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构造古地理重建与动力地形

地学前缘 2016年第6期23卷 61-79页

作者：刘少峰王成善中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)生物地质与环境地质国家重点实验室北京100083

构造古地理是研究地质历史时期的构造过程和自然地理演化的科学。大数据时代的计算能力和效率的迅速提高及地球动力学模拟技术的发展,要求古地理研究应建立在全球板块构造背景下,重建"深时"、原位、原型的活动古地理。本文在综合分析国... 详细信息

构造古地理是研究地质历史时期的构造过程和自然地理演化的科学。大数据时代的计算能力和效率的迅速提高及地球动力学模拟技术的发展,要求古地理研究应建立在全球板块构造背景下,重建"深时"、原位、原型的活动古地理。本文在综合分析国际、国内关于GPlates和CitcomS的地球动力学模拟软件平台的研究成果基础上,系统阐述了板块构造-古地理重建思路、内容和方法,残余地形(动力地形)的分离技术、动力地形与板块俯冲、深部地幔流动的动力成因关系;介绍了利用地表动力地形等古地理资料进行约束,揭示板块运动过程、地幔动力学过程研究思路、方法;提出了古地理重建和地球动力学研究中应遵循的"定时、定位、定向和定型"的原则。将全球板块构造-古地理模型(GPlates)与基于物理特性的地幔和岩石圈有限元模型(CitcomS)相结合,将动力地形与地幔活动过程研究相结合,对揭示4-D地球动力学具有重要理论意义。

关键词：古地理重建动力地形板块构造重建 GPlates CitcomS 四维地球动力学

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西北太平洋海域海面动力地形特征的研究

测绘学报 1995年第4期24卷 241-249页

作者：李明梁振英中国测绘科学研究院

本文根据东经１００°～１７０°，北纬０°～５０°的西北太平洋海域，１９３０年～１９９０年的大量海洋和气象资料，以深海等压面１０００，１５００，２０００，２５００和３０００ｄｂ为依据，按动力学原理，计算了面积约３０００... 详细信息

本文根据东经１００°～１７０°，北纬０°～５０°的西北太平洋海域，１９３０年～１９９０年的大量海洋和气象资料，以深海等压面１０００，１５００，２０００，２５００和３０００ｄｂ为依据，按动力学原理，计算了面积约３０００多万平方公里广阔海域的动力深度及其偏差，并以标准海面为基准，绘制了迄今最为精细的海面动力地形图。通过与全球海面动力地形的比较，研究了该海域的起伏特征，发现了苏禄海盆地及其周围海域海面起伏的异常区，初步研究了它的形成机制。

关键词：海面地形动力地形标准海面动力高度太平洋

南海海面高度、动力地形和环流的周年变化——TOPEX/Poseidon卫星测高应用研究

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中国科学（D辑） 2002年第12期32卷 978-986页

作者：李立许金电靖春生吴日升郭小钢国家海洋局第三海洋研究所厦门361005

用1993-1999年的TOPEX/Poseidon卫星测高资料,分析了南海海面高度距平场(SSHA)的平均周年变化;结合历史水文资料,反演了多年平均的逐月海面动力地形;探讨了南海动力地形及其所反映的上层环流季节特征和演变规律.分析表明,南海大尺度环... 详细信息

用1993-1999年的TOPEX/Poseidon卫星测高资料,分析了南海海面高度距平场(SSHA)的平均周年变化;结合历史水文资料,反演了多年平均的逐月海面动力地形;探讨了南海动力地形及其所反映的上层环流季节特征和演变规律.分析表明,南海大尺度环流的周年演替可分为4个阶段.冬季(11-2月)南海环流表现为以北部气旋环流为主的气旋型双圈结构,相关的特征还包括吕宋海峡的黑潮入侵和加里曼丹岛西北外海的东北向离岸流,春季(3-4月)气旋型双圈结构解体,北部的气旋型环流依然维持,南部环流则向反气旋型演变,大尺度环流结构呈现偶极子特征.夏季(5-7月)和秋季(8-10月)海盆内部不存在明显封闭的大尺度环流,环流以西南-东北流向的季风急流为主要特征,但夏、秋流态有较大差别,5-7月季风急流贴中南半岛北上,在海南岛东南18°N附近沿地形折向东形成反气旋型弯曲,穿越南海后再折向东北.8-10月季风急流在13°N附近即离开中南半岛海岸进入海盆中部,其流态转变为气旋型.在春、夏、秋三季,黑潮的入侵都不明显.上述变化规律显示南海环流的动力调整在季风盛期过后就已经开始.

