Convective destabilization of a thickened continental lithosphere

Morency, C.; Doin, Marie‐Pierre; Dumoulin, Caroline

doi:10.1016/s0012-821x(02)00753-7

Cited by 63 publications

(49 citation statements)

References 56 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…It has been shown that the effective viscosity at the lithosphere base, corresponding to a minimum if T -and P -dependences are both modelled, is crucial in triggering of small-scale convective processes (e.g. Davaille and Jaupart, 1993;Dumoulin et al, 2001;Morency et al, 2002;Dumoulin et al, 2005), as well as in subduction initiation, as it favours, if low enough, the corner flow activation necessary to stop the kinematic decoupling and mechanical coupling between the two converging plates at high depths (e.g. Doin…”

Section: Choice Of Rheological Parameter Setsmentioning

confidence: 99%

Dynamics of interplate domain in subduction zones: influence of rheological parameters and subducting plate age

Arcay

2012

Solid Earth

View full text Add to dashboard Cite

Abstract. The properties of the subduction interplate domain are likely to affect not only the seismogenic potential of the subduction area but also the overall subduction process, as it influences its viability. Numerical simulations are performed to model the long-term equilibrium state of the subduction interplate when the diving lithosphere interacts with both the overriding plate and the surrounding convective mantle. The thermomechanical model combines a nonNewtonian viscous rheology and a pseudo-brittle rheology. Rock strength here depends on depth, temperature and stress, for both oceanic crust and mantle rocks. I study the evolution through time of, on one hand, the brittle-ductile transition (BDT) depth, z BDT , and, on the other hand, of the kinematic decoupling depth, z dec , simulated along the subduction interplate. The results show that both a high friction and a low ductile strength at the asthenospheric wedge tip shallow z BDT . The influence of the weak material activation energy is of second order but not negligible. z BDT becomes dependent on the ductile strength increase with depth (activation volume) if the BDT occurs at the interplate decoupling depth. Regarding the interplate decoupling depth, it is shallowed (1) significantly if mantle viscosity at asthenospheric wedge tip is low, (2) if the difference in mantle and interplate activation energy is weak, and (3) if the activation volume is increased. Very low friction coefficients and/or low asthenospheric viscosities promote z BDT = z dec . I then present how the subducting lithosphere age affects the brittle-ductile transition depth and the kinematic decoupling depth in this model. Simulations show that a rheological model in which the respective activation energies of mantle and interplate material are too close hinders the mechanical decoupling at the down-dip extent of the interplate, and eventually jams the subduction process during incipient subduction of a young (20-Myr-old) and soft lithosphere under a thick upper plate. Finally, both the BDT depth and the decoupling depth are a function of the subducting plate age, but are not influenced in the same fashion: cool and old subducting plates deepen the BDT but shallow the interplate decoupling depth. Even if BDT and kinematic decoupling are intrinsically related to different mechanisms of deformation, this work shows that they are able to interact closely. Comparison between modelling results and observations suggests a minimum friction coefficient of 0.045 for the interplate plane, even 0.069 in some cases, to model realistic BDT depths. The modelled z dec is a bit deeper than suggested by geophysical observations. Eventually, the better way to improve the adjustment to observations may rely on a moderate to strong asthenosphere viscosity reduction in the metasomatised mantle wedge.

show abstract

Section: Choice Of Rheological Parameter Setsmentioning

confidence: 99%

Dynamics of interplate domain in subduction zones: influence of rheological parameters and subducting plate age

Arcay

2012

Solid Earth

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…If thermal expansion effect is intensive, regional doming will emerge on surface, such as the superficial doming before the eruption of Large Igneous Province under the action of mantle plume [59,71]. Long period of destruction time, temporally and spatially inhomogeneous process and zonal distributed magmatism [72][73][74][75] are also the expected superficial responses.…”

Section: Mechanism Of the Cratonic Destructionmentioning

confidence: 99%

Destruction of North China Craton: Insights from temporal and spatial evolution of the proto-basins and magmatism

2012

Sci. China Earth Sci.

