马尼拉海沟俯冲带热结构的模拟研究
  • 【DOI】

    10.6038/j.issn.0001-5733.2012.01.011

  • 【摘要】

    俯冲带热结构的数值模拟研究是对地表观测研究的重要补充,也是验证地球动力学模型的重要方法.本文沿马尼拉海沟俯冲带东火山链( EVC)和西火山链(WVC)各取一条剖面,依据地质、地球物理条件,进行了有限元热模拟计算.计算过程中,分析了摩擦和剪切热对俯冲带热结构的影响,模拟了EVC和WVC两条测线下俯冲带的热结构,并结合岩石学实验结果预测了俯冲板块发生脱水和部分熔融的位置.模拟结果表明,在100 km深... 展开>>俯冲带热结构的数值模拟研究是对地表观测研究的重要补充,也是验证地球动力学模型的重要方法.本文沿马尼拉海沟俯冲带东火山链( EVC)和西火山链(WVC)各取一条剖面,依据地质、地球物理条件,进行了有限元热模拟计算.计算过程中,分析了摩擦和剪切热对俯冲带热结构的影响,模拟了EVC和WVC两条测线下俯冲带的热结构,并结合岩石学实验结果预测了俯冲板块发生脱水和部分熔融的位置.模拟结果表明,在100 km深度处,考虑摩擦和剪切热时,俯冲板块表面的温度约为865℃;而不考虑摩擦和剪切时,俯冲板块表面的温度仅为770℃,二者温差可达95℃.在相同深度处,考虑摩擦和剪切热时,在EVC和WVC测线下俯冲板块表面的温度分别为865℃和895℃,俯冲洋壳底部温度分别为560℃和605℃.俯冲板块表面少量矿物开始脱水的深度小于50 km,但大量脱水和部分熔融主要发生在深度100 km左右,这与地表观测的火山活动位置一致. 收起<<

  • 【作者】

    高翔  张健  孙玉军  吴时国 

  • 【作者单位】

    中国科学院研究生院计算地球动力学重点实验室/中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室

  • 【刊期】

    地球物理学报 ISTIC SCI PKU 2012年1期

  • 【关键词】

    马尼拉海沟  俯冲带  热模拟  摩擦和剪切热  有限元 

  • 【基金项目】

    国家自然科学基金 中国海陆地质地球物理系列图项目 国家重点基础研究"973"课题