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挤压体几何学差异对褶皱冲断带演化的控制——基于数值砂箱模拟实验研究
1
作者
周芯宇
李江海
柳晨
《大地构造与成矿学》
北大核心
2025年第3期492-506,共15页
褶皱冲断带的构造演化普遍受控于多种耦合互馈的地球动力学机制或边界条件。已有砂箱物理模拟实验研究表明,造山过程中,相对较强板块作为挤压体挤压较弱板块,挤压体的几何形状对褶皱冲断带的形成及演化具有重要控制作用。砂箱物理实验...
褶皱冲断带的构造演化普遍受控于多种耦合互馈的地球动力学机制或边界条件。已有砂箱物理模拟实验研究表明,造山过程中,相对较强板块作为挤压体挤压较弱板块,挤压体的几何形状对褶皱冲断带的形成及演化具有重要控制作用。砂箱物理实验通常遵循塑性流变学,忽略垂向载荷增加引起基底滑脱的均衡调整,无法对局部应变路径进行预测。因此,本文采用数值砂箱程序,基于MATLAB软件建立挤压体前倾角α分别为15°、30°、45°、60°、75°、90°的带有底部滑脱层的二维粘‒弹‒塑性数值砂箱模型,系统地研究褶皱冲断带的发育特征。实验结果表明:①前向的逆冲并不是缩进模型中唯一的变形机制,垂向隆起及沿着楔形两侧的边坡滑塌也会在正向和反向发生;②挤压体的几何差异影响了冲断层的发育、组合形式,以及相同挤压位移条件下逆冲斜坡的宽度;③当α=30°时,砂箱模型所形成的构造样式单一,前展式逆冲断层数量最多,分布紧密,此时挤压体前倾角最接近砂体的内摩擦角;④当α≠30°时,砂箱物质通过刚性挤压体与活动反冲断层之间的物质加积和反复压缩,形成砂箱模型的“有效挤压体”,改变了原本刚性挤压体的几何形状,进而影响褶皱冲断带后期演化。
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关键词
有效挤压体
构造样式
数值砂箱
粘‒弹‒塑性模型
逆冲断层
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职称材料
题名
挤压体几何学差异对褶皱冲断带演化的控制——基于数值砂箱模拟实验研究
1
作者
周芯宇
李江海
柳晨
机构
北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室
出处
《大地构造与成矿学》
北大核心
2025年第3期492-506,共15页
基金
科技部国家重点研发项目(2023YFC2906501)
国家科技重大专项(2016ZX05033001)联合资助。
文摘
褶皱冲断带的构造演化普遍受控于多种耦合互馈的地球动力学机制或边界条件。已有砂箱物理模拟实验研究表明,造山过程中,相对较强板块作为挤压体挤压较弱板块,挤压体的几何形状对褶皱冲断带的形成及演化具有重要控制作用。砂箱物理实验通常遵循塑性流变学,忽略垂向载荷增加引起基底滑脱的均衡调整,无法对局部应变路径进行预测。因此,本文采用数值砂箱程序,基于MATLAB软件建立挤压体前倾角α分别为15°、30°、45°、60°、75°、90°的带有底部滑脱层的二维粘‒弹‒塑性数值砂箱模型,系统地研究褶皱冲断带的发育特征。实验结果表明:①前向的逆冲并不是缩进模型中唯一的变形机制,垂向隆起及沿着楔形两侧的边坡滑塌也会在正向和反向发生;②挤压体的几何差异影响了冲断层的发育、组合形式,以及相同挤压位移条件下逆冲斜坡的宽度;③当α=30°时,砂箱模型所形成的构造样式单一,前展式逆冲断层数量最多,分布紧密,此时挤压体前倾角最接近砂体的内摩擦角;④当α≠30°时,砂箱物质通过刚性挤压体与活动反冲断层之间的物质加积和反复压缩,形成砂箱模型的“有效挤压体”,改变了原本刚性挤压体的几何形状,进而影响褶皱冲断带后期演化。
关键词
有效挤压体
构造样式
数值砂箱
粘‒弹‒塑性模型
逆冲断层
Keywords
effective indenters
structural styles
numerical sandbox
visco-elasto-plastic models
thrust faults
分类号
P54 [天文地球—构造地质学]
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1
挤压体几何学差异对褶皱冲断带演化的控制——基于数值砂箱模拟实验研究
周芯宇
李江海
柳晨
《大地构造与成矿学》
北大核心
2025
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