对俯冲板块热结构的动力学约束

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• 作者：毛伟冷伟
• 会议时间：2014-10-19
• 关键词：俯冲板块 ; 热结构 ; 动力学约束 ; 地幔对流模型
• 作者单位：地球和空间科学学院 中国科学技术大学 合肥 230026
• 母体文献：2014年中国地球科学联合学术年会论文集
• 会议名称：2014年中国地球科学联合学术年会
• 会议地点：北京
• 主办单位：中国地球物理学会
• 语种：chi
• 分类号：P5;P31

摘要

在研究中,采用了二维球对称坐标中的扩展Boussinesq近似下的高分辨率的地幔对流模型。在模型中考虑的主要生热机制有:热传导,放射性元素衰变生热,绝热生热和粘性摩擦生热。地幔粘性是随温度和深度变化的。为了确保结果的可靠性,把所有模型都运行到统计稳定状态下,并计算了稳定状态下的平均值。同时也采用了不同的瑞丽数,粘性结构,内生热率的模型来测试结果对于这些参数的敏感性。主要结论:俯冲板块的温度随深度的增加比绝热温度梯度要快,可以通过指数函数的形式很好的拟合温度的增加过程,同时这种指数函数的关系随模型参数的变化并没有很大变化;不同的热源对于俯冲板块温度的增加遵循以下顺序:绝热生热(~700%)>扩散生热(~20%)>粘性生热(~7-9%)>放射性元素生热(~1-2%);俯冲板块在俯冲过程中的质量流的变化也起到了很关键的作用,其作用大小可以和绝热生热相比较。