上地幔密度异常驱动小尺度对流及实验模型

详细信息   

• 责任者：傅容珊^c中国科学技术大学 ; 王景贇 ; 常筱华 ; 黄建华 ; 戴志阳 ; 查显杰
• 刊名：地震学报
• 出版年：2005
• 卷期：27^b1
• 关键词：地幔对流20^a上地幔 ; 层析技术 ; 密度 ; 数值模拟 ; 动力学 ; 数学模型30^a小尺度对流
• 页码：25～32
• 索书号：P263.066/208-1
• 图表：^c参45插图
• 分类号：1400
• 文摘期号：2005/08

摘要

建立了由密度异常驱动上地幔小尺度对流的数学‐物理模型,发展了利用地震层析成像数据反演上地幔小尺度对流的基本理论和方法。该模型建立在三维直角坐标系框架上,假设地震层析成像所显示的地震波速度异常对应于上地幔物质密度异常,而该密度异常反映了上地幔小尺度热对流系统的温度异常场。模型首先将地震层析成像确定的地震波速度异常转换为密度异常,并视其为对流的驱动力;进而利用三维傅立叶变换,在波数域内,在给定的边界条件下,求解控制流体行为的运动方程和连续性方程,最后求得对流的流场。为检验该研究提出的理论和方法的有效性,该文使用了两个简单的实验模型:热体和冷体模型;俯冲断离(break off)板片模型,计算了其驱动的地幔流场。结果表明,该文提供的理论和方法,可以直接应用于与区域岩石层构造动力学相关的上地幔小尺度对流的研究。