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地幔热导率的选取对动力学数值模拟的影响——以岩石圈张裂过程为例
被引量：
1
1
作者
谌永强
施小斌
+2 位作者
廖杰
许鹤华
任自强
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期1998-2012,共15页
目前存在有多种地幔热导率模型,不同模型在数值和随温压变化的特征上有明显的差异.为探究不同热导率模型对动力学数值模拟结果的影响,本文对不同模型下的岩石圈张裂过程进行模拟研究,探讨地幔热导率对岩石圈热传输、变形和熔融过程的影...
目前存在有多种地幔热导率模型,不同模型在数值和随温压变化的特征上有明显的差异.为探究不同热导率模型对动力学数值模拟结果的影响,本文对不同模型下的岩石圈张裂过程进行模拟研究,探讨地幔热导率对岩石圈热传输、变形和熔融过程的影响及其作用机理.结果显示,不同热导率模型下,岩石圈的变形和熔融特征表现出明显差异.高热导率模型下,岩石圈破裂较晚,形成陆缘较为宽阔,地壳熔融强烈而地幔熔融较弱;低热导率模型下,岩石圈破裂较早,形成陆缘较为狭窄,地幔熔融强烈而地壳熔融较弱.这种差异源于不同地幔热导率下岩石圈和地幔热状态的变化及相应力学性质的改变.高热导率下,热传导的增温效应显著,岩石圈呈现较热的状态,其强度整体较低,壳幔耦合减弱;而低热导率下,热对流的增温效应显著,岩石圈呈较冷的状态,其强度整体较高,壳幔耦合增强.基于模拟结果,本文认为地幔热导率的选取对动力学模拟的结果有着较为显著的影响,相对于随温压的变化,热导率数值的差异对动力学数值模拟的结果影响更大,尤其是对于地幔熔融过程的影响.
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关键词
地幔热导率
岩石圈张裂
动力学数值模拟
岩石圈
强度
壳幔熔融
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职称材料
大陆张裂三维有限元的数值模拟
2
作者
臧宏
陈美
冯占英
《海洋学研究》
北大核心
2005年第4期20-29,共10页
采用纯数值模拟的方法,研究了大陆岩石圈在拉张和底部隆起作用下的张裂现象,编制了三维粘弹性有限元程序,结果表明:(1)单纯拉张或底部隆起时不会造成岩石圈块体层间的相互滑动,不会产生不对称共轭扩张边缘,块体的中间部分总是首先被拉...
采用纯数值模拟的方法,研究了大陆岩石圈在拉张和底部隆起作用下的张裂现象,编制了三维粘弹性有限元程序,结果表明:(1)单纯拉张或底部隆起时不会造成岩石圈块体层间的相互滑动,不会产生不对称共轭扩张边缘,块体的中间部分总是首先被拉薄而分离,应力应变转移集中到两侧,张裂的不对称性取决于周边的约束或加载条件,张裂共轭边缘的不对称性与周边块体的作用及其它地质改造作用密切相关。(2)拉张与底部隆起同时作用时,将会造成层间的相互滑动,且应力较大。(3)介质的塑性或流变性对张裂及应力有很大的影响,如对位移产生一定影响,同时应力值降低,使层间产生相对运动,张裂以一种渐变的形式出现。
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关键词
三维有限元
数值模拟
岩石圈张裂
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职称材料
南海大洋钻探及海洋地质与地球物理前沿研究新突破
被引量：
44
3
作者
林间
李家彪
+9 位作者
徐义刚
孙珍
夏少红
黄小龙
解习农
李春峰
丁巍伟
周志远
张帆
罗怡鸣
《海洋学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期125-140,共16页
南海是西太平洋地区规模最大且具有代表性的边缘海盆地之一。经过近几十年的研究积累,尤其是通过实施5个国际大洋钻探航次(1999–2018年)与国家自然科学基金委“南海深海过程演变”重大研究计划(2011–2019年),我国科学家获得了大量宝...