关键词：周年变化 TOPEX/Poseidon卫星测高南海海面高度动力地形大洋环流季节演变规律

俯冲板片熔融柱的数值模拟:上覆板块破坏及动力地形效应

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海洋地质与第四纪地质 2019年第5期39卷 186-196页

作者：马芳芳楼达戴黎明李三忠董昊陶建丽李法坤王亮亮刘泽海底科学与探测技术教育部重点实验室中国海洋大学海洋地球科学学院青岛266100 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质与环境功能实验室青岛266237 中国石油大港油田公司天津300280

洋壳俯冲过程中温度、压力升高和密度差异,可导致俯冲板片熔融柱的快速上涌,并作用在上覆板块岩石圈地幔底部,从而导致岩石圈的破坏减薄以及地表形态的剧烈变化,该过程类似于地幔柱对岩石圈的破坏作用。目前,对于俯冲板片熔融柱的形成... 详细信息

洋壳俯冲过程中温度、压力升高和密度差异,可导致俯冲板片熔融柱的快速上涌,并作用在上覆板块岩石圈地幔底部,从而导致岩石圈的破坏减薄以及地表形态的剧烈变化,该过程类似于地幔柱对岩石圈的破坏作用。目前,对于俯冲板片熔融柱的形成及其对岩石圈破坏程度的研究相对较少,特别是地表动力地形变化与深部岩石圈破坏作用之间的响应关系依然不清楚。为此,本文将利用I2VIS有限差分方法,基于质量守恒方程、动量守恒方程以及能量守恒方程,通过给定材料参数和一定边界条件,计算揭示俯冲洋壳在不同时间和不同深度下发生部分熔融并形成俯冲板片熔融柱的过程,从而模拟再现该熔融柱对上覆板块岩石圈的破坏过程,并进一步分析其导致的浅部地表地形变化响应。数值模拟结果显示,在大洋板片俯冲过程中,由俯冲的陆源沉积物以及洋壳形成的混合熔融柱垂向侵蚀岩石圈底部,造成岩石圈减薄。在熔融柱的横向侵蚀过程中,岩石圈地幔熔融范围增加,可达300km。在地形变化方面,板块俯冲造成大陆前缘受挤压变形,引起构造变形,构造变形范围可达300km。同时,与俯冲相关形成的熔融柱对岩石圈地幔底部的侵蚀作用逐渐增强,动力地形变化幅度增大,并持续抬升,最终可垂向抬升至4km。动力地形的变化范围局限在300km以内,这与岩石圈地幔的破坏范围保持一致。

关键词：俯冲熔融柱岩石圈破坏动力地形数值模拟

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控制龙门山地区地形的动力学机制

中国科学：地球科学 2020年第1期50卷 79-89页

作者：谢媛李永东熊熊中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院地球内部多尺度成像湖北省重点实验室

龙门山断裂带是青藏高原的东部边缘,也是高原最陡的边缘之一.跨龙门山断裂,在不到100km的空间尺度内,地形差异高达~4km,而对控制、维持这一地形差异的机制尚存在很大争议.文章基于地震波速度结构、地壳厚度、岩石圈有效弹性厚度等资料,... 详细信息

龙门山断裂带是青藏高原的东部边缘,也是高原最陡的边缘之一.跨龙门山断裂,在不到100km的空间尺度内,地形差异高达~4km,而对控制、维持这一地形差异的机制尚存在很大争议.文章基于地震波速度结构、地壳厚度、岩石圈有效弹性厚度等资料,结合岩石圈均衡和岩石圈挠曲分析,定量研究了地壳、岩石圈地幔对地形的贡献.结果表明,控制龙门山地区地形的主要机制包括岩石圈均衡和岩石圈挠曲的静态支撑,以及下地壳流及地幔对流的动力作用,不同机制在松潘-甘孜块体和四川盆地对地形贡献的权重不一.静态地形和动力地形对龙门山断裂两侧~4km的地形差异贡献相当,其中静态地形差异~2km,主要来自岩石圈均衡贡献;动力地形差异~2km,源自松潘-甘孜块体下下地壳流的物质堆积上隆作用和四川盆地下上地幔对流的向下应力拉拽的综合效应.因此,下地壳流与地幔对流是研究龙门山及其邻近地区动力学问题必需考虑的动力因素.