View full text Add to dashboard Cite

“…Унаслідок прояву ефекту Ребіндера літосфера втрачає міц-ність і з'являється можливість подальшого сильного стискання континентальної кори в складчастий пояс. Низка праць [8,17,18,27] присвячена дослідженню виявів зсувів у земній корі. Зсув наявний у твердому тілі в усіх видах напруженого стану, крім суто гідростатичного.…”

unclassified

“…Тут ситуацію, зазвичай, може змінити використання матеріалів інших геофізичних методів, тобто комплексування різних геофізичних методів. У детальних гравіметричних дослі-дженнях, наприклад, у рудних районах провідну роль починають відігравати геофізичні аномалії [17,19,23,26,27].…”

unclassified

“…У граничному випадку дрібномасштабних досліджень -вивчення Землі загалом -завдання побудови швидкісної моделі також домінує. Однак для вивчення локальних структур [10,14,17] головну інформацію дає вирішення завдання побудови сейсмічного зображення. Водночас зазначимо про зміну послідовності вирішення геофізичних за-вдань для різних масштабів досліджень.…”

unclassified

See 1 more Smart Citation

Interaction of parameters of geophysical processes in deep structures of the Earth modeling

Fourman¹,

Khomyak²,

Khomyak³

2018

ELIT

View full text Add to dashboard Cite

Проаналізовано перспективи створення нових фізичних моделей, що описують струк-тури Землі та їхню еволюцію, а також методичних підходів щодо класифікації структур і вимірювання параметрів фізичних полів Землі. Зазначено, що дослідження глибинної бу-дови, складу і геодинаміки літосфери континентів і океанів дає змогу виділити системи, пов'язані з глобальними процесами розвитку Землі (рифти, глибокі нескомпенсовані запа-дини, континенти, океани) і регіональними гравітаційними явищами всередині континентів і океанів.Ключові слова: гравіка, термодинаміка, тектоніка, структури Землі, моделювання, гли-бинні процеси, фізичне моделювання, глибинна структура, геодинаміка літосфери.На межі XX і XXI ст. відбувся значний прогрес у розвитку наук про Землю. Зокре-ма, це стосується і геофізики. Тут виникла низка нових наукових напрямів із власною методологією; новий розвиток одержало також багато вже відомих методів. Позитивним моментом є комплексний підхід до аналізу геологічних, геодинамічних, геофізичних, сейсмологічних і геодезичних даних, що дає змогу наблизитися до побудови реальні-ших, ніж раніше, моделей будови і розвитку тектоносфери [19−27]. Дослідження гли-бинної будови, складу й геодинаміки літосфери континентів і океанів дає змогу виділити системи, пов'язані з глобальними процесами розвитку Землі (рифти, глибокі нескомпен-совані западини, континенти, океани) і регіональними явищами всередині континентів і океанів (рухливі пояси, кратони тощо). Залежно від складності об'єкта і режиму його розвитку процес моделювання можна також розділяти на низку етапів, для кожного з яких можлива своя особлива модель. Результатом кількісних вимірювань є (і не завжди контрольовані) оцінки кількісних значень параметрів передбачуваної фізичної моделі геологічного середовища. Проте головною в цьому випадку все-таки повинна бути зага-льна модель об'єкта, з якої виводять усі наступні (часткові) моделі.Той факт, що величезні материки перебувають у постійному русі, можна пояснити за допомогою двох фундаментальних концепцій:• джерелом переміщення континентів є конвективні процеси, які відбуваються в глибинних шарах мантії.• переміщення плит відбувається з відповідними швидкостями, причому на межі плит ці локальні швидкості можуть бути суттєво більшими, а тому ця обставина

show abstract

Convective destabilization of a thickened continental lithosphere

Cited by 63 publications

References 56 publications

Dynamics of interplate domain in subduction zones: influence of rheological parameters and subducting plate age

Dynamics of interplate domain in subduction zones: influence of rheological parameters and subducting plate age

Destruction of North China Craton: Insights from temporal and spatial evolution of the proto-basins and magmatism

Interaction of parameters of geophysical processes in deep structures of the Earth modeling

Contact Info

Product

Resources

About