板块构造与地幔流的动力学：从局部尺度到全球尺度

摘要

板块构造受控于集中在板块边界的推动力和阻力，然而由观测资料所约束的高精度全球地幔流模型仍面临着计算上的挑战。我们利用最新的自适应网格细化算法，将板块边界的分辨尺度下降到1km，通过分析相接板块的运动，在并行计算机上模拟全球地幔流。在上地幔中，当消减板块向下俯冲时，往往会产生弧后扩张和板片回退现象。下地幔中冷的热异常通过狭窄的高粘性的板块与洋壳相耦合，导致洋壳运动速度的下降。在海沟区域，弯曲岩石层内的粘性耗散占整个岩石层和地幔总耗散的5％至20％。