侏罗纪华北克拉通岩石圈演化的地球动力学模拟

发布时间：2025-06-28 02:33

　　本文以华北克拉通为主要研究目标,以板块构造理论与地球动力学为理论基础,以侏罗纪以来全球板块重建结果为基础数据,结合华北克拉通侏罗纪板内变形等现有对其地质构造演化过程的认识,联合CitcomS、Gplates软件,在超级计算集群上建立地球动力学模型,模拟恢复华北克拉通的岩石圈演化过程。研究华北岩石圈演化、华北周边俯冲带活动与华北板内变形等过程的内在动力学联系。我们使用直接或间接的科研成果数据(大洋壳年龄,古俯冲带形态,古板块重建),同化大多数区域岩石圈的热结构,俯冲带板片热结构,地表速度场等,模拟板块构造与深部地幔演化。本文在模型结果中选取了穿过北京的东西向与南北向两条剖面,通过绘制剖面的温度场、粘度场、物质场等,研究izanagi俯冲带、蒙古-鄂霍茨克俯冲带可能对华北岩石圈的演化过程的影响。初步得到以下认识：(1)蒙古-鄂霍茨克俯冲带的俯冲板片活动对华北岩石圈演化没有决定性影响。由于早中侏罗世蒙古-鄂霍茨克俯冲带呈高角度向北俯冲,俯冲板片进入西伯利亚克拉通之下,单就俯冲板片的活动而言,不太可能导致华北克拉通岩石圈底部产生不稳定,发生减薄破坏。(2)Izanagi俯冲带在侏罗纪向NW高速俯...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 引言
第2章 华北克拉通概况与侏罗纪主要构造变形事件
    2.1 板块构造的基本思想
    2.2 地球深部各个圈层特点
    2.3 华北克拉通概况与研究现状
    2.4 侏罗纪华北克拉通的板内变形模式与构造系统
第3章 计算地球动力学模拟
    3.1 计算地球动力学
    3.2 控制方程
        3.2.1 连续性方程
        3.2.2 动量方程
        3.2.3 能量方程
    3.3 初始条件和边界条件
    3.4 布辛涅斯克近似(Boussinesq approximation)
第4章 数据同化地球动力学模型与Gplates-CitcomS软件体系
    4.1 Gplates
    4.2 地球动力学模拟程序Citcoms
    4.3 python脚本与GMT
第5章 数据同化模型的主要原理和参数设置
    5.1 板块构造数据的存在方式与数据来源
    5.2 数据同化方法
        5.2.1 运动学同化
        5.2.2 岩石圈同化
        5.2.3 俯冲带板化同化
        5.2.4 化学成分同化
    5.3 模型参数
        5.3.1 地球物理参数
        5.3.2 模型的地质限制
        5.3.3 Izanagi俯冲带的俯冲角度设置
第6章 模拟结果展示与讨论
    6.1 初始状态199Ma
        6.1.1 剖面2
        6.1.2 剖面11
        6.1.3 剖面12
    6.2 175Ma
        6.2.1 剖面2
        6.2.2 剖面12
    6.3 163Ma:剖面11
    6.4 149Ma：剖面12
    6.5 136Ma：剖面12
        6.5.1 剖面2
    6.6 岩石圈厚度对比
    6.7 总结
致谢
参考文献



本文编号：4054285