《岩石圈流變模型及典型克拉通三維流變結構的研究》是依託中國科學院大學，由魏榮強擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：岩石圈流變模型及典型克拉通三維流變結構的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：魏榮強
- 依託單位：中國科學院大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
岩石圈的流變模型和三維流變結構是岩石圈的基本物理性質及研究其動力學必需的資料，對它們的研究必將促進地球動力學的發展。目前岩石圈流變模型大都忽略了溫度和應變率對摩擦滑動機制的影響；對脆性破裂機制，尤其是標本尺度對脆性破裂強度的影響，研究得不夠。這使得到的岩石圈流變強度偏高，流變機制的分布與實驗結果不盡一致。本課題擬在實驗資料的基礎上，研究溫度，應變率對摩擦滑動強度的影響，修正摩擦滑動定律； 結合數值實驗和理論分析，進一步確定岩石圈條件下的脆性破裂規律；研究摩擦滑動、脆性破裂和蠕變三種流變機制的相互轉化，建立新的岩石圈流變模型，進而研究華北, Finland(芬蘭) 和Slave(加拿大)三個克拉通地區岩石圈的三維流變結構，並進行對比。此項研究將促進岩石圈流變結構研究的深入，並為大陸動力學的研究提供必要的基礎資料。
結題摘要
岩石圈流變結構的研究是板塊構造學進一步發展的關鍵，是大陸動力學研究的基礎，是國際地學研究的熱點及難點。本項目利用地震測深的結果確定中國華北，Finland(芬蘭),Slave(加拿大)三個克拉通岩石圈物性界面的三維分布；在居裡面深度和捕俘體平衡溫壓的約束下，用熱流資料確定三個克拉通的三維溫度分布；考慮摩擦滑動流變機制的溫度和應變率效應，利用岩石圈流變的三機制模型，並以GPS等觀測的速率及應變率為約束，確定了三個克拉通岩石圈三維流變結構。在研究過程中，我們定義岩石圈底部界面為有效黏度取極小值所在的深度，將熱-流變參數結合起來，提出了一種半解析的確定岩石圈底部界面的方法，其結果與其它地球物理方法有很好的一致性，而且這樣得到的岩石圈更接近板塊構造理論對岩石圈的原始定義。同時，研究了衛星磁異常對大陸地殼地震震中分布的約束，在理論對其進行了詳細解釋；採用新的非線性方法改進了利用衛星磁異常反演居裡面深度的程式，使其對初值的依賴性大為降低，得到的結果更為可靠。
