导读 出于多种原因,包括识别自然资源和研究地震灾害,揭示地球表面下的地质结构很重要。科学家通过观察穿过我们星球的地震波来成像地球的地下。

出于多种原因,包括识别自然资源和研究地震灾害,揭示地球表面下的地质结构很重要。科学家通过观察穿过我们星球的地震波来成像地球的地下。

当地震发生时,几种类型的波从事件的源头辐射出来。P 波和 S 波穿过地球内部,Love 和 Rayleigh 波(称为“表面波”或“正常模式”)穿过地球表面。这些波的传播速度以及每种类型在地下的散射方式可以揭示有关地下结构的大量不同信息。

为了研究地震波,科学家们通常必须等待不可预测的地震,或者使用爆炸来制造自己的地震。然而,在过去的几十年里,研究人员已经开发出其他方法来无创地研究地下,利用环境噪声、人类和自然过程(如采矿活动或海浪撞击海滩)发出的持续嗡嗡声。

在一项新研究中,Li 等人。展示了不仅使用由环境噪声产生的正常模式,而且还使用另一种称为泄漏或泄漏模式的自然发生的地震波类型对地下进行成像的可能性。当地震波在两层岩石之间来回反弹时,就会出现泄漏模式。当能量从这种反弹波中逸出时,它会产生一个单独的波,称为泄漏模式。与对地下S波速度结构更敏感的正常模式相比,泄漏模式对P波速度结构更敏感。

作者观察了一组密集的地震仪收集到的 1 个月的环境噪声,这些地震仪称为俄克拉荷马州大 n 地震调查 (LASSO)。他们研究了从地震数据中提取的正常模式和泄漏模式,计算了波穿过地下的速度。反过来,这些速度特定于下面岩石的特性,例如它们的密度和弹性。

该研究发表在《地球物理研究快报》上。