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yexuqing木蟲之王 (文學(xué)泰斗)
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東亞大陸巖石圈三維熱流變結(jié)構(gòu)模型新進(jìn)展 已有1人參與
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東亞大陸巖石圈三維熱流變結(jié)構(gòu)模型新進(jìn)展 作者:孫玉軍 發(fā)布時(shí)間:2024-12-10 板塊構(gòu)造理論是上世紀(jì)地球科學(xué)的一場(chǎng)革命，它很好地解釋了大洋板塊的運(yùn)動(dòng)和變形特征。大洋巖石圈流變強(qiáng)度整體表現(xiàn)為剛性，在板塊邊界形成相對(duì)窄的變形帶。然而，板塊構(gòu)造理論卻很難解釋大陸內(nèi)部變形，主要原因是大陸巖石圈的流變結(jié)構(gòu)在垂向上表現(xiàn)出兩層或者多層的結(jié)構(gòu)。在變形過程中，大陸地殼可以與其下覆的地幔巖石圈發(fā)生拆離，從而形成寬而彌散的變形帶。因此，流變結(jié)構(gòu)是理解大陸內(nèi)部變形的重要突破口。東亞大陸具有全球分布最廣的板內(nèi)彌散變形帶和新生代火山分布，是研究大陸巖石圈熱流變結(jié)構(gòu)和陸內(nèi)變形關(guān)系的最佳場(chǎng)所。 中國地質(zhì)科學(xué)院孫玉軍研究員聯(lián)合南京大學(xué)、中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所、美國密蘇里大學(xué)和中國科學(xué)院大學(xué)相關(guān)科研人員，充分利用東亞大陸最新獲取的近地表熱參數(shù)觀測(cè)數(shù)據(jù)和深部地球物理觀測(cè)約束，通過構(gòu)建詳細(xì)的三維有限元數(shù)值模型，計(jì)算得到了東亞大陸巖石圈三維精細(xì)熱結(jié)構(gòu)。在此溫度模型基礎(chǔ)上結(jié)合最新的GPS觀測(cè)得到的應(yīng)變率數(shù)據(jù)和高溫高壓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等計(jì)算得到了東亞大陸巖石圈三維流變結(jié)構(gòu)。研究主要取得如下認(rèn)識(shí)： 1. 東亞大陸巖石圈熱結(jié)構(gòu)和流變結(jié)構(gòu)均呈現(xiàn)出極強(qiáng)的垂向和橫向不均勻性，低粘滯性的大陸下地殼在東亞大陸普遍存在。 2. 東亞大陸東部地幔巖石圈下部均表現(xiàn)為高溫異常，同時(shí)與地表新生代火山分布相對(duì)應(yīng)，可能與太平洋板塊的俯沖作用密切相關(guān)。 3. 東亞大陸造山帶地區(qū)巖石圈強(qiáng)度主要貢獻(xiàn)來自于地殼，而克拉通巖石圈強(qiáng)度的主要貢獻(xiàn)來自于地幔巖石圈。 該研究的意義在于提供了東亞大陸巖石圈三維熱流變結(jié)構(gòu)的定量化模型，為研究東亞大陸巖石圈板內(nèi)構(gòu)造變形提供了重要參考。相關(guān)研究成果發(fā)表在國際著名地學(xué)期刊《Journal of Geophysical Research-Solid Earth》和《Tectonophysics》上。 本研究得到國家自然科學(xué)基金（42022029）, 國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2023YFF0803304）和深部探測(cè)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)研究專項(xiàng)(SinoProbe)共同資助。 圖1 東亞大陸巖石圈溫度特征 圖2 東亞大陸巖石圈等效粘滯性特征 相關(guān)論文和模型數(shù)據(jù)鏈接： Yujun Sun, Shuwen Dong, Xueqiu Wang, Mian Liu, Huai Zhang, Yaolin Shi. Three-dimensional thermal structure of East Asian continental lithosphere. Journal of Geophysical Research-Solid Earth, 2022, 127, e2021JB023432. https://doi.org/10.1029/2021JB023432. Yujun Sun, Shuwen Dong, Mian Liu, Huai Zhang, Yaolin Shi. The rheological structure of East Asian continental lithosphere. Tectonophysics, 2025, 895: 230575. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2024.230575. 熱結(jié)構(gòu)模型數(shù)據(jù)下載： https://doi.org/10.5281/zenodo.6459746 流變結(jié)構(gòu)模型數(shù)據(jù)下載：https://doi.org/10.5281/zenodo.12578334 |
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2樓2025-02-18 16:02:44
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