《海山俯衝過程與俯衝帶強震觸發的數值模擬》是依託中國海洋大學，由戴黎明擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：海山俯衝過程與俯衝帶強震觸發的數值模擬
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：戴黎明
- 依託單位：中國海洋大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
海山作為海底高地形向陸緣的俯衝是一種常見的構造過程，該過程能夠改變俯衝板塊和上覆板塊間的耦合關係，這從已有的地震記錄可以證實。但對於其耦合方式目前存在著激烈的爭論，爭論的焦點在於海山俯衝界面到底處於閉鎖的強耦合狀態，還是蠕變的弱耦合狀態。由此引出了另一個關鍵科學問題，即，海山的俯衝能否觸發俯衝帶的強震。為了解決這一問題，本項目將以不同俯衝條件下海山俯衝過程作為重點研究對象，採用I2/3ELVIS有限差分數值模型，並結合前人已有的地球物理數據、地球化學數據以及地質調查數據等，側重以下三方面研究：1、建立俯衝帶海山俯衝過程多種條件的地質模型；2、確定俯衝海山與上覆陸殼間的耦合方式；3、厘定海山俯衝接觸界面與周緣非海山俯衝接觸界面間的相互作用關係。最後，在以上三點研究基礎之上探討在不同地質條件下海山俯衝過程是否會增加或者降低俯衝帶強震發生的可能。
結題摘要
海山作為海底的高地形廣泛分布於全球洋殼之上，並伴隨洋殼和陸殼間的匯聚，不斷向陸殼下俯衝。與陸地斷裂帶地震一樣，海山在俯衝過程中同樣能夠改變俯衝板塊和上覆板塊間一定範圍內的接觸關係，從而影響海山俯衝區及周緣強震的孕育及發生規律。為了研究海山俯衝對地震的控制性作用，本課題基於Crustal 2.0和層析成像數據，以西太平洋俯衝帶為例構建了精細的結構非線性和材料非線性的三維數值模型，並得到一下研究結果:（1） 日本俯衝帶的歷史地震和應力集中區主要位於俯衝帶俯衝界面的強耦合區，而強耦合區的發育位置受控於俯衝的海山、洋脊以及其它海底高地形；（2）呂宋俯衝帶與日本俯衝帶相比，具有相對較少的歷史地震，而控制該地震分布樣式的主要影響因素是俯衝接觸面積的減小和上覆板塊性質的轉變（由日本島的陸殼轉換為菲律賓板塊的洋殼）；（3）馬里亞納俯衝帶顯示了複雜的地震類型，其中逆沖型地震受控於太平洋板塊的俯衝過程，正斷型地震受控於太平洋板塊的俯衝後撤過程，走滑型地震受控於太平洋板塊大角度的斜向俯衝過程。本課題研究成果揭示了西太平洋三個次級俯衝帶複雜的地震和應力場的分布規律，並認為該規律不但受控於俯衝界面複雜的三維幾何學結構特徵，還與海山的俯衝過程和俯衝板塊的俯衝角度密切相關。