关键词：地形龙门山断裂带岩石圈均衡岩石圈挠曲动力地形

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构造地貌与低温热年代学若干问题探讨

地质学报 2021年第1期95卷 214-226页

作者：李广伟内生金属成因机制研究重点实验室南京大学大陆动力学研究院南京大学地球科学与工程学院南京210023

构造地貌主要是结合地球深部构造活动与地表过程来研究地质地貌塑造和演化过程,探究地球各圈层的相互作用关系。本文简述了构造地貌研究中的几个关键问题:如地幔对流的动力地形效应,定量研究古高程方法,气候、侵蚀和构造之间的相互反馈... 详细信息

构造地貌主要是结合地球深部构造活动与地表过程来研究地质地貌塑造和演化过程,探究地球各圈层的相互作用关系。本文简述了构造地貌研究中的几个关键问题:如地幔对流的动力地形效应,定量研究古高程方法,气候、侵蚀和构造之间的相互反馈作用,侵蚀作用与岩石强度、地应力等定量研究问题等。同时,介绍构造地貌演化研究中主要测年方法之一的低温热年代学方法原理和进展,讨论了低温热年代学方法在构造地貌应用中的地形效应和热冷却对侵蚀速率的影响以及低温热年代学数据限定下的构造地貌演化数值模拟。

关键词：构造地貌动力地形古高程低温热年代学地形效应数值模拟

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青藏高原东北缘重力势能与水平偏应力研究

地震 2022年第2期42卷 1-13页

作者：王振宇付广裕刘泰郭凌冬陈伟房婷婷中国地震局地球物理研究所北京100081 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100191 中国地震局地震预测重点实验室(地震预测研究所) 北京100036

偏应力场的定量研究结果对于揭示区域构造运动具有重要意义.本文使用重力与GPS联合观测数据计算青藏高原东北缘的重力势能,估计其产生的水平偏应力,并与全球应变率图(GSRM)进行对比分析,发现研究区域的重力势能分布形态总体具有青藏高... 详细信息

偏应力场的定量研究结果对于揭示区域构造运动具有重要意义.本文使用重力与GPS联合观测数据计算青藏高原东北缘的重力势能,估计其产生的水平偏应力,并与全球应变率图(GSRM)进行对比分析,发现研究区域的重力势能分布形态总体具有青藏高原高、鄂尔多斯块体低的特点.重力势能最高值位于青藏高原北部,量值为1.53×10^(14) N/m,最低值位于秦岭南部,量值为1.45×10^(14) N/m.由重力势能差异引起的偏应力在青藏高原北部、鄂尔多斯块体南部和秦岭东段较大,最大值达14 MPa左右,位于青藏高原与阿拉善块体交界处.

关键词：青藏高原东北缘重力势能动力地形水平偏应力

叠加于弧后前陆盆地挠曲沉降之上的另一类沉降--动力沉降

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地学前缘 2008年第3期15卷 178-185页

作者：刘少峰中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室

弧后前陆盆地挠曲沉降包括逆冲负载沉降和盆地沉积物负载沉降。叠加于挠曲沉降之上还存在另一类沉降,即动力沉降。动力沉降是动力地形的一种,即动力地形低。动力地形一般认为具有两种成因,一种为与超大陆集聚和分散有关的动力地形,另一... 详细信息

弧后前陆盆地挠曲沉降包括逆冲负载沉降和盆地沉积物负载沉降。叠加于挠曲沉降之上还存在另一类沉降,即动力沉降。动力沉降是动力地形的一种,即动力地形低。动力地形一般认为具有两种成因,一种为与超大陆集聚和分散有关的动力地形,另一种为与大洋板片俯冲有关的动力地形。由大洋板块俯冲产生的动力沉降往往分布于弧后前陆盆地区,其幅度、波长与板块俯冲角度、俯冲速率、俯冲板块在地幔中通过的位置和俯冲岩石圈的热年代密切相关。将通过弧后前陆盆地沉积地层的去压实得到的总沉降减去盆地模拟获得的逆冲带负载和盆地沉积物负载沉降可以得到剩余沉降,即动力沉降。从地层资料中定量分离出动力沉降为改进和限制长期以来悬而未决的由洋壳俯冲导致的地幔-粘性流动构造模型提供理论基础和实际资料。

关键词：弧后前陆盆地挠曲沉降动力地形动力沉降地幔-粘性流动构造模型

《中国海洋湖沼学报》(英文版,SCI-E收录)Chinese Journal of Oceanology and Limnology 2011年第1期论文导读

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海洋科学 2011年第1期35卷 111-113页

Stream-coordinate structure of oceanic jets based on merged altimeter data孙澈,张林林,闫晓梅：用AVISO提供的卫星高度计绝对动力地形（ADT）数据,对澳大利亚南部的南大洋锋面急流结构进行了流线坐标系研究。ADT数据的准确性从长... 详细信息

Stream-coordinate structure of oceanic jets based on merged altimeter data孙澈,张林林,闫晓梅：用AVISO提供的卫星高度计绝对动力地形（ADT）数据,对澳大利亚南部的南大洋锋面急流结构进行了流线坐标系研究。ADT数据的准确性从长达两年的亚南极锋实验潜标资料获得了验证,

关键词：中国海洋英文学报湖沼卫星高度计动力地形澳大利亚亚南极锋