中美学者互助在俯冲带地动研究方面取患上首要宣誓发展
合肥10月12日电(记者 吴兰)记者12日从中国科学技能年夜学获悉,该校地球以及空间科学学院吴忠庆传授课题组与美国哥伦比亚年夜学Renata Wentzcovitch传授课题组及美国康奈尔年夜学Geoffrey Abers传授互助,在俯冲带浅部地动波速各向异性成因上取患上重年夜宣誓发展。
相干功效近日发表在地球科学领域国际闻名学术期刊Geophysical Research Letters上。
据悉,这一研究功效的计较事情主要在中国科年夜超等计较中间与合肥进步前辈计较中间的超等计较机长进行。
地球内部水轮回是理解地球演化与动力学进程的关头。在俯冲带,水可以跟着年夜洋板片一块儿俯冲入进地球深部。在海沟四周,板片弯曲变形形成年夜量平行于海沟的正断层,海水可以沿着断层面入进板片内部并与地幔矿物产生反响天生蛇纹石。地幔矿物的蛇纹石化凡是会显著影响其地动波速、各向异性、泊松比以及密度等一系列特性。
利蛇纹石是俯冲带浅部温压前提下最不乱的蛇纹石矿物。是以,利蛇纹石在高温高压下的弹性性子对于揭示俯冲带蛇纹石化水平、含水量和地球内部的水轮回都有首要意义。
该课题组操纵第一性原理计较方式肯定了俯冲带温压前提下利蛇纹石的弹性性子,发明其具备很强的波速各向异性,其剪切波各向异性几近是其高压相叶蛇纹石的两倍。
变形试验评释,蛇纹石可以在剪切应力下产生定向分列。是以,经由过程蛇纹石的地动波在垂直于剪切面的偏振标的目的上传布患上更慢。研究阐发评释,采纳公道的蛇纹石化水平和定向分列水平,要发生汤加俯冲带约1.8s的延迟时间,必要约60km厚的叶蛇纹石层,这年夜年夜跨越了地动学观测发明的汤加俯冲带板片中低速层的厚度。然而,一样前提下的利蛇纹石层只必要约30km厚就能够诠释,这也与汤加俯冲带板片的低速层厚度一致。是以,利蛇纹石应该在俯冲带浅部普遍散布,这将对于熟悉俯冲带的物理化学进程及地球内部水轮回等方面发生首要影响。