理学 >>> 地球物理学 >>> 固体地球物理学 空间物理学
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Wilson (1963) 根据太平洋、大西洋及印度洋中火山岛的分布特征及年龄顺序提出了热点假说, 该假说认为岩石圈下的热点是相对“静止”的,当岩石圈从其上方漂过时,就会形成线状分布的火山岛链。在此基础上,Morgan (1971)提出的地幔柱假说,指出热物质自核幔边界(core-mantle boundary, CMB)上升,形成细长的柱状体并到达地表,称为地幔柱,而热点则是地幔柱在地表处的表现...
近日,《自然—地球科学》在线报道了中科院海洋研究所与日本东北大学的合作研究成果。团队利用最新的天然地震数据对全球多条俯冲带大洋软流圈结构进行了高分辨率的层析成像研究,揭示了俯冲大洋板块之下软流圈的低速不均一性特征,并发现这种不均一性与9级以上巨大地震的发震位置及破裂范围存在对应关系,进而提出俯冲板块下的软流圈结构不均一性影响俯冲带大地震的发震机制。
随着印度和欧亚大陆之间的碰撞,印度大陆岩石圈沿着汇聚边界进入欧亚大陆的下方。陆陆碰撞后的大陆俯冲是深入理解印亚碰撞动力学过程的关键科学问题,而俯冲大陆岩石圈的形态与结构可为认识大陆俯冲提供重要的观测约束。喜马拉雅东构造结是青藏高原地形变化最剧烈、构造最复杂的地区,发育强烈的岩浆活动、变质作用和陆内中源地震,暗示了其下方可能存在复杂的俯冲板片形态与结构。缅甸地区位于东构造结南部,北接喜马拉雅陆陆碰撞...
随着印度和欧亚大陆之间的碰撞,印度大陆岩石圈沿着汇聚边界进入欧亚大陆的下方。陆陆碰撞后的大陆俯冲是深入理解印亚碰撞动力学过程的关键科学问题,而俯冲大陆岩石圈的形态与结构可为认识大陆俯冲提供重要的观测约束。喜马拉雅东构造结是青藏高原地形变化最剧烈、构造最复杂的地区,发育强烈的岩浆活动、变质作用和陆内中源地震,暗示了其下方可能存在复杂的俯冲板片形态与结构。缅甸地区位于东构造结南部,北接喜马拉雅陆陆碰撞...
先进核能系统涉及的机械装备复杂多样,服役于核反应堆运动部件的润滑材料不仅承受运动过程中高温、腐蚀、循环应力以及摩擦磨损,还要面对中子、α粒子以及伽马射线强辐射苛刻环境。材料在这些载能粒子轰击下产生空位与间隙原子等点缺陷,在服役环境及时间诱导下这些辐照损伤演化与积累最终导致材料服役寿命下降并危及反应堆安全运行。因此,理解和掌握核辐照环境下固体润滑材料服役行为对反应堆的设计、安全以及经济运行至关重要。
台湾-菲律宾地区受到欧亚板块、菲律宾海板块以及澳大利亚板块的相互作用,周边发育多条俯冲带,形成了多板块俯冲系统,其内部的板块俯冲形态、软流圈速度场等与单板块俯冲系统存在非常大的差异,同时导致复杂的碰撞造山过程及特殊的岛弧火山演化。而目前对上述地质构造现象的解释缺少关键的地震学证据。近年来,中科院海洋所董冬冬研究组范建柯副研究员与日本东北大学赵大鹏教授合作,利用国际公开的地震学数据,对台湾-菲律宾地...
橄榄石的流变性质影响着地球和太阳系内其他行星上的多种地质过程。过去的实验研究发现橄榄石的流变不仅取决于应力、温度、围压、氧逸度、熔体含量、水含量等热力学参数,也受晶粒尺寸和显微结构所影响。过去对于此问题的研究主要聚焦于与地球地幔天然橄榄石成分相近的富镁橄榄石。然而橄榄石作为一种固溶体,它的成分可以从纯镁硅酸盐(Mg2SiO4,Fo)变化到纯铁硅酸盐(Fe2SiO4,Fa)。地球地幔中的橄榄石平均成...
俯冲大洋板块的脱水及其对地幔结构的影响是长期受到关注的重要科学问题。前人研究已认识到,在弧下100±20 km深处存在大量脱水,这导致了地表火山岛弧的形成;俯冲板片滞留到地幔过渡带也会造成深部物质脱水。然而,在板片俯冲到两三百千米深的区域,如小安的列斯岛弧的弧后海域(图1),地表不存在火山活动,但一些深度分辨率较低的大尺度三维成像结果又显示上地幔低速异常。由此引出了一个广泛关切的问题:弧后海域地幔...
中国科学技术大学地球和空间科学学院吴忠庆教授课题组与合作者合作,发现下地幔最大的低速异常体——位于非洲和太平洋板块底下的大型低剪切波速省(LLSVPs),可能起源于地球早期岩浆海演化,相关成果日前在线发表在国际综合学术期刊《自然·通讯》上。
中国科学技术大学教授吴忠庆课题组王文忠博士与合作者研究发现,下地幔最大的低速异常体可能起源于地球早期岩浆海演化。相关成果日前在线发表于《自然—通讯》,这将对理解地球深部结构、层圈相互作用和内部挥发分的迁移与作用等方面产生重要影响。
近期,中国科学技术大学地球和空间科学学院吴忠庆教授课题组王文忠博士(2019年毕业,目前为University College London博士后)联合密西根州立大学刘嘉超博士和亚利桑那州立大学李明明教授,发现下地幔最大的低速异常体——位于非洲和太平洋板块底下的大型低剪切波速省(LLSVPs),可能起源于地球早期岩浆海演化,相关成果以“Formation of large low shear ve...
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,其层内电子密度高,会使经过它的无线电波产生反射、散射或折射,实现远距离高频或甚高频通信,强的Es结构常伴随有各种尺度的电离层E区不规则体,可引起无线电信号闪烁、卫星信号失锁、测距误差等,进而对通信、导航和雷达探测等产生严重影响。因此,对Es的时空演变特性研究具有重要的现实意义,是电离层研...
大洋中脊是现今地球上最长火山链,也是全球最重要的地壳增生场所。根据全扩张速率,全球洋中脊可以分为快速扩张(>80 mm/yr)、慢速扩张(20-80 mm/yr)以及超慢速扩张(<20 mm/yr)三种类型。其中超慢速扩张脊占据了全球洋脊总长度的36%,主要分布在西南印度洋脊和北冰洋脊。对于快速扩张洋脊(如东太平洋隆)研究的结果表明,洋壳厚度约7 km,并具有层状结构,上部洋壳主要由玄武岩和辉绿岩...
最近,我院微纳米工程实验室在利用涡旋光检测结构手性研究领域取得重要进展,发现光子轨道角动量可以高效地探测结构的光学手性信号。该成果以“Gigantic vortical differential scattering as a monochromatic probe for multiscale chiral structures”为题发表在国际知名期刊PNAS [118, e2020055118...
研究背景:历次大地震震害调查表明,底部薄弱层钢筋混凝土框架结构地震破坏非常严重,这类结构主要特征是为满足建筑特殊功能需要或使用方便,底部一层设计为较大的空间而较少填充墙,如底层作为大厅、停车场、商店等等,上部采用密集填充墙分隔方案。该类建筑在结构上有一个共同特征,就是底层侧向刚度小于其上部相邻层,而其上部各层侧向刚度相差不大,形成一种“上刚下柔”的结构体系。本文通过振动台试验,对这种底部薄弱层与纯...

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