祝贺君，刘沁雅，杨继东

1 美国得克萨斯州立大学 达拉斯分校 地球科学系，美国得克萨斯州理查德森 75080

2 加拿大多伦多大学 物理与地球科学系，加拿大安大略省多伦多市 M5H 2N2

3 中国石油大学（华东）地球科学与技术学院，青岛 266580

0 引言

研究地球内部物质结构及其与板块运动的相互作用是地球科学的一个重要研究内容.目前由于钻探技术的限制，无法直接测量大部分地球深部的物理参数，包括地震波传播速度、电导率、温度和岩石成分等.所以我们需要使用间接的物理和化学方法来探测地球甚至于其他行星的内部构造.由于地震波传播的穿透性，地震成像给我们提供了一个很好的间接探测工具（Dziewonski and Romanowicz,2015;Liu and Gu,2012;Nolet,2011;Rawlinson et al.,2010;Ritsema and Lekic,2020;Romanowicz,2003;Tromp,2020）.从1970 年代开始，地球物理学家们就尝试使用地表记录的地震信号来推测地球内部的温度以及物质组成的三维分布，以用于研究地幔对流、岩石圈演化和板块俯冲等重要的地球科学问题（Aki et al.,1977;Dziewonski and Woodhouse,1987;Grand et al.,1997;Masters et al.,1996;Su et al.,1994;Van der Hilst et al.,1997;Woodhouse and Dziewonski,1984;Zhao,2004）.这种使用地表记录的地震波信号来反演地球内部三维结构的方法被称为地震层析成像，该方法与医学和声学成像有很多的共同点.它能够为地球科学家们提供关于地球内部的地震波速度、各向异性、密度乃至于地震波衰减的三维分布信息.通过研究这些三维模型以及结合岩石物理实验和地球动力学模拟结果，我们可以进一步推测地球内部的温度、部分熔融、物质组成以及水和挥发成分的分布.这些结果能够进一步地帮助我们了解地球内……