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大洋平板俯冲的数值模拟再现:洋–陆汇聚速率影响
被引量:
8
1
作者
皇甫鹏鹏
王岳军
+3 位作者
范蔚茗
李忠海
王喻鸣
周永智
《大地构造与成矿学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期429-445,共17页
利用地球动力学数值模拟方法探讨了洋-陆汇聚时,大洋岩石圈的绝对俯冲速率和上覆大陆岩石圈的向洋绝对逆冲速率对俯冲模式的影响,尤其是上覆大陆的向洋绝对逆冲速率与平板俯冲之间的关系。模型结果显示,对于年龄为40 Ma的含正常洋壳厚...
利用地球动力学数值模拟方法探讨了洋-陆汇聚时,大洋岩石圈的绝对俯冲速率和上覆大陆岩石圈的向洋绝对逆冲速率对俯冲模式的影响,尤其是上覆大陆的向洋绝对逆冲速率与平板俯冲之间的关系。模型结果显示,对于年龄为40 Ma的含正常洋壳厚度的大洋岩石圈,在初始俯冲角度为现今洋–陆俯冲平均倾角的极小值(19°)条件下,低速大洋俯冲(绝对俯冲速率≤3 cm/a)且上覆大陆岩石圈向洋绝对逆冲速率≥1 cm/a时,具备形成平板俯冲的条件。当中–高速大洋俯冲(绝对俯冲速度>3 cm/a)时,在上覆大陆的绝对逆冲速率不小于俯冲速率时可以形成平板俯冲。当增加初始俯冲角度到平均倾角的极大值(36°)时,仅在低速大洋俯冲(绝对俯冲速率≤3 cm/a)且绝对逆冲速率达到10 cm/a时(自然界中基本不存在),才有可能出现平板俯冲,其他情况均表现为陡俯冲。我们的模拟结果表明:(1)较高的大洋岩石圈绝对俯冲速率更容易克服板间耦合作用力而有利于陡俯冲形成;(2)较高的上覆大陆绝对逆冲速率更有利于俯冲板片弯曲而趋向于平板俯冲形成;(3)上覆大陆朝向海沟的逆冲速率会在俯冲板片下方产生水平向陆的地幔流,绝对逆冲速率越大该地幔流越强烈,导致作用于板片下表面的水平剪切分量越大而有利于板片弯折和平板俯冲发生;(4)初始俯冲角度的增加对平板俯冲的形成起到强烈抑制作用。这些能被现今平板俯冲,如具相似洋–陆汇聚速率条件的南美洲西海岸平板俯冲实例所验证。
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关键词
平板
俯冲
数值模拟
俯冲速率
大陆岩石圈向洋逆冲
速率
洋壳初始
俯冲
角度
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职称材料
伊豆-小笠原-马里亚纳俯冲带地震成因
被引量:
2
2
作者
孔祥超
李三忠
+6 位作者
王永明
索艳慧
戴黎明
王鹏程
王倩
郭玲莉
朱俊江
《海洋地质与第四纪地质》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期83-97,共15页
计算了伊豆-小笠原、马里亚纳弧段的浅源地震与俯冲速率的相关系数,证实了俯冲速率是一个重要的控制因素。地震统计结果展示马里亚纳中深度(60~300km)地震存在较明显分段性,且与海底地形起伏度相对应,推断这种现象一方面因为海山俯冲引...
计算了伊豆-小笠原、马里亚纳弧段的浅源地震与俯冲速率的相关系数,证实了俯冲速率是一个重要的控制因素。地震统计结果展示马里亚纳中深度(60~300km)地震存在较明显分段性,且与海底地形起伏度相对应,推断这种现象一方面因为海山俯冲引起的板块破裂程度高,导致更多的流体供应所致;另一方面可能与海山俯冲机制导致板片局部变形有关。通过全球P波波速模型,提取马里亚纳之下大约8.0km/s的等值面,揭示了俯冲板片的深部形态,在马里亚纳弧的南北两侧之下,存在两个明显的缺失,代表了板片深部的撕裂,且北部撕裂程度要比南部高,可能与北部小笠原高原与南部卡罗琳洋中脊俯冲有关。重力数据与地震数据揭示了相对于马里亚纳俯冲带北部,南部可能为强耦合,菲律宾海板块之下410~660km不连续界面滞留为太平洋板片,西南部与马里亚纳俯冲带南部俯冲太平洋板片相连。初步推断这种结构与具有较大浮力的卡罗琳洋中脊可能共同决定了马里亚纳俯冲带南部8°N、137.3°E存在的旋转极。
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关键词
俯冲
带
地震
海山
板片撕裂
俯冲速率
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职称材料
题名
大洋平板俯冲的数值模拟再现:洋–陆汇聚速率影响
被引量:
8
1
作者
皇甫鹏鹏
王岳军
范蔚茗
李忠海
王喻鸣
周永智
机构
中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室
中国科学院大学计算地球动力学重点实验室
中山大学地球科学与地质工程学院
中国科学院青藏高原研究所卓越研究中心
广州市执信中学
出处
《大地构造与成矿学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期429-445,共17页
基金
