地核和下地幔底部结构和动力学探测项目摘要

本项目重点研究地核和下地幔底部结构和动力学。我们的目标主要放在以下四个相关领域：1）研究内核的三维各向异性结构。前人研究揭示了内核的复杂结构，但其三维各向异性结构还不清楚。我们将获取大量的PKP相对到时差的数据，并尝试使用环境噪声相关方法提取地核体波震相的新方法。2）拟合内核局部各向异性结构变化。主要通过波形拟合和反演方法提高内核里可能的间断面或过渡带的分辨率。3）确定内核运动模式。内核稳定旋转模式与内核结构半球变化观测并不一致，我们将探索内核运动模式(如变速旋转、摆动、变形)。４）内核和下核幔底部速度结构联合反演。近年研究结果表明内核、外核及下地幔是一个动力学耦合系统。我们计划通过联合反演以提高内核各向异性、下地幔底部结构的分辨率。本项目对我们理解内核各向异性的起源，地核的组成、演化和发展，以及研究地球磁流体发电机、地球磁场、地球转动和核幔耦合都有着非常重要的意义。

本研究项目目标已经基本完成，同时在项目执行过程中我们在某些方面取得的杰出的成果。利用相似地震，PKPdf与PKPcd残差时间变化尺度上变化，发现在中美洲和非洲下方内外核边界存在局部起伏。通过噪声互相关的方法首次提取到PKP三重震相（PKPab, PKPbc, PKPdf）(Xia et al., 2016)。 利用大地震尾波自相关的方法提出到了PKIKP2 和PKIIKP2震相，并利用其发现地球内内核近赤道面的各项异性快轴。与此同时发现太平洋北部核幔边界存在异常的高速分布,非洲西北部核幔边界存在异常低速区域。 2100433B

与漏斗底部结构和堑沟底部结构相比、平底底部结构的优点是：结构简单、采准工作量小、切割效率高、利于采用高效出矿设备。其缺点是：崩掉底柱矿石多，削弱了底柱的强度，残留于平底上的崩下矿石量多。因而大量积压资金；在崩落岩石下放矿时，矿石损失与贫化大。平底底部结构适用于矿、岩都比较稳固的低品位 。2100433B

随出矿巷道的类型、数量、规格、组合关系及出矿方法、装备而异。采场用深孔(中深孔)落矿时，底部结构通常由四部分组成：

(1)受矿漏斗或受矿槽。即最上层(受矿水平)出矿巷道,用以汇集采场矿石于其底部的放矿口放人下部水平。

(2)装矿巷道或硐室。位于运输水平，用来将矿石装入矿车及其他运输容器中。

(3)二次破碎巷道或中间出矿巷道(电耙道、铲运机装运巷道等)位于受矿水平和运输水平之间。前者用来将大块矿石破碎到允许块度；后者则将受矿巷道故出的矿石集运到通往运输水平的溜井，并在其中进行二次破碎。

(4)受矿水平、二次破碎水平及运输水于问转运矿石的巷道(漏斗颈、斗穿、出矿口、溜井等)以及通件出矿作亚的联络巷道，采场底部结构也可以根据需要简化和变型。如当用浅眼落矿井在回采工作面进行二次破碎时。不设二次破碎水平，矿石由受矿巷道经斗颈、漏口流入运输水平的矿车 。

底部结构可按不同特征分类。如按有无二次破碎水平、受矿巷道型式(漏斗式、堑沟式、平底式)、运搬方法和设备(重力、电耙、自行装运设备、震动放矿装置等)等。将各类巷道综合成多种结构，以适应不同的开采条件的需要。采场底部结构的发展趋势是简化结构，提高矿石的流通性，降低堵塞频率，采用大型自行出矿设备或连续出矿装备 。