李忠海
- 作品数：20 被引量：289H指数：7
- 供职机构：中国科学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国地质调查局地质调查项目国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：天文地球石油与天然气工程更多>>
- 俯冲带中流体-熔体活动的动力学数值模拟
- <正>一般认为,俯冲隧道中的脱水和水化效应对于上覆岩石圈的变形和岩浆作用具有直接、重要的作用。然而,在当今主流的地球动力学数值模型中,流体活动大多没有被涉及,一方面因为这将大大降低数值模型的计算效率,另一方面是因为流体活...
- 李忠海Taras Gerya许志琴
- 文献传递
- 塔西南甫沙地区被动顶板双重构造和乌泊尔地区背驮盆地的数值模拟被引量：3
- 2017年
- 塔里木盆地西南缘前陆褶皱冲断带发育被动顶板双重构造(甫沙地区)和背驮盆地(乌泊尔地区)两种明显不同的构造类型。为了探讨它们的不同成因,利用有限差分软件FLAC开展了一系列二维数值模拟研究。采用遵循平面应变的黏弹塑性本构模型,设置两个滑脱层和三个能干层。同时考虑基底沉降、同构造剥蚀和沉积,缩短速率为8mm/a,剥蚀速率为每年侵蚀基准面以上高程的3×10-7(相当于每1000m每年剥蚀0.3mm)。在基底水平的情况下,采用均一的沉降速率1.6mm/a并以填平补齐的方式进行沉积时,3.5 Ma后发育成与甫沙地区相似的被动顶板双重构造。而当模型采用中部小两端大的拱形沉降速度以及填平补齐的沉积时最终发育成背驮盆地,和乌泊尔地区地质原型接近。模拟结果表明,同构造沉积地层对褶皱冲断带的影响巨大,当沉积物大量堆积在褶皱冲断带前缘时有利于被动顶板双重构造的形成,而沉积物大量堆积在逆冲楔顶与斜坡时则更有利于背驮盆地的发生。模拟结果认为甫沙地区和乌泊尔地区都接受了填平补齐的沉积方式,但基底沉降差异造成了两者的构造样式明显不同。在小范围内(后陆至前陆小于80km),甫沙地区基底以水平方式发生沉降,褶皱冲断带前缘接受了大量沉积;而乌泊尔地区基底在挤压下发生弯曲,使得后陆发生了更大的沉降从而接受了更多的沉积。
- 黄光明李忠海周永智
- 关键词：塔西南前陆褶皱冲断带滑脱层
- 俯冲隧道过程的动力学数值模拟
- <正>大陆板块通常紧接着大洋俯冲的完结而开始俯冲和碰撞,并可能伴随着高压-超高压变质岩石的形成和折返。基于对前人动力学数值模型的总结,大陆板块的稳定会聚过程可以大致分为六种模式:纯剪切增厚、挤压褶皱、单向高角度俯冲、单向...
- 李忠海
- 文献传递
- 流体-熔体活动对平俯冲形成的影响
- <正>在自然界中,平俯冲是一种很重要的俯冲形式,与陡俯冲形成鲜明的对比.前人利用数值模拟的方法探讨了俯冲大洋岩石圈洋壳厚度、大洋岩石圈年龄、上覆陆块的运动状态,大陆岩石圈的热结构、流变性质以及软流圈的流变性等因素对平俯冲...
- 刘明启李忠海
- 文献传递
- 俯冲诱发的弧后扩张和远端拉伸及其对大陆边缘裂解的控制
- 大陆裂解是板块构造和威尔逊旋回中的重要一环。自古生代以来的特提斯构造域演化过程中,冈瓦纳大陆北缘裂解出一系列带状(微)陆块并向北漂移,随后与欧亚大陆碰撞拼合。其中新特提斯洋的初始张开是典型的大陆边缘裂解,
- 杨舒婷李忠海万博陈凌Boris J.P.Kaus
- 关键词：冈瓦纳大陆弧后扩张
- 文献传递
- 俯冲隧道过程的动力学数值模拟
- 在大陆俯冲隧道中，中上地壳的弱化和拆离是物质从俯冲到折返转换的先决条件.但是物质弱化的主导机制及其在大陆俯冲隧道中的控制作用尚没有得到很好的解决.近似而言，大陆俯冲和折返的动力学机制可以等效为流体动力学中的‘倾斜隧道流模...