973项目(2014CB440901和2015CB856106)
国家自然科学基金项目(41190073,41402165和41304071)
中山大学中央高校基本科研业务费专项资金联合资助
文摘
利用地球动力学数值模拟方法探讨了洋-陆汇聚时,大洋岩石圈的绝对俯冲速率和上覆大陆岩石圈的向洋绝对逆冲速率对俯冲模式的影响,尤其是上覆大陆的向洋绝对逆冲速率与平板俯冲之间的关系。模型结果显示,对于年龄为40 Ma的含正常洋壳厚度的大洋岩石圈,在初始俯冲角度为现今洋–陆俯冲平均倾角的极小值(19°)条件下,低速大洋俯冲(绝对俯冲速率≤3 cm/a)且上覆大陆岩石圈向洋绝对逆冲速率≥1 cm/a时,具备形成平板俯冲的条件。当中–高速大洋俯冲(绝对俯冲速度>3 cm/a)时,在上覆大陆的绝对逆冲速率不小于俯冲速率时可以形成平板俯冲。当增加初始俯冲角度到平均倾角的极大值(36°)时,仅在低速大洋俯冲(绝对俯冲速率≤3 cm/a)且绝对逆冲速率达到10 cm/a时(自然界中基本不存在),才有可能出现平板俯冲,其他情况均表现为陡俯冲。我们的模拟结果表明:(1)较高的大洋岩石圈绝对俯冲速率更容易克服板间耦合作用力而有利于陡俯冲形成;(2)较高的上覆大陆绝对逆冲速率更有利于俯冲板片弯曲而趋向于平板俯冲形成;(3)上覆大陆朝向海沟的逆冲速率会在俯冲板片下方产生水平向陆的地幔流,绝对逆冲速率越大该地幔流越强烈,导致作用于板片下表面的水平剪切分量越大而有利于板片弯折和平板俯冲发生;(4)初始俯冲角度的增加对平板俯冲的形成起到强烈抑制作用。这些能被现今平板俯冲,如具相似洋–陆汇聚速率条件的南美洲西海岸平板俯冲实例所验证。
关键词
平板
俯冲
数值模拟
俯冲速率
大陆岩石圈向洋逆冲
速率
洋壳初始
俯冲
角度
Keywords
flat subduction
numerical simulation
absolute subduction velocity
absolute overthrusting velocity
initial subduction angle
分类号
P542 [天文地球—构造地质学]
TE352 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
伊豆-小笠原-马里亚纳俯冲带地震成因
被引量:
2
2
作者
孔祥超
李三忠
王永明
索艳慧
戴黎明
王鹏程
王倩
郭玲莉
朱俊江
机构
海底科学与探测技术教育部重点实验室
青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质功能实验室
出处
《海洋地质与第四纪地质》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期83-97,共15页
基金
国家自然科学基金杰出青年基金(41325009)
山东省泰山学者特聘教授项目
+1 种基金
国家重点研发计划(2017YFC0601400-1)
鳌山卓越科学家计划(2015ASTP-0S10)
文摘
计算了伊豆-小笠原、马里亚纳弧段的浅源地震与俯冲速率的相关系数,证实了俯冲速率是一个重要的控制因素。地震统计结果展示马里亚纳中深度(60~300km)地震存在较明显分段性,且与海底地形起伏度相对应,推断这种现象一方面因为海山俯冲引起的板块破裂程度高,导致更多的流体供应所致;另一方面可能与海山俯冲机制导致板片局部变形有关。通过全球P波波速模型,提取马里亚纳之下大约8.0km/s的等值面,揭示了俯冲板片的深部形态,在马里亚纳弧的南北两侧之下,存在两个明显的缺失,代表了板片深部的撕裂,且北部撕裂程度要比南部高,可能与北部小笠原高原与南部卡罗琳洋中脊俯冲有关。重力数据与地震数据揭示了相对于马里亚纳俯冲带北部,南部可能为强耦合,菲律宾海板块之下410~660km不连续界面滞留为太平洋板片,西南部与马里亚纳俯冲带南部俯冲太平洋板片相连。初步推断这种结构与具有较大浮力的卡罗琳洋中脊可能共同决定了马里亚纳俯冲带南部8°N、137.3°E存在的旋转极。
关键词
俯冲
带
地震
海山
板片撕裂
俯冲速率
Keywords
subduction zone
earthquake
seamount
slab tear
subduction rate
分类号
P542 [天文地球—构造地质学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大洋平板俯冲的数值模拟再现:洋–陆汇聚速率影响
皇甫鹏鹏
王岳军
范蔚茗
李忠海
王喻鸣
周永智
《大地构造与成矿学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
8
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职称材料
2
伊豆-小笠原-马里亚纳俯冲带地震成因
孔祥超
李三忠
王永明
索艳慧
戴黎明
王鹏程
王倩
郭玲莉
朱俊江
《海洋地质与第四纪地质》
CAS
CSCD
北大核心
2017
2
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