地壳放射性生热效应对大陆俯冲过程影响的数值模拟研究
  • 【DOI】

    10.16539/j.ddgzyckx.2018.01.005

  • 【摘要】

    岩体中的放射性生热是地幔对流和地壳变质作用的关键热源之一, 但地壳放射性生热率是如何影响大陆俯冲?碰撞的动力学过程, 尤其是大陆碰撞区域的热结构演化, 尚未获得共识.本文使用热?力学数值模拟方法对上、下地壳放射性生热率进行系统的模拟实验, 以研究其对大陆俯冲动力学演化过程的影响.模型实验表明, 由于大陆上地壳富集U、Th和K等主要放射性生热元素, 且放射性生热率的变化区间较大(1.0~3.0 μW... 展开>>岩体中的放射性生热是地幔对流和地壳变质作用的关键热源之一, 但地壳放射性生热率是如何影响大陆俯冲?碰撞的动力学过程, 尤其是大陆碰撞区域的热结构演化, 尚未获得共识.本文使用热?力学数值模拟方法对上、下地壳放射性生热率进行系统的模拟实验, 以研究其对大陆俯冲动力学演化过程的影响.模型实验表明, 由于大陆上地壳富集U、Th和K等主要放射性生热元素, 且放射性生热率的变化区间较大(1.0~3.0 μW/m3), 导致其对大陆俯冲碰撞动力学演化过程的影响较为显著, 主要包括进入俯冲通道内的上地壳体积大小、碰撞区域内地壳熔融范围、俯冲下地壳物质折返的规模和两大陆的耦合程度等四个方面.而大陆下地壳则以中?基性岩为主, 相对亏损U、Th、K等主要放射性生热元素, 且放射性生热率的变化区域较小(0.2~0.8 μW/m3), 致使其对大陆俯冲演化过程的影响相对有限, 主要通过控制俯冲下地壳以及大陆板片的粘滞度和流变强度的大小, 进而制约大陆俯冲过程下地壳物质折返的规模以及板片倾角的大小. 收起<<

  • 【作者】

    宋菁菁  王岳军  范蔚茗  皇甫鹏鹏  周永智 

  • 【作者单位】

    中山大学 地球科学与工程学院/中山大学 地球科学与工程学院/中国科学院 青藏高原研究所 大陆碰撞与高原隆升重点实验室/中国科学院大学 地球科学学院 计算地球动力学实验室

  • 【刊期】

    大地构造与成矿学 ISTIC EI PKU 2018年1期

  • 【关键词】

    放射性生热  大陆俯冲  地壳熔融  俯冲地壳折返  板片倾角  radiogenic heat production  continental subduction  crustal melting  burial and exhumation process  slab dip angle 

  • 【基金项目】

    国家自然科学基金项目 973项目 国家重点研发计划项目