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第20卷第5期2005年5月

文章編號:100128166(2005)0520549207

地球科學進展

ADVANCESINEARTHSCIENCE

Vol.20　No.5

May.,2005

地質(zhì)構(gòu)造變形數(shù)值模擬研究的原理、方法及相關(guān)進展

林　舸,趙重斌

1

1,2

3

,張晏華

1,2

,王岳軍,單業(yè)華

11,3

(1.中國科學院廣州地球化學研究所,中國科學院邊緣海地質(zhì)重點實驗室,廣東　廣州　510640;

2.CSIROExploration&Mining,Australia　Perth　WA　6151;

3.中南大學地學與環(huán)境工程學院計算地球科學研究中心,湖南　長沙　)

摘　要:,為人們認識的規(guī)律為原理;地質(zhì)模型為實驗研究本體。因而,的科學描述,,。,建立和模擬不受時空限制的各種地質(zhì)模型,為定,提供有效的分析工具,已經(jīng)引起了國內(nèi)外地學界的重視和深入研究。,將極大地促進我國地學界從采用了多年的傳統(tǒng)的描述性研究方法向科學的定量化研究方法的轉(zhuǎn)變。關(guān)　鍵　詞:地質(zhì);構(gòu)造變形;數(shù)值模擬;原理方法中圖分類號:P54　　　文獻標識碼:A

及對地質(zhì)過程理解方面的局限性,這些手段在研究

地球動力學機制方面難免存在一定程度的局限性。物理模擬實驗可以幫助人們理解構(gòu)造變形過程和動力學的作用過程,但也存在嚴重的時空尺度的局限性。數(shù)值模擬實驗研究可以綜合利用其它方法(如地質(zhì)、地球物理、地球化學)的研究成果,建立和模擬不受時空限制的各種地質(zhì)模型,而成為現(xiàn)代地球科學研究的重要方法之一。通過地質(zhì)演化過程的正演模擬,重建地球或一個區(qū)域的地質(zhì)演化過程,從而得到深部動力學與淺部構(gòu)造響應(yīng)的重要信息,以幫助人們認識與理解地質(zhì)構(gòu)造演化過程。通過數(shù)值模擬實驗研究,可以理解和認識地質(zhì)歷史時期熱動力作用與構(gòu)造變形之間的耦合與疊置關(guān)系,地質(zhì)歷史時期內(nèi)巖石圈構(gòu)造、熱結(jié)構(gòu)、應(yīng)力應(yīng)變場的演變,巖石圈內(nèi)部不同層次或尺度物質(zhì)—能量的傳輸、轉(zhuǎn)換及其調(diào)整過程,巖石圈演變與重要構(gòu)造形跡的形成

0　引　言

現(xiàn)今獲取和觀察到的大量地質(zhì)信息和實例,都

是地質(zhì)構(gòu)造演化過程中某一幕或某一階段的地質(zhì)表現(xiàn),是地質(zhì)構(gòu)造演化過程最后一幕的綜合結(jié)果或某一次地質(zhì)事件的具體產(chǎn)物。然而,早期的地質(zhì)信息或地質(zhì)作用所發(fā)生的過程可能被后期地質(zhì)作用所改造、疊加或抹失。因此,完整地觀察或再現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)造變形演化過程,熱—動力驅(qū)動和構(gòu)造變形之間的耦合和疊加關(guān)系,俯沖和碰撞帶的形成與演化發(fā)展,造山帶伸展垮塌與陸內(nèi)裂解作用等事件的演變過程及其內(nèi)在動力機制顯得尤為困難。

傳統(tǒng)的地質(zhì)—地球物理—地球化學理論和分析方法,無疑是再現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)造變形演化過程的重要手段之一,并已取得長足的發(fā)展;由于不同的學者從不同的側(cè)重點來研究地質(zhì)構(gòu)造演化的動力學機制,以

3

　收稿日期:2004203208;修回日期:2004209228.

(編號:2002CB412601);中3基金項目:國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項目“主碰撞帶地殼擠壓增厚和縮短階段的構(gòu)造變形和成礦響應(yīng)”

(編號:030513)聯(lián)合資助.國科學院廣州地球化學研究所所長基金項目“殼幔過渡帶的形成及揭示的動力學模式”

　作者簡介:林舸(19482),男,湖南洞口人,研究員,主要從事大地構(gòu)造與成礦學研究.E2mail:gelin@

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