- 李忠海
- 关键词：动力学数值模拟
- 文献传递
- 大洋平板俯冲的数值模拟再现：洋–陆汇聚速率影响被引量：7
- 2016年
- 利用地球动力学数值模拟方法探讨了洋-陆汇聚时,大洋岩石圈的绝对俯冲速率和上覆大陆岩石圈的向洋绝对逆冲速率对俯冲模式的影响,尤其是上覆大陆的向洋绝对逆冲速率与平板俯冲之间的关系。模型结果显示,对于年龄为40 Ma的含正常洋壳厚度的大洋岩石圈,在初始俯冲角度为现今洋–陆俯冲平均倾角的极小值(19°)条件下,低速大洋俯冲(绝对俯冲速率≤3 cm/a)且上覆大陆岩石圈向洋绝对逆冲速率≥1 cm/a时,具备形成平板俯冲的条件。当中–高速大洋俯冲(绝对俯冲速度>3 cm/a)时,在上覆大陆的绝对逆冲速率不小于俯冲速率时可以形成平板俯冲。当增加初始俯冲角度到平均倾角的极大值(36°)时,仅在低速大洋俯冲(绝对俯冲速率≤3 cm/a)且绝对逆冲速率达到10 cm/a时(自然界中基本不存在),才有可能出现平板俯冲,其他情况均表现为陡俯冲。我们的模拟结果表明:(1)较高的大洋岩石圈绝对俯冲速率更容易克服板间耦合作用力而有利于陡俯冲形成;(2)较高的上覆大陆绝对逆冲速率更有利于俯冲板片弯曲而趋向于平板俯冲形成;(3)上覆大陆朝向海沟的逆冲速率会在俯冲板片下方产生水平向陆的地幔流,绝对逆冲速率越大该地幔流越强烈,导致作用于板片下表面的水平剪切分量越大而有利于板片弯折和平板俯冲发生;(4)初始俯冲角度的增加对平板俯冲的形成起到强烈抑制作用。这些能被现今平板俯冲,如具相似洋–陆汇聚速率条件的南美洲西海岸平板俯冲实例所验证。
- 皇甫鹏鹏王岳军范蔚茗李忠海王喻鸣周永智
- 印度-亚洲碰撞带西段初始碰撞过程：古地磁、地震层析成像及数值模拟约束
- 2017年
- 印度-亚洲的初始碰撞问题是当今地球科学研究的热点.印度-亚洲碰撞带西段经历了从弧陆碰撞到陆陆碰撞的复杂演化过程,重建这一过程有利于更为全面地揭示和理解陆陆碰撞及造山的动力学机制.本文对西构造结附近各个地体(西拉萨-喀喇昆仑、科西斯坦-拉达克及喜马拉雅地体)白垩纪以来的古地磁数据(6个原生及35个次生分量)进行了回顾和总结,古地磁原生分量指示亚洲大陆南缘和科西斯坦岛弧在碰撞前分别位于约14°N和赤道附近,很可能代表了陆陆及弧陆初始碰撞发生的位置;统计分析表明重磁化分量对应的古纬度在分布上存在3个显著的峰值(分别为约3°S^2°N、12°N及22°N),前两个峰值与原生分量指示的古纬度重叠,暗示重磁化可能与弧陆及陆陆初始碰撞伴随的造山作用有关;现有层析成像资料业已表明印度-亚洲碰撞带之下的地幔中存在两条带状分布的新特提斯洋残留洋壳,本文进一步通过初步的动力学数值模拟,表明现今残留洋壳的位置能够大致代表洋壳断离时古缝合带的位置,而该位置又与古地磁数据所揭示的初始碰撞位置基本一致.上述结果一致地表明印度-科西斯坦-亚洲之间弧陆及陆陆初始碰撞分别发生于近赤道及北半球低纬度地区(约14°N)附近,结合最新印度板块的运动轨迹及不同的大印度模型,推测上述弧-陆及陆-陆初始碰撞时间分别不晚于约62 Ma和约48 Ma.
