分類: 物理 常識詞典 編輯 : 常識 發布 : 11-08

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地球內部物質的震波速度分布。速度變化是依地球內部構造的地殼、地函和地核，隨著深度在主要構造介面產生明顯的變化。地球內部的速度構造，系利用地震發生時，世界各地的地震站記錄的地震P波及S波到時及波形反演而得。

地球內部的速度隨深度變化多隨深度而遞增。P波在地殼的速度值約為每秒6.5公里，至上部地函速度值升為約7.8公里，而同時S波由約3.5公里，升至5.5公里，在約2900公里的古氏不連續面亦為下部地函至外部地核的邊界，P波速度值由下部地函的約13.3公里至外部地核急降至8.0公里，而S波由於外部地殼為液態的組成在外部地核中并無S波的存在，直至拉曼不連續面下方的內部地核，S波才再出現，同時P波在此邊界有少量的速度升值。

地球內部的速度構造在上部地函中有許多構造變化的過渡帶，主要為對應於的深度400公里及670公里的過渡帶。并且在深度50公里至200公里處存在依區域不同的低速帶。在地球內部的速度構造中，較大的速度梯度與較高密度的物質或地球內部的對流層的溫度變化有關，較緩的速度梯度與礦物組成在較深深度時的壓力作用下，但同時因深度增加溫度增加使得速度下降，此溫度與壓力互相作用下使速度變化較緩。

在探討區域性地球速度構造的變化，地震學家利用「層像解析法」（tomography），由地表多方向到達的地震波到時及波相，依其行徑的路線，反推投影出其地震波速度構造的影像。依此反演的分析，可以得出地球地函的速度構造影像。較暖的地函有較低的密度，經過長時間的地質年代，其會向上浮伸，較冷的地函有較高的密度，其會向下沈降，在地函中形成對流。

利用臺灣地區的密集地震測站及地震，利用層像解析法解析法得出臺灣地區三維速度構造，得出速度構造在跨越中央山脈有明顯的側向速度變化，以P波速度構造作判斷，地殼厚度在中央山脈下可深達至50至60公里，在臺東縱谷以東為海洋板塊地殼厚度僅約15公里厚。

中文關鍵字：震波走時反演 , 速度不連續面 , 層像解析法 , 地函對流

英文關鍵字travel time inversion , velocity discontinuity , tomography , mantle convection

參考資料

Dziewonski, A. M. and D. L. Anderson. 1981. “Preliminary reference Earth model.” Physics of the Earth and Planetary Interiors, 25: 297–356. Anderson, Don L. 1989. Theory of the Earth. Boston: Blackwell Scientific Publications. Fowler, C. M. R. 1990. The Solid Earth: An Introduction to Global Geophysics. New York: Cambridge University Press. Lay, Thorne and Terry C. Wallace, eds. 1995. Modern Global Seismology. San Diego: Academic Press. U.S. Geological Survey Earthquake Hazards Program. earthquak。中央氣象局。.cwb。

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