地幔柱的发生机制研究--以Ferrar为例

摘要

利用三维数值模拟方法,根据地幔对流控制方程,以180 Ma喷发的Ferrar大火成岩省(LIP)为例,在模型中引入Pangea超大陆、大型横波低速带(LLSVPs)和Pangea超大陆边缘的俯冲带,模拟地幔对流过程,研究其对应地幔热柱从地球内部热边界层(例如核幔边界)的生成过程,并讨论导致该地幔柱产生的相关因素。结果表明,LLSVPs的形状以及俯冲带与LLSVPs边缘的距离对地幔柱的发生位置影响巨大;地幔柱多起源于LLSVPs边缘曲率较大的位置,并随着俯冲带与LLSVPs边缘的距离增加逐渐向远离LLSVPs边缘的方向偏移;俯冲带的黏度影响地幔柱发生的时间,但不影响地幔柱的位置。