項目名稱多震相震源參數(shù)反演理論及內(nèi)部結(jié)構(gòu)成像方法

1、項目名稱：多震相震源參數(shù)反演理論及內(nèi)部結(jié)構(gòu)成像方法提名單位：中國科學(xué)院武漢分院提名意見：該項目以地震波形震相為核心，開展了震相形成機理、識別及提取的研究工作，進行了基于多震相的震源參數(shù)反演和內(nèi)部結(jié)構(gòu)成像的系列研究，提高了反演和成像的精度和分辨率，取得了國際領(lǐng)先的原創(chuàng)性成果，獲得國內(nèi)外同行的高度肯定，發(fā)展的方法在國內(nèi)外獲得應(yīng)用，提高了項目的影響力。提名該項目為湖北省自然科學(xué)一等獎。項目簡介：震相是地震圖上記錄到的不同類型地震波的特征，利用多種震相數(shù)據(jù)可以更準(zhǔn)確地反演地震的震源參數(shù)以及對地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行成像。項目完成人在過去十幾年里一直從事該方向的研究，共發(fā)表論文106篇，包括SCI論文79篇，他

2、引807次。其中代表性論文的主要發(fā)現(xiàn)及創(chuàng)新點包括：利用中國地震臺網(wǎng)記錄到的地震背景噪聲數(shù)據(jù)，通過互相關(guān)函數(shù)提取并發(fā)現(xiàn)了峰值頻率在10秒左右的持續(xù)定點噪聲源，位于日本九州島附近，該噪聲源對地震背景噪聲內(nèi)部結(jié)構(gòu)成像工作有重要影響。首次提出利用遠震高頻體波獲得大地震的持續(xù)時間及破裂長度的新方法，并成功應(yīng)用于2004年蘇門答臘大地震。發(fā)展了基于寬頻帶近震體波面波和遠震體波等多震相數(shù)據(jù)反演中小地震震源參數(shù)的新方法，研究了2003年赤峰地震、2010年高雄地震、2013年蘆山地震的機制解和震源深度，為研究地震的發(fā)震機理、地球內(nèi)部巖石物理狀態(tài)以及地震的防震減災(zāi)提供了重要信息。發(fā)展了可有效校正劇烈起伏莫霍面偏

3、差的Pn波差分成像新方法來消除震源誤差的影響，有效降低震源附近和重合射線路徑上復(fù)雜地殼結(jié)構(gòu)的影響，獲得了青藏高原東緣地幔頂層速度精細結(jié)構(gòu)。開展了基于寬頻帶多震相地震波形擬合研究，刻畫了北美克拉通及周邊地區(qū)的巖石圈和上地幔速度結(jié)構(gòu)異常，結(jié)合地球動力學(xué)模擬和地球化學(xué)觀測，揭示了美國中西部巖石圈下方隱伏的“熱點”路徑，該熱點路徑可能影響了美國東部的地震活動性，并為理解克拉通破壞提供了新思路。客觀評價：研究成果形成了多份專報被中辦采用，并得到政治局常委批示。項目研究成果在地震局系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用。項目在Nature、Nature Geoscience、EPSL、JGR等雜志共發(fā)表論文106篇，包括SC

4、I論文79篇，引用807次。Pn/Pg/Sg 地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)成像新方法得到廣泛認可，已被JGR、GJI、BSSA、PEPI、TECTONOPHYSICS、中國科學(xué)等SCI 期刊他引35 次，發(fā)表于EPSL的論文受到審稿人好評，美國Los Alamos 國家實驗室地震學(xué)家Scott Phillips：“I am pleased that the authors have tried the interstation method, and have described it so well. .I enjoyed reading this paper.” 項目在國際上首次開展關(guān)于隱伏熱點路徑的探索

5、，隨后Raval and Veeraswamy (2014)研究了印度板塊中部地震與地幔柱的關(guān)系，Vicente de Gouveia et al. （EPSL, 2018）發(fā)現(xiàn)了阿拉伯和非洲之角地區(qū)的熱點路徑。項目研究成果受到國際廣泛關(guān)注，得到了國內(nèi)外媒體的報導(dǎo)，并得到了美國科學(xué)院院士Peter Shearer, Barbara Romanowicz和Don Forsyth等教授在EPSL、JGR、GRL等論文的引用。代表性論文專著目錄：序號論文名稱/刊名/作者影響因子年卷頁碼發(fā)表時間通訊作者/第一作者SCI他引次數(shù)他引總次數(shù)是否國內(nèi)完成01Seismology: energy radiat

