项目名称：新特提斯洋起始张开与起始俯冲的动力学数值模拟

项目编号：91855208

项目负责人：李忠海（中国科学院大学 ）

项目摘要：特提斯构造域经历了复杂的演化过程，既包含大陆板块的裂解及新生洋盆的形成，又包含多期次大洋板块的俯冲、多地体的拼合以及最终的大陆碰撞和造山。在特提斯构造带复杂的动力学演化过程中，有两个基本问题值得深入探讨：一是‘大洋的起始张开’，即新特提斯洋是如何打开的？二是‘板块的起始俯冲’，即新特提斯大洋板块的俯冲是如何启动的？这两个问题聚焦于新特提斯洋板块形成和消亡的起始过程。两者之间存在一定的共性：都涉及板块边界（离散型 vs. 会聚型）的起始形成，同时也都与岩石圈的弱化或破坏机制相关。这两个问题不仅是控制特提斯动力系统的关键，也具有相当的普适性，对了解地球历史上大陆裂解—聚合和大洋开启—消亡的规律与深部地球动力机制，进而发展威尔逊旋回和完善板块构造理论具有重要意义。本项目拟采用动力学数值模拟的方法，聚焦新特提斯大洋板块形成和消亡的起始过程，对‘洋盆起始张开’和‘板块起始俯冲’这两个关键科学问题进行系统研究。对于新特提斯洋盆的起始张开，前人提出的概念模式包含弧后扩张、被动陆缘伸展和地幔柱推动三种。对于板块的起始俯冲，一般包含洋内和被动陆缘两种模式，各自又包含自发和诱发两种可能的机制。对此，本项目首先聚焦洋盆起始张开和板块起始俯冲的动力学驱动机制，探讨不同模式的力学可行性；而后，定量化的模拟计算这两个起始过程的地质响应和特征岩石记录，进而与特提斯构造域的观测数据进行对比；最终，提出各自最符合的动力学模式。

主要参加人员：

1. 李忠海
2. 廖杰
3. 刘勉