海底动力模拟平台

Simulation Platform for Submarine Geodynamics

海底动力模拟平台

沉积动力和洋底动力计算模拟实验室以这些高性能计算机为手段开展大规模的科学计算研究,探索海底多圈层相互作用、物质和能量交换、物质组成及其物理化学性质变化,地表系统与深部过程耦合机制,为认识海底相关的地球内外部动力学过程提供基本参数和理论依据。目前研究方向主要包括洋陆过渡带多圈层耦合、物质组成与性质、地球化学分异、俯冲带深部碳循环和水循环、水合物勘探与开发、地幔对流动力学、地貌动力学、河口海岸带动力学、河流动力学等。以沉积动力学和洋底动力学为研究特色,围绕跨陆架海悬浮体分布特征及输运机制开展工作。近年研究成果揭示了黄河口切变锋生成演化的潮动力控制机制、中国东部陆架海温跃层对悬浮泥沙输运的作用规律、黄海暖流热动力和沉积效应机制、四维层序地层结构演变等。

平台模拟成果示例(戴黎明等,2014)

海底构造地貌学是近十几年来快速发展的新兴交叉学科。随着新的测年和海底高精度、全海深多波束等立体探测技术手段的迅猛发展和应用,海底构造地貌研究,尤其是与俯冲带大地震、地震海啸、海底滑坡、水合物分解相关的地貌变化研究取得了令人瞩目的进展,使海底构造地貌成为一个热点研究方向,并在灾害防御、环境和气候变迁、新构造演化等领域展现出广阔的应用前景。

构造物理模拟实验室以大变形模拟系统与配套检测设备为重要的科学手段,通过抽象野外地质构造(如海底滑坡、反转构造、拉分盆地、雁列断层、大型推覆构造、褶皱等),模拟其构造变形过程,获得对地质构造的定量化认识,分析其演化和成因,为成盆、矿产及油气勘探、地震机理等提供构造背景支持。

构造物理模拟系统

构造模拟成果

三维激光扫描仪

高分辨率高速相机

三维激光扫描仪可以实现构造变形物理模拟系统的从加载、到测量、到三维建模的一体化流程,进行盆地、俯冲带等构造模型的形貌高精度测量,提供详细数据,形象、立体、实时地展示地质构造的演化过程。

高分辨率高速相机可以实现地震、俯冲等快速的构造变形过程,能够呈现更精细的实验结果和数据,支撑相关科学研究,形成高质量的科技成果。

平台模拟成果示例(戴黎明等,2018)

本实验平台主要软件工具(部分下载见软件共享)如下:

1)Gplates;
2)CitcomS;
3)ASPECT;
4)ANSYS;
5)PANDAS。

本实验平台主要开展以下研究:

1)构造应力场-应变场数值模拟;
2)地质流体(热液、岩浆、熔体、油气)流动场数值模拟;
3)流固耦合数值模拟;
4)热流-温度-黏度场数值模拟;
5)沉积动力学数值模拟;
6)盆地动力学数值模拟;
7)洋底动力学数值模拟;
8)洋中脊成矿动力学模拟;
9)地幔动力学数值模拟;
10)地震波场数值模拟;
11)岩浆动力学数值模拟;
12)变质动力学数值模拟;
13)大陆流变学数值模拟;
14)前寒武纪地球动力学数值模拟。

  • 联系人

    王楠

  • 电话

    0532-66783975

  • 责任教授

    戴黎明

  • 邮箱

    dlming@ouc.edu.cn