基于原地重熔说的大陆边缘温度场扰动因素的数值模拟

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1、基于原地重熔说的大陆边缘温度场扰动因素的数值模拟专业：构造地质学硕士生：张狮指导教师：陈国能教授摘要花岗岩是组成大陆地壳上层的主要岩石。这部分重要岩石的成因，关系到对各种大陆地质过程，包括构造过程、成矿过程及变质过程，以及整个陆壳演化过程的认识。全球各地不同时期的花岗岩带，其空间分布上几乎都是与相应区域不同时期的板块俯冲或碰撞边界紧密相关。说明板块的俯冲或碰撞过程，不仅仅是造成地壳或岩石圈的变形，而且导致了一种新的岩石——花岗岩的形成。显而易见，花岗岩的形成不是单纯力的作用结果。因而研究板块碰撞汇聚过程的能量转换与壳内熔融的关系，应是大陆边缘热一动力学研究的重要课题。原地重熔的构

2、造模型的提出，为板块俯冲过程能量转换的数值模拟，提供了重要的基础地质模型。本次研究就是基于原地重熔说，利用数值模拟的方法，分别对地幔热流和板块俯冲摩擦产热过程，以及它们对大陆地壳温度场扰动的贡献做了初步的模拟，为进一步开展陆壳大规模熔融的模拟和计算作铺垫。模拟过程中，分别计算了地幔热流、不同俯冲速度和角度组合所产生的摩擦热，以及地幔热流与摩擦热联合作用时对地壳温度场的影响。并对研究结果进行了分析、对比和讨论。通过研究，获得了如下基本认识：(1)地幔热流不可能是产生花岗岩的主要热源。这一结果与花岗岩活动不是遍布于地质历史各个时期，而只发生在某个时间段的现象吻合；(2)板块俯冲的摩擦

3、热是引起大陆边缘俯冲带地壳热扰动的主要因素，它才是促使当时陆壳发成大规模重熔的有效热源；(3)俯冲速度和俯冲角度的变化将直接影响摩擦生热量的变化。速度增大或角度减小，都能使摩擦生热量增大；(4)地幔热流与摩擦热的叠加，加增强了加热作用，使得地壳温度升高的速度加快，升温幅度增大。增幅不大的地幔热流和一定的俯冲速度一角度组合，就能够使地壳中部达到硅铝质岩石部分熔融的温度条件。本项研究刚刚开始，限于论文研究的时间和模拟软件的局限性等方面的原因，模拟过程尚存在不少问题，模型有待进一步改进和深化。关键词：数值模拟板块俯冲陆壳熔融摩擦生热热扰动IINumericalSimulationoft

4、emperaturedisturbancefactorsincontinentalmarginbasedonin-situmeltingtheoryMajor：TectonicGeologyName：ZhangChongSupervisor：Prof．ChenGuonengABSTRACTGraniteisthedominatingrocksformedtheuppercrust．Thecauseofgranite’Sformationisreferredtoallsortsofcontinentalgeologicalprocesses，includingtectonic．or

5、e-formingaswellasmetamorphicprocesses．Itwillalsoinfluenceourunderstandingsaboutwholecontinentalevolutionaryprocess．Granitesformedindifferentperiods，theirspacedistributionsalmosthavecloserelationstotheplatesubductionorcollisionbeltofdifferentperiodsincorrespondingarea．Thoseallindicatethat，duri

6、ngtheprocessesofsubductionorcollision，itwillnotonlymakethecrustalorlithosphericaldeformationcomesintobeing，anewkindofrockswillalsobeproduced，thatisgranite．Obviously,theproductionofgraniteisnotonlytheoutcomeofcompression．Sostudyouttherelationsbetweencontinentalmeltingandconversionofenergydurin

7、gtheplateimpactshouldbeoneofthemostimportantthemeincontinentalmargin’Sthermal-dynamicresearch．Thepresentationofin-situmeltingstructl枷model．offersabasicgeologicalmodeltothenumericalsimulationofenergyconversionduringtheplateimpact．Thisthesisisb