南海是西太平洋地区规模最大且具有代表性的边缘海盆地之一。经过近几十年的研究积累,尤其是通过实施5个国际大洋钻探航次(1999–2018年)与国家自然科学基金委“南海深海过程演变”重大研究计划(2011–2019年),我国科学家获得了大量宝贵的第一手资料,取得了一系列创新进展与重大突破,标志着南海海洋地质与地球物理研究正走向国际前沿。重要研究成果包括:(1)新提出南海是“板缘张裂”盆地,与经典的大西洋型陆缘模式不同;(2)大洋钻探首次获取了基底玄武岩样品,结合中国在南海首次深拖地磁测量实验,精确测定了南海海盆玄武岩年龄,揭示南海海盆从东向西分段扩张;(3)大洋钻探结果发现南海陆缘岩石圈减薄之初岩浆迅速出现,未发现缓慢破裂造成的蛇纹岩出露;(4)发现南海扩张结束后仍存在大量岩浆活动,可能受控于多种构造与地幔因素;(5)地球化学证据与地球动力学模拟都显示南海岩浆的形成受到周边俯冲带的影响。目前我国的海洋地球科学正在进入崭新的发展阶段,有望以南海为基点,开始拓展到周边大洋,通过主导大型研究计划以及建设我国大洋钻探平台,以提升我国在南海、西太平洋与印度洋海洋地质科学研究的实质性影响力与引领地位。
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关键词
南海
国际大洋钻探
海洋地质与地球物理
构造与岩浆活动
大陆
岩石圈张裂
海底扩
张
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职称材料
题名
地幔热导率的选取对动力学数值模拟的影响——以岩石圈张裂过程为例
被引量：
1
1
作者
谌永强
施小斌
廖杰
许鹤华
任自强
机构
中国科学院边缘海与大洋地质重点实验室
中国科学院南海生态环境工程创新研究院
南方海洋科学与工程广东省实验室
中山大学地球科学与工程学院
中国科学院大学
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期1998-2012,共15页
基金
国家自然科学基金项目(41776078,41576036)
“广东省实验室项目(GML2019ZD0104)”资助.
文摘
目前存在有多种地幔热导率模型,不同模型在数值和随温压变化的特征上有明显的差异.为探究不同热导率模型对动力学数值模拟结果的影响,本文对不同模型下的岩石圈张裂过程进行模拟研究,探讨地幔热导率对岩石圈热传输、变形和熔融过程的影响及其作用机理.结果显示,不同热导率模型下,岩石圈的变形和熔融特征表现出明显差异.高热导率模型下,岩石圈破裂较晚,形成陆缘较为宽阔,地壳熔融强烈而地幔熔融较弱;低热导率模型下,岩石圈破裂较早,形成陆缘较为狭窄,地幔熔融强烈而地壳熔融较弱.这种差异源于不同地幔热导率下岩石圈和地幔热状态的变化及相应力学性质的改变.高热导率下,热传导的增温效应显著,岩石圈呈现较热的状态,其强度整体较低,壳幔耦合减弱;而低热导率下,热对流的增温效应显著,岩石圈呈较冷的状态,其强度整体较高,壳幔耦合增强.基于模拟结果,本文认为地幔热导率的选取对动力学模拟的结果有着较为显著的影响,相对于随温压的变化,热导率数值的差异对动力学数值模拟的结果影响更大,尤其是对于地幔熔融过程的影响.
