教授
副教授
助理教授和讲师
专职科研
博士后
兼职、客座教授



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? ? ? 廖杰?
?? ? ?博士，教授，博士生导师；中山大学“****”。 ? ?
第十一届地球动力学专业委员会委员。
研究方向：地球动力学数值模拟。
?Email：liaojie5@mail.sysu.edu.cn ? ? ? ?
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教育／工作背景：
2017.12-至今，???中山大学地球科学与工程学院,?教授
2015.02-2017.10，苏黎世联邦理工学院（瑞士）,?地球物理学/地球动力学，博士后研究
2010.10-2015.01, ?苏黎世联邦理工学院（瑞士）, ?地球物理学/地球动力学，博士学位
2007.09-2010.06, ?中国科学院南海海洋研究所， ?海洋地质学，硕士学位?
2003.09-2007.06, ?中国地质大学(北京), ? ? ? ? ? ? ?海洋科学，?? 学士学位
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研究方向：
应用前沿的、热-力学耦合的二维和三维计算程序，模拟、研究岩石圈和地幔的动力学变形和演化过程，包括克拉通岩石圈的破坏，大陆张裂到海底扩张，大洋转换断层的形成，大洋板块的俯冲，和大陆岩石圈的挤压碰撞。
目前的研究聚焦南海海盆的扩张和