本文關(guān)鍵詞：克拉通巖石圈對流減薄的數(shù)值模擬

  更多相關(guān)文章： 克拉通巖石圈 巖石圈減薄 巖石圈減薄移除時間

【摘要】：采用二維有限元數(shù)值模擬的方法研究了巖石圈的對流減薄過程,特別是克拉通巖石圈的對流減薄過程.模型的主要參數(shù)包括增厚巖石圈的寬度x、增厚倍數(shù)γ、以及與巖石圈組分變化導致的黏性和密度變化密切相關(guān)的黏性比(ηc)和浮力數(shù)(B)或等效密度變化(Δρtc).數(shù)值計算結(jié)果顯示,地幔對流將逐漸減薄增厚的巖石圈部分,(1)當B=0和ηc=1時,即對一般地幔巖石圈,增厚巖石圈對流減薄的時間可表示為0.0073γ0.70 x0.26.將數(shù)值結(jié)果應(yīng)用于地球,意味著增厚到300km的巖石圈,如寬度為300km,對流移除增厚部分回到初始平衡厚度120km大約需要225 Ma;如寬度為1500km,移除增厚部分大約需要342 Ma.(2)當B和ηc較小,克拉通巖石圈對流減薄過程與一般加厚巖石圈的對流減薄過程類似,但減薄時間受克拉通組分浮力和黏性比的影響而顯著增長,克拉通巖石圈對流減薄的時間可表示為0.0057ηc0.52Δρ-0.21tcγ0.78ηc-0.36 x0.04.因而,對300km厚的克拉通巖石圈,如克拉通巖石圈的密度比周圍地幔的密度低0.4%(即B=0.1),寬度1500km,若克拉通巖石圈黏性因組分影響比普通地幔巖石圈大10倍,其被對流減薄到120km大約需要1.18Ga.(3)當B和ηc增大到一定量時(如B≥0.2且ηc10),克拉通巖石圈被移除的過程將發(fā)生變化,由于組分浮力的影響,對流主要不是將克拉通巖石圈帶到軟流圈地幔中,而主要是將較厚的巖石圈物質(zhì)向兩邊推送.在此情況下,克拉通巖石圈能長時間(3Ga)保持穩(wěn)定.
【作者單位】： 中國科學技術(shù)大學地球和空間科學學院地震與地球內(nèi)部物理實驗室;蒙城地球物理國家野外科學觀測研究站;
【基金】：國家自然科學基金項目(41474082;91014005)資助
【分類號】：P315.2;P313
【正文快照】： 1引言克拉通是大陸上相對穩(wěn)定的構(gòu)造單元,包括地殼和巖石圈地幔(Rudnick and Fountain,1995;Schubert et al.,2001).地質(zhì)、地球物理和地球化學研究顯示:克拉通有200多公里的巖石圈根,有的厚達300到400km;克拉通區(qū)域表面熱流值小;巖石圈根相對較冷、含水量低,并且顯示出是部分

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳凌;危自根;程騁;;從華北克拉通中、西部結(jié)構(gòu)的區(qū)域差異性探討克拉通破壞[J];地學前緣;2010年01期

2 李永華;高延光;張瑞青;;大陸克拉通殼幔結(jié)構(gòu)及其形成演化[J];地球物理學進展;2011年03期

3 葛肖虹,劉俊來;被肢解的“西域克拉通”[J];巖石學報;2000年01期

4 吳福元;徐義剛;高山;鄭建平;;華北巖石圈減薄與克拉通破壞研究的主要學術(shù)爭論[J];巖石學報;2008年06期

5 王荃;;中朝古陸的解體與華北、華泰二克拉通的確立[J];地質(zhì)學報;2012年10期

6 Gerald M.Ross;湯照;羅瑞芝;;地質(zhì)學家探測加拿大西部克拉通[J];地質(zhì)科學譯叢;1998年03期

7 楊書桐;胡受奚;Roger Brewer;;早前寒武紀克拉通區(qū)地體構(gòu)造的動力學機理探討[J];國外前寒武紀地質(zhì);1992年03期

8 郭召杰,張志誠,賈承造,魏國齊;塔里木克拉通前寒武紀基底構(gòu)造格架[J];中國科學(D輯:地球科學);2000年06期

9 張明云;何會民;袁晶;;津巴布韋克拉通構(gòu)造變形特征分析[J];地質(zhì)調(diào)查與研究;2008年04期

10 鄭永飛;吳福元;;克拉通巖石圈的生長和再造[J];科學通報;2009年14期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 陳凌;危自根;程騁;;從華北克拉通中、西部結(jié)構(gòu)的區(qū)域差異性探討克拉通破壞[A];中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所第十屆（2010年度）學術(shù)年會論文集(上)[C];2011年

2 吳福元;徐義剛;高山;鄭建平;;華北巖石圈減薄與克拉通破壞研究的主要學術(shù)爭論[A];中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所2008學術(shù)論文匯編[C];2009年

3 汪正江;許效松;陳明;傅恒;萬方;樓雄英;尹福光;;塔里木克拉通古生代原型盆地演化與沉積序列[A];青藏高原及鄰區(qū)地質(zhì)與資源環(huán)境學術(shù)討論會論文摘要匯編[C];2003年

4 王永明;黃金水;;克拉通巖石圈穩(wěn)定性的數(shù)值模擬[A];中國地球物理學會第二十七屆年會論文集[C];2011年

5 于宋月;徐義剛;黃小龍;葛文春;馬金龍;;東北地區(qū)和華北地區(qū)巖石圈結(jié)構(gòu)和演化對比:對中國東部巖石圈減薄事件的啟示[A];2006年全國巖石學與地球動力學研討會論文摘要集[C];2006年

6 張洪雙;田小波;滕吉文;;遠震體波接收函數(shù)方法研究中國大陸東部巖石圈厚度[A];中國地球物理·2009[C];2009年

7 何靜;張廣成;吳慶舉;高占永;;用P波接收函數(shù)方法研究蒙古中南部地區(qū)地殼上地幔結(jié)構(gòu)的初步結(jié)果[A];中國地球物理2013——第九專題論文集[C];2013年

8 徐華全;朱介壽;廖圣柱;;歐洲南部及東亞、中亞莫霍面速度結(jié)構(gòu)及各向異性研究[A];中國地球物理學會第二十四屆年會論文集[C];2008年

9 賀振宇;張澤明;董昕;;塔里木克拉通東北緣古元古代地殼增生和構(gòu)造演化:庫爾勒和敦煌變質(zhì)侵入巖的鋯石U-Pb和Hf同位素制約[A];中國礦物巖石地球化學學會第14屆學術(shù)年會論文摘要專輯[C];2013年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 叢亞楠;華南克拉通巖石圈地幔性質(zhì)—新生代玄武巖及地幔捕虜體制約[D];蘭州大學;2013年

，

本文編號：1240150