6、ion from the Sumatra earthquake/Nature/ Ni, Sidao, Hiroo Kanamori, Don Helmberger43.7692005/434/582-5822005.03.31倪四道/倪四道101115是02Hidden hotspot track beneath the eastern United States/Nature Geoscience/ Chu, Risheng, Wei Leng, Don Helmberger, Mike Gurnis14.352013/6/963-9662013.09.15儲日升/儲日升2424是03Upp

7、ermost mantle structure of the eastern margin of the Tibetan plateau from interstation Pn traveltime difference tomography/Earth and Planetary Science Letters/ Li, Zhiwei, Sidao Ni, Tianyao Hao, Yi Xu, Steve Roecker4.9662012/335/195-2052012.06.15倪四道/李志偉1823是04A persistent localized microseismic sour

8、ce near the Kyushu Island, Japan/Geophysical Research Letters/ Zeng, Xiangfang, Sidao Ni4.5792010/37/L243072010.12.23倪四道/曾祥方1617是052003年 8月 16日赤 峰地震 : 一個可能發(fā)生在下地殼的地震/地球物理學(xué)報/韋生吉，倪四道，崇加軍，鄭勇，陳颙0.8552009/52/111-1192009.01.01倪四道/韋生吉1333是062013年4月20日四川蘆山Ms7.0地震：一個高角度逆沖地震/地球物理學(xué)報/曾祥方，羅艷，韓立波，石耀霖0.8552013/56/1

9、418-14242013.04.01曾祥方/曾祥方5252是07CAP joint, a computer software package for joint inversion of moderate earthquake source parameters with local and teleseismic waveforms/ Seismological Research Letters/ Chen, Weiwen, Sidao Ni, Hiroo Kanamori, Shengji Wei, Zhe Jia, Lupei Zhu3.1112015/86/432-4412015.03

10、.01倪四道/陳偉文34是08Asperity of the 2013 Lushan earthquake in the eastern margin of Tibetan plateau from seismic tomography and aftershock relocation/Geophysical Journal International/ Li Zhiwei, Tian Baofeng, Liu Sha, Yang Jiansi2.8732013/195/2016-20222013.12.01田寶峰/李志偉1416是主要完成人情況：排名姓名職稱、職務(wù)完成單位工作單位貢獻1倪四

11、道研究員、副所長、國家重點實驗室主任中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)中國科學(xué)院測量與地球物理研究所代表性論文1、3、4、5、72儲日升研究員中國科學(xué)院測量與地球物理研究所中國科學(xué)院測量與地球物理研究所代表性論文23李志偉研究員中國科學(xué)院測量與地球物理研究所中國科學(xué)院測量與地球物理研究所代表性論文3、84曾祥方研究員中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)/中國科學(xué)院大學(xué)中國科學(xué)院測量與地球物理研究所代表性論文4、65韋生吉助理教授中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)新加坡南洋理工大學(xué)代表性論文5、7完成人合作關(guān)系說明：第一完成人倪四道研究員是該項目的總體學(xué)術(shù)負責(zé)人，提出了整個項目的總體技術(shù)方案和主要學(xué)術(shù)思想，從2004年1月開始從事該項目的研究工作，和項目組所有成員是合作研究和研究方向一致性的主導(dǎo)人第二完成人儲日升和第一完成人倪四道均為測量與地球物理研究所同事，在地震學(xué)基礎(chǔ)研究方面研究內(nèi)容相近，保持長期的學(xué)術(shù)合作研究關(guān)系，2010年至今共同發(fā)表論文9篇。第三完成人李志偉2011年3月至今與第一完成人倪四道是測量與地球物理研究所同事，在地球內(nèi)部速度結(jié)構(gòu)成像方向進行合作研究，至今共同發(fā)表學(xué)術(shù)論