关键词
地幔热导率
岩石圈张裂
动力学数值模拟
岩石圈
强度
壳幔熔融
Keywords
Mantle thermal conductivity
Lithospheric extension
Thermo-mechanical modeling
Lithospheric strength
Crust and mantle melting
分类号
P314 [天文地球—固体地球物理学]
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职称材料
题名
大陆张裂三维有限元的数值模拟
2
作者
臧宏
陈美
冯占英
机构
国家海洋局第二海洋研究所国家海洋局海底科学重点实验室
国家电力公司华东勘测设计研究院
北京联合大学自动化学院
出处
《海洋学研究》
北大核心
2005年第4期20-29,共10页
基金
973计划项目资助(G2000046704)
国家海洋局计划项目资助
文摘
采用纯数值模拟的方法,研究了大陆岩石圈在拉张和底部隆起作用下的张裂现象,编制了三维粘弹性有限元程序,结果表明:(1)单纯拉张或底部隆起时不会造成岩石圈块体层间的相互滑动,不会产生不对称共轭扩张边缘,块体的中间部分总是首先被拉薄而分离,应力应变转移集中到两侧,张裂的不对称性取决于周边的约束或加载条件,张裂共轭边缘的不对称性与周边块体的作用及其它地质改造作用密切相关。(2)拉张与底部隆起同时作用时,将会造成层间的相互滑动,且应力较大。(3)介质的塑性或流变性对张裂及应力有很大的影响,如对位移产生一定影响,同时应力值降低,使层间产生相对运动,张裂以一种渐变的形式出现。
关键词
三维有限元
数值模拟
岩石圈张裂
Keywords
3D finite element
numerical simulation
lithosphere rifting
分类号
P541 [天文地球—构造地质学]
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职称材料
题名
南海大洋钻探及海洋地质与地球物理前沿研究新突破
被引量：
44
3
作者
林间
李家彪
徐义刚
孙珍
夏少红
黄小龙
解习农
李春峰
丁巍伟
周志远
张帆
罗怡鸣
机构
中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质重点实验室
美国伍兹霍尔海洋研究所地质与地球物理系
自然资源部第二海洋研究所
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
中国科学院南海生态环境工程创新研究院
中国地质大学(武汉)海洋学院
浙江大学海洋学院
出处
《海洋学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期125-140,共16页
基金
国家自然科学基金项目(91628301,41890813,U1606401,41976066,41976064,41706056)
中国科学院项目(Y4SL021001,QYZDYSSW-DQC005,133244KYSB20180029)
文摘
南海是西太平洋地区规模最大且具有代表性的边缘海盆地之一。经过近几十年的研究积累,尤其是通过实施5个国际大洋钻探航次(1999–2018年)与国家自然科学基金委“南海深海过程演变”重大研究计划(2011–2019年),我国科学家获得了大量宝贵的第一手资料,取得了一系列创新进展与重大突破,标志着南海海洋地质与地球物理研究正走向国际前沿。重要研究成果包括:(1)新提出南海是“板缘张裂”盆地,与经典的大西洋型陆缘模式不同;(2)大洋钻探首次获取了基底玄武岩样品,结合中国在南海首次深拖地磁测量实验,精确测定了南海海盆玄武岩年龄,揭示南海海盆从东向西分段扩张;(3)大洋钻探结果发现南海陆缘岩石圈减薄之初岩浆迅速出现,未发现缓慢破裂造成的蛇纹岩出露;(4)发现南海扩张结束后仍存在大量岩浆活动,可能受控于多种构造与地幔因素;(5)地球化学证据与地球动力学模拟都显示南海岩浆的形成受到周边俯冲带的影响。目前我国的海洋地球科学正在进入崭新的发展阶段,有望以南海为基点,开始拓展到周边大洋,通过主导大型研究计划以及建设我国大洋钻探平台,以提升我国在南海、西太平洋与印度洋海洋地质科学研究的实质性影响力与引领地位。
关键词
南海
国际大洋钻探
海洋地质与地球物理
构造与岩浆活动
大陆
岩石圈张裂
海底扩
张
Keywords
South China Sea
IODP ocean drilling
marine geology and geophysics
tectonics and magmatism
continental breakup
seafloor spreading
分类号
P756.5 [天文地球—海洋科学]
P738 [天文地球—海洋地质]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
地幔热导率的选取对动力学数值模拟的影响——以岩石圈张裂过程为例
谌永强
施小斌
廖杰
许鹤华
任自强
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
1
在线阅读
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职称材料
2
大陆张裂三维有限元的数值模拟
臧宏
陈美
冯占英
《海洋学研究》
北大核心
2005
0
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职称材料
3
南海大洋钻探及海洋地质与地球物理前沿研究新突破
林间
李家彪
徐义刚
孙珍
夏少红
黄小龙
解习农
李春峰
丁巍伟
周志远
张帆
罗怡鸣
《海洋学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019
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