- 易治宇李忠海许志琴黄宝春
- 关键词：古地理重建古地磁地震层析成像数值模拟
- 高喜马拉雅的三维挤出模式被引量：23
- 2013年
- 作为喜马拉雅造山带变质核的高喜马拉雅杂岩带,是以高级变质岩石、普遍的深熔反应以及高温韧性变形为主要特征的热碰撞造山带。在高喜马拉雅平行造山的韧性伸展构造发现的基础上,建立高喜马拉雅挤出的3-D构造模式,并提出了挤出的动力学过程:(1)造成高喜马拉雅中弱和热物质产生的局部熔融阶段(46～35 Ma),(2)平行造山的韧性伸展和重力裂陷阶段(28～26 Ma开始),(3)韧性逆冲型剪切带形成阶段(>626～23 Ma),(4)MCT和STD的形成造成的高喜马拉雅挤出阶段(23～17 Ma)。
- 许志琴王勤曾令森梁凤华李化启戚学祥蔡志慧李忠海曹汇
- 中国大陆构造及动力学若干问题的认识被引量：70
- 2010年
- 中国(东亚)大陆受特提斯、古亚洲和太平洋构造体系的制约,具有复杂的地体构架和特殊的岩石圈结构。本文从地学前沿——大陆动力学的视野出发,围绕中国大陆构造及动力学四个方面的研究,总结已有的进展并提出新的思考:①中国大陆板块下的构造和整个地幔运动的构架:地震层析资料揭示西太平洋板片向西俯冲到东亚大陆之下,其倾角逐渐减小,最后近水平地插进400～600km深度的地幔过渡带中,成为箕状几何形态的超深俯冲板片。印度岩石圈板片超深俯冲至青藏高原之下～800km的深度,在喜马拉雅西构造结部位发生双向不对称深俯冲,印度岩石圈板片向东俯冲至东构造结东侧之下300～500km的深度。②中国大陆变质基底的再活化:中国大陆的大部分陆块未受显生宙以来构造、变质和岩浆事件的改造与激活,在冈瓦纳大陆北缘的印度陆块和阿拉伯陆块北缘还发育有形成于泛非期(530～470Ma)的造山带,其影响范围至高喜马拉雅、拉萨地体和三江地区。新生代的变质活化普遍出现在喜马拉雅、南迦巴瓦、拉萨地体和三江-缅甸地区,最新的变质年龄仅2～1Ma(南迦巴瓦)。③中国主要高压-超高压变质带的大地构造背景及深俯冲-折返机制:中国及邻区含榴辉岩的高压-超高压(HP/UHP)变质带有洋壳(深)俯冲和陆壳(深)俯冲之分。青藏高原中,大部分洋壳俯冲形成的高压/超高压变质带与原-古特提斯洋盆中诸多微陆块之间的小洋盆的汇聚碰撞有关,陆壳深俯冲作用有两种机制,它们分别是大陆块之间剪式碰撞和撕裂式岩石圈舌形板片的深俯冲。④中国大陆造山带的深部物质可经3类机制挤出,即深部地壳物质"牙膏式"挤出、侧向挤出和"挤压转换式"挤出。
- 许志琴杨经绥嵇少丞张泽明李海兵刘福来张建新吴才来李忠海梁凤华
- 关键词：高压-超高压变质带
