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《辉煌的历程:中国地球物理学会60年》内容丰富，图文并茂，收录的文章汇集了老一辈地球物理学家、众多院士、广大地球物理科技人员、领导干部和中国地球物理学会历届专、兼职干部的回顾、回忆、总结文章90篇。具有一定的史料参考价值，使我们重温了中国地球物理学会艰难的岁月和光辉的年代。
探索地球深处的奥秘：当代地球物理学研究前沿 本书汇集了近年来全球地球物理学领域取得的重大突破与最新研究成果，旨在为科研工作者、高年级本科生及研究生提供一个全面而深入的视角，了解当代地球物理学的前沿动态与核心议题。全书结构严谨，内容涵盖了从地球内部结构到地表动力学过程的多个关键分支。 第一部分：地球深部结构与物质循环 本部分聚焦于地球内部的物质组成、相变行为及其动力学过程，这是理解地球演化历史和驱动力的基础。 第一章：地幔结构与对流动力学的新认知 1.1 超低速带（LLSVPs）的精细成像与成因探讨： 利用全球最新的宽频带地震台阵数据和接收函数技术，本章详细分析了位于地核-地幔边界（CMB）附近超低速带的精细三维速度结构。重点探讨了这些结构是俯冲板片残余、热柱起始区，还是地幔柱的“孵化器”。通过数值模拟，我们展示了不同热物质输运机制下LLSVPs的形成与演化路径，并结合岩石物理实验数据，推断了其中可能存在的非传统硅酸盐或含水相的物性特征。 1.2 地幔对流的非线性动力学与板块运动的耦合： 传统的地幔对流模型往往简化了粘滞系数的温度和压力依赖性。本章引入了基于高压高温实验数据的本构关系，构建了更高保真度的三维对流模型。研究揭示了地幔粘滞性的非线性变化如何影响上升流和下降流的形态，特别关注了深部俯冲板片在特定深度（如410/660公里间断面）的滞留现象与后续动力学反馈机制。此外，深入讨论了地幔对流与驱动板块运动的表面边界条件之间的能量转换效率和时间尺度关系。 1.3 地核-地幔相互作用的电磁耦合机制： 本章转向研究地核外核的液态铁对流与地幔的相互作用。通过结合地磁场观测数据反演和地球深部电导率模型，我们分析了地幔侧的导电性异常区域如何影响地核外核的流动模式，进而对地磁场起源和长期演化产生影响。讨论了在CMB附近可能存在的熔融层或富集轻元素层的存在性及其对热传递效率的调控作用。 第二部分：地震学与地球内部成像技术革命 本部分着重介绍地震学在探测地球内部介质精细结构和理解地震孕育机制方面的新技术和新发现。 第二章：全波形反演（FWI）技术的极限突破与应用 2.1 面向复杂介质的全波形反演算法优化： 传统FWI在处理强非线性散射和成像噪声方面仍面临挑战。本章详细介绍了一种基于深度学习框架的混合型FWI算法，该算法能够更有效地处理高频信息，并利用先验知识约束低频模型的收敛性。重点展示了该技术在深层俯冲带和火山岩浆房体成像中的应用案例，清晰揭示了断层带内部的流体通道和破碎带结构。 2.2 噪声成像与被动源地震学的新进展： 利用环境噪声（如海洋波、城市交通）作为虚拟声源，本章展示了如何利用背景噪声互相关技术对地壳和上地幔的横波速度进行高分辨率成像。特别关注了利用背景噪声干涉法反演近地表速度结构的精度提升，这对于工程地震学和资源勘探至关重要。 第三章：地震源物理与强震预测的理论进展 3.1 慢速滑移事件（SSEs）与断层带流体作用： 本章整合了连续GPS观测、高密度应变仪和高频地震仪数据，对慢速滑移事件进行了多参数联合分析。研究表明，SSEs的分布与俯冲带内流体逃逸路径高度相关。通过对SSEs触发的微震群进行时间序列分析，我们提出了一个基于流体迁移诱发应力重分布的断层带失稳模型，为理解大地震间歇期内的应力积累过程提供了新的见解。 3.2 地震破裂过程的非哥斯拉姆模型： 挑战传统的均匀应力降模型，本章引入了基于断层带非均匀摩擦定律（如滑动依赖型摩擦定律）的数值模拟，探讨了地震破裂的加速、减速和停滞机制。特别是对“深部摩擦增强效应”的模拟结果表明，在深部高压环境下，断层带可能存在一种抑制失稳的机制，这有助于解释某些特定构造带的地震空区现象。 第三部分：地球表面过程与资源勘探地球物理 本部分关注地壳表层、水圈与大气圈的地球物理过程，以及地球物理方法在能源和环境领域的实际应用。 第四章：全球冰盖动力学与地壳形变响应 4.1 利用InSAR和GNSS监测冰川-基岩耦合作用： 本章结合了高分辨率永久散射体InSAR技术和连续运行GNSS数据，对格陵兰和南极冰盖边缘的冰流速度、融化前缘反馈进行了精确监测。重点分析了冰川下方的基岩滑动速率与冰下水文系统之间的瞬时耦合关系，为评估未来海平面上升的敏感性提供了关键参数。 4.2 地球形变对气候变化的瞬时响应： 利用重力卫星GRACE/GRACE-FO数据反演了全球大型地下水储量、冰雪质量变化所引起的瞬时地壳垂直形变。本章着重量化了大气负荷（如气压变化）和海洋负荷（如潮汐和波浪）对区域地壳形变的微小贡献，以期更精确地分离出地质信号。 第五章：非常规油气储层与地下CO2封存的地球物理监测 5.1 分布式光纤声学传感（DAS）在非常规储层中的应用： DAS技术通过现有光缆实时采集地层微振动数据，为油气藏的动态监测提供了革命性工具。本章详细介绍了如何利用DAS监测水力压裂过程中的裂缝扩展方向和流体流动前缘，并展示了其在提高采收率（EOR）过程中实时反馈控制的潜力。 5.2 地下碳捕集与封存（CCS）的地球物理风险评估： 针对CCS项目，本章着重讨论了利用高密度电磁法（MT/TEM）和主动源地震法监测深层含CO2地层的长期稳定性。研究关注了CO2注入后地层孔隙压力升高导致的有效应力降低，以及由此可能引发的诱发地震风险，提出了基于地球物理参数的早期预警指标体系。 结语：地球物理学的交叉与未来展望 本书的最后一部分，展望了地球物理学与其他学科（如行星科学、材料科学、计算机科学）的深度融合趋势。强调了量子计算在解决复杂地球物理反演问题中的潜在优势，以及机器学习在海量地球观测数据处理中的不可替代性。最终，本书旨在激发读者对地球复杂系统更深层次的探索热情，推动地球科学迈向更高分辨率、更精细化的新阶段。
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