东亚大陆形变应力场格局演化的数值模拟     

傅容珊  黄建华  常筱华  曹抗震 《大地测量与地球动力学》2000,20(3):1-10

用数值模拟方法研究了印度板块和欧亚板块碰撞后40 Ma以来青藏高原的挤压隆升、东亚大陆形变及应力场的演化过程.模型将东亚大陆限定在一梯形边界框架之中,大陆岩石层被视为由幂指数律控制的薄层,它上伏在粘滞性较低的软流层之上蠕变流动.模型设定印度板块以5 cm/a的恒定速度向北推进,并视其为青藏高原挤压隆升的主要驱动力.除此可活动边界之外,其余均被设为固定边界.数值模拟结果表明,模型预测的现代水平形变速度和GPS观测的格局吻合很好;数值模拟所确定的中国及邻区之区域构造应力场格局与用地震、地质观测所推断的东亚大陆现代构造应力场也能够吻合.这一结果意味着印度板块和欧亚板块的碰撞、挤压是构成现代中国大陆内部岩石层水平形变及应力场格局的主要驱动力.模型计算还表明,大陆水平形变及应力场格局受多种因素如岩石层的力学参数,特别是边界条件的制约.  相似文献   

弹性岩石层、区域重力异常和上地幔小尺度对流   总被引：1，自引：0，他引：1  

王景赟  黄建华  傅容珊 《大地测量与地球动力学》2000,20(4):1-9

在小尺度地幔对流模型的基础上 ,建立了顾及岩石层与地幔耦合的地幔对流模型。考虑到岩石层对上地幔小尺度对流的弹性响应 ,将上地幔视为一均匀的等粘滞系数的牛顿粘滞流体 ,其对流能量来源于下地幔 ,用热流体动力学基本方程得到的上地幔对流在壳幔边界处的垂向应力作为弹性板弯曲方程的垂直加载 ,来耦合弹性岩石层和可流动地幔。推导了两者耦合下区域重力异常和上地幔小尺度对流的相关方程 ,用以反演上地幔小尺度对流流场模式和岩石层底部拖曳力场格局。对比了有、无弹性岩石层影响的模型之间的差异 ,并对模型应用范围 ,特别是板块边界水平构造力可能产生的影响 ,作了进一步探讨。  相似文献   

现代板块运动驱动地幔块体置换度及地幔混合的研究   总被引：2，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

傅容珊  韩力波  黄建华  单斌  刘军 《地球物理学报》2007,50(5):1409-1417

定义了描述地幔混合程度的新的统计学量度——地幔块体对流置换度和对流混合扩散度.地幔块体对流置换度等于至少被置换一次的块体数与地幔总块体数之比,对流混合扩散度等于示踪元初始体密度与示踪元终体密度之比.本研究假设地幔对流是稳定的,上地幔和下地幔的黏滞性存在差异,其驱动力为板块运动或地幔中密度异常分布.实验中地幔被划分为20736 个块体（5°×5°×300 km）,2376个示踪元被放置在地幔顶部100 km深度或底部100 km高度的5°×5°的网格点上.模型计算表明, 地幔块体对流置换度随运转时间变化.就全地幔而言,在系统运行四十亿年后,大多数模型对应的块体对流置换度均超过80%,而上地幔块体置换度则达到90%.这预示大多数的地幔块体将被来自其他位置的块体所取代.对于放置在地幔顶部或底部,浓缩于很小空间10°×10°(间距0.25°) 中的两组1681个示踪元而言,尽管其对流混合扩散度在开始有较大的差异,但是在运行一段时间之后,此两组对应的对流混合扩散度均趋于常数,示踪元比较均匀地分布于全地幔之中.由以上的结果可以推断,在经历了四十五亿年的演化过程后,由于对流的作用使地幔基本上已经均匀混合,地幔中不大可能存在尺度大于5°×5°×300 km的异常块体.  相似文献   

地震层析成像之密度异常驱动地幔对流模型   总被引：5，自引：0，他引：5  

傅容珊  董树谦  黄建华  常筱华 《大地测量与地球动力学》2003,23(1):5-11

地震层析成像展现了地球内部横向不均匀性，其描述的地幔结构正是地幔演化热动力学过程的现代表现。然而，如何利用这些最新的观测成果去研究地球特别是地幔的动力学过程是对地球动力学研究的挑战，建立了地幔密度异常（温度异常）直接驱动地幔对流的新方法，并利用现代地震层析成像模型计算了对应的地幔对流的格局，探讨了其和全球构造相关的地幔问题。结果表明，在单层地幔粘滞结构条件下，对流格局仍然以全地幔大尺度对流为主体；所发展的理论和方法可以适用于不同来源的地幔层析成像的数据，可以用于探讨不同边界条件和地幔参数对应的地幔对流模型，也可以用于使用大地水准面异常检验对流模型。  相似文献   

利用地震层析成像研究地幔非对称结构   总被引：2，自引：0，他引：2  

郑勇  傅容珊  李祖宁  龚衡 《大地测量与地球动力学》2002,22(1):87-91

利用Su,Vasco,Hilst,Grand等提供的地震层析成像模型，根据实验室结果外推得到的地震波速度异常与密度异常之间的线性关系，将地幔进行分层，网络化处理，计算了地幔各层异常密度，密度异常质心和全地幔密度异常质位置。结果表明，地幔密度异常表现出的总体特征是：整体地幔密度异常为负值，上地幔异常大，中，下地幔密度异常较小；地幔整体和多数分层密度异常质心分布在北半球。这一结果反映，现今地幔热动力学演化呈现出南半球膨胀和北半球收缩的非对称基本格局。  相似文献   

