地核的物质组成、结构特征和动力学过程


召集人: 孙道远 黄海军 李娟 倪四道 邓力维
提交论文14篇,口头报告10篇,张贴报告4篇。
一、论文涉及的主要内容和主要成果
      1、地幔转换带的地震学、矿物物理、动力学的性质。主要成果有:西北太平洋410-km间断面上低速层的发现;地幔柱对660-km间断面的影响的动力学研究。
      2、地核的地震学和矿物物理研究。主要成果有:发现了地球内核边界局部糊状层;内核表面随时间变化来解释内核震相随时间的变化;内核各向异性、极高泊松比和剪切模量软化的关系;Fe-Si合金的实验室研究。
      3、下地幔的地震学和矿物物理研究。主要成果有:下地幔超重含水矿物的发现;颚霍茨克海地区下地幔可能的俯冲板块信号。
二、新的学术观点、学术增长点和科技动向
      1、下地幔的含水矿物的物理特性的研究。发现了超重含水矿物,可以一直下沉到核幔边界。这个新的含水矿物在地震学和动力学上的意义?矿物学上如何解释晶体结构的突然变化?
      2、内核及内外核表面的矿物物理和地震学研究。发现了内核表面随时间的变化。如何在动力学上解释这些瞬变的内核表面结构?发现了内核是Si亏损的。内核需要什么样的矿物学模型来同时解释各向同性和各向异性的速度结构?
      3、俯冲板块在转换带和下地幔的形态?俯冲板块和地幔柱是如何形成地幔转换带的?