使用数值模型研究俯冲板块动力学的进展  

Progress in numerical modeling of subducting plate dynamics

作　　者：冷伟 黄倞知 

机构地区：[1]中国科学技术大学地球和空间科学学院,地震与地球内部物理实验室,合肥230026 [2]蒙城地球物理国家野外科学观测研究站,合肥230026

出　　处：《中国科学：地球科学》2018年第12期1655-1669,共15页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家重点基础研究发展计划项目(编号:2015CB856106);川滇国家地震监测预报实验场项目(编号:2017CESE0102)资助.

摘　　要：板块构造理论的核心是俯冲板块的动力学问题,可以通过地震学、矿物物理和岩石地球化学、地质构造和沉积学以及数值模拟对其进行多学科综合研究.其中数值模拟通过建立理论模型并使用数值方法模拟俯冲板块的动力学效应,直观地给出了定量化的俯冲板块的演化过程和地表响应,并用以解释其他学科研究所得到的观测和实验结果.因此使用数值模型进行定量化模拟是研究俯冲板块动力学的最重要的手段之一.文章综述了使用数值模型研究俯冲板块动力学多个方面在近期取得的进展,包括板块构造的起源和俯冲板块的启动过程,俯冲板块的热结构,以及俯冲板块在上地幔、地幔过渡带和下地幔的主要动力学表现.使用数值模型得到的结果是基于质量、动量和能量守恒方程的理论结果,必须综合使用其他各学科的研究成果对模拟结果进行比对和验证,以最终理解俯冲板块的动力学过程.随着计算能力的大幅提升和模拟方法的不断进步,数值模拟方法将为研究包括俯冲板块动力学在内的地球科学前沿问题提供更为准确和高效的手段.

关 键 词：俯冲板块 动力学 数值模拟 

分 类 号：P542[天文地球—构造地质学]