中国大陆及周边地区现代岩石圈演化动力学模拟   总被引：25，自引：6，他引：25       下载免费PDF全文

郑勇  傅容珊  熊熊 《地球物理学报》2006,49(2):415-427

采用有限元方法模拟了近20万年来青藏高原岩石圈形变演化过程，探讨了印度-欧亚大陆的碰撞对中国大陆岩石层形变和应力场的影响以及它们与强地震活动性的关系.结合现代GPS、地震和地质学观测的结果，对比分析了中国大陆在百万年、十万年和十年尺度上的形变和构造应力场的基本格局.研究表明：（1）印度-欧亚大陆的碰撞以及印度大陆的持续向北推进、挤压所产生的应力环境，一直主导了以青藏高原为核心的我国西部地域岩石圈构造、运动和演化，但其影响随着远离青藏高原地区而逐渐变小.（2）断层滑移和重力势作用对于青藏高原东西部以及塔里木盆地的影响相当大，它们导致青藏高原岩石层东西向形变速率增大，对青藏高原的中南部地区产生拉张效应，同时导致塔里木盆地出现整体的右旋趋势.（3）青藏高原区域水平方向形变速率和GPS观测结果吻合较好.但在垂直方向上，一些地区计算结果与观测数据相差较大，这说明单纯的挤压作用不是现代青藏高原隆升的惟一机制.现代青藏高原的隆升可能与其他驱动机制，如地幔对流、重力均衡以及剥蚀作用等有关.（4）印度板块的挤压作用基本上决定了中国大陆西部的主压应力场分布.（5）印度板块的碰撞对中国大陆的强地震活动性有重要影响，但华北地区是个例外，该地区的地震活动性很强而印度板块的挤压在该区域产生的影响却很小，说明其他的驱动力在一定程度上活化了华北地块.  相似文献   

Inversion of gravity and topography data for the crust thickness of China and its adjacent region   总被引：1，自引：0，他引：1  

黄建平  傅容珊  许萍  黄建华  郑勇 《地震学报(英文版)》2006,19(3):264-272

Introduction Since the middle of the century, gravitational isostasy has been a fundamental hypothesis for inverting the gravity data to find the crust thickness. Geophysicists have done a lot of researches on using gravity data to investigate the depth of Moho discontinuity. Since 1980, the International Lithosphere Program emphasized the importance of investigating the Moho depth variation. Thereafter a lot of results have been published in the world (Braitenberg et al, 2000; Kaban et al,…  相似文献   

Evolution of the deformation and stress patterns of the East Asia continent under multi-driving force   总被引：1，自引：0，他引：1  

李祖宁  傅容珊  郑勇  董树谦 《地震学报(英文版)》2002,15(1):18-28

Introduction Seismological observation and all kinds of ways of geodesy measurement imply that there is significant correlation between crustal movement and seismic activity (MEI, 1993). Therefore, it is very important to get the materials of the continental crust deformation and the patterns of stress field for the studying of the mechanism and prediction of the continental strong earthquake. Data of the continental deformation and patterns of stress field can be mainly obtained by the follo…  相似文献   

全地幔三维异常密度的联合反演     

李光品  傅容珊 《地球物理学进展》1993,(2)

由Hager(1981)提出的,叶正仁(1989)进一步发展的传播矩阵方法,提供了一种运用地球重力位、板块运动速度资料来探求地幔内部横向不均匀性的一条途径.但由于地球重力位、板块运动速度资料均是二维资料,故仅运用上述两种资料来反演三维异常密度会导致反演结果很强的不唯一性、不稳定性.作为80年代地球物理学最富有成效的成果之一就是利用地震P 波和S波的层析技术,提供了上、下地幔三维异常速度分布,从而为地球物理及地球动力学的研究提供了最新的先验知识.把传播矩阵方法、粘滞损耗最小原理运用于全地幔对流的地球动力学模型,并同时把长波地形起伏、板块运动速度、重力位资料以及傅容珊根据地震层析结果所合成的全地幔三维异常密度作为约束条件,联合反演全地幔的三维异常密度结构.计算结果显示:(1)从计算所及的密度横切剖面来看,至少在250—670km 深度范围内异常密度的高低与地表构造有一定的相关性:即全球的大部分发散边界和相当部分的大陆分别对应低异常密度区和高异常密度区,地幔的异常密度数值在1500km 深度附近达到最小.(2)从计算所得的密度纵切剖面来看,对应太平洋中脊、印度洋中脊、红海及亚丁湾地区,低密度的异常区从地表一直延伸到核一幔边界,不过太平洋中脊相对明显.除上述区域外全地幔的异常密度基本上(按数值大小及正负)分三层.  相似文献   

地球固体内核平动振荡的研究和检测   总被引：2，自引：0，他引：2  

徐建桥  孙和平  傅容珊 《地球科学进展》2005,20(7):740-745

系统介绍了有关Slichter模的理论模拟及其超导重力观测检测的进展。地球固态内核的平动振荡是地球的基本简正模之一,又称Slichter模,以重力作为主要恢复力,其本征周期大约为几个小时。从理论模拟结果看,Slichter模的本征周期对于ICB密度差最为敏感,而ICB附近外核流体的粘滞性、内外核之间的过渡层以及Lorentz力等因素对周期的影响很小,Slichter模的研究和检测为了解地球中心附近的密度结构提供重要的信息。  相似文献