下地幔D''区各向异性的波形模拟方法及应用研究

下地幔D''区的物质状态和结构是地核的热释放、地幔的对流等地球演化过程的产物，因而也是认识这些过程的关键研究对象。下地幔物质在D''区的流动方式以及D''区的物质分层或相态等，都能造成复杂的各向异性特征。对D''区地震各向异性的研究，是深入探索深部地球动力学的重要内容。本研究拟发展针对下地幔非均匀、各向异性介质的混合波形模拟方法，提高应用高密度地震台站数据探测下地幔各向异性异常体的分辨能力。这种方法将结合解析解方法迅速和数值方法建模灵活的优点。应用该方法研究下地幔D''区的速度结构与各向异性特征，为下地幔动力学过程、机制和演化研究提供高辨率的地震学证据。

本项目针对下地幔各向异性特征这一科学目标，发展适用于非均匀各向异性介质的地震波波形模拟方法：基于谱元－简正振型耦合方法拓展了一种模拟地震波在地球核幔边界D’’区各向异性介质中传播的三维混合数值方法；基于谱元－广义射线方法发展了一种适用于上地幔各向异性介质的二维混合方法。收集、分析了中国东部2002－2010年部分三分量宽频地震台站SKS震相观测数据，获得了中国东部上地幔各向异性特征分布图；综合分析了SKS及SKKS震相观测数据，但目前并未获得明显的反映核幔边界各向异性特征的波形数据，目前此部分工作仍将继续。