410-km和660-km间断面对太平洋板块向长白山火山区下俯冲过程和板片结构的影响
朱涛1
彭典典2
刘丽军3
1.中国北京 100081 中国地震局地球物理研究所;中国北京 100095 北京白家疃地球科学国家野外科学观测研究站2.美国加州 92093 加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所3.中国北京 100029 中国科学院地质与地球物理研究所
摘要：长白山火山的形成机制被认为主要与太平洋板块俯冲有关,探究该机制需重建新生代以来太平洋板块向长白山火山区下俯冲的动力学过程.这需考虑上地幔中 410-km和 660-km间断面的克拉伯龙斜率和厚度的影响.然而它们的分布范围较广,在重建时如何合理地选择这些参数是亟待解决的问题.因此,本文的主要目的是通过模拟 410-km和 660-km间断面的克拉伯龙斜率和厚度对太平洋板块俯冲动力学的影响,最终为选择合理的参数来重建新生代以来太平洋板块在长白山火山区下的俯冲过程提供参考.本文通过建立具有一系列克拉伯龙斜率和厚度不同的410-km和 660-km间断面的伴随数据同化的三维地球动力学模型,开展了系统性的数值模拟研究.结果表明,所有地球动力学模型预测的新生代以来的太平洋板块俯冲的动力学过程、行为和俯冲板片在地幔中的一级结构是相似的;当 660-km间断面的克拉伯龙斜率γ660 的绝对值|γ660|＜4 MPa/K时,较小的 410-km间断面的克拉伯龙斜率γ410 可以明显地促进俯冲板片在地幔内的水平西向移动,而较大的γ410 则有利于俯冲板片下沉,但下沉深度差异较小;当|γ660|≥4 MPa/K时,γ410 的影响明显减弱,可以忽略不计;γ660 对太平洋板片在地幔中水平西向移动的距离和下沉深度均具有显著的影响;随着|γ660|的增大,太平洋板片在地幔中下沉的深度显著而单调地变浅,但其水平西向移动距离则先显著增大而后减小;当|γ660|≥4 MPa/K时,太平洋板片的主体部分才位于地幔转换带内;两个间断面的厚度对太平洋俯冲板片俯冲的动力学过程和结构影响甚微.
关键词：板块俯冲地震间断面太平洋板块地球动力学模拟
分类号：P313.4(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)
资助基金：国家自然科学基金(41974103)
论文发表日期：2025-07-30
在线出版日期：2025-09-04（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：24( 455-478 )
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