拉张速率和岩石圈流变结构对大陆岩石圈破裂影响的数值模拟研究

• 作者: 信延芳 闫义 Marta Pérez-Gussinyé 罗阳
• 来源期刊: 大地构造与成矿学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 被动大陆边缘 拉张速率 岩石圈流变结构 数值模拟
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 构造地质学|STRUCTURAL GEOLOGY
• 页码范围: 191-201
• 页数: 11页
• 分类号: P542|TE352
• 语种: 中文
• DOI: 10.16539/j.ddgzyckx.2022.02.001

摘要

拉张速率和岩石圈流变结构是影响大陆岩石圈破裂的重要因素,共同控制大陆裂谷的演化过程,最终形成不同结构的被动大陆边缘.本文通过热?动力学数值模拟,分析了拉张速率和岩石圈流变结构对初始裂谷形态及最终大陆边缘结构的影响.模拟结果显示,在不同下地壳厚度(15 km或20 km)和拉张速率(半拉张速率为2～50 mm/a)条件下,大陆岩石圈的破裂时间、破裂过程及大陆边缘结构均会发生明显改变.两种不同初始流变结构模型的初始裂谷均为窄裂谷.当下地壳的厚度为15 km时,较慢的拉张速率下(2～5 mm/a)最终产生了对称型大陆边缘,较快的拉张速率下(10～25 mm/a)形成了非对称型大陆边缘.而当下地壳的厚度为20 km时,不同的拉张速率下均形成非对称型大陆边缘.同时,对于不同的岩石圈流变结构,拉张速率越快,岩石圈破裂发生时间越早.在超慢速数值模拟实验中,由于岩石圈破裂时间长,岩石圈热冷却程度较高,上地壳主要发育脆性断裂,壳幔耦合程度较高,进而形成过度伸展的地壳.在超慢拉张速率(2～5 mm/a)和超快拉张速率(50 mm/a)下,大陆边缘对称性较高.对于不同流变结构的岩石圈,在超快拉张速率下会发育类似宽度的共轭大陆边缘.