Constraining Jumps in Density and Elastic Properties at the 660 km Discontinuity Using Normal Mode Data via the Backus‐Gilbert Method
Constraining Jumps in Density and Elastic Properties at the 660 km Discontinuity Using Normal Mode Data via the Backus‐Gilbert Method
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通过巴科斯吉尔伯特方法使用正态模式数据约束 660 公里不连续处的密度和弹性特性的跳跃
DOI：
10.1029/2020gl092217
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发表时间：
2021
影响因子：
5.2
通讯作者：
Romanowicz, Barbara
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lau, Harriet C. P.;Romanowicz, Barbara
我们将Backus吉尔伯特方法应用于简正波中心频率数据，以约束地幔中“660”不连续处（深度为650-670 km）的P、S、体声速和密度的跳跃。考虑不同的1-D模型来计算灵敏度核。当使用模型PREM（Dziewonski &安德森，1981，地球和行星内部物理学，25，297-356. doi：10.1016/0031 - 9201（81）90046 - 7）作为参考，在670 km深度处为“660”，密度、P波和S波速度的最佳拟合跳跃范围分别为（5.1-8.2）%、（5.3-8.0）%、（5.0-7.0）%，因此PREM值位于可接受的密度和P波速度跳跃范围之外。当将“660”深度移动到660 km时，密度和S波速度跳变增加，而P波速度跳变减小。正常模式数据不支持650公里深度的全球过渡。密度跳跃更接近于地幔岩而不是PREM，而我们的体声波速度跳跃表明在“660”处有更大的石榴石比例。
We apply the Backus‐Gilbert approach to normal mode center frequency data, to constrain jumps in P, S, bulk‐sound speed and density at the “660” discontinuity in the earth’s mantle (∼650–670 km depth). Different 1‐D models are considered to compute sensitivity kernels. When using model PREM (Dziewonski & Anderson, 1981, Physics of the Earth and Planetary Interiors, 25, 297–356. doi:10.1016/0031‐9201(81)90046‐7) as reference, with a “660” at 670 km depth, the best‐fitting jumps in density, P‐ and S‐wave speeds range from (5.1–8.2)%, (5.3–8.0)%, (5.0–7.0)%, respectively, so the PREM values lie outside the ranges of acceptable density and P wave speed jumps. When shifting the depth of “660” to 660 km, the density and S wave speed jumps increase, while the P‐wave speed jump decreases. Normal mode data do not support a global transition at 650 km depth. The density jumps are closer to those of pyrolite than PREM, while our bulk‐sound wave speed jumps suggest a larger garnet proportion at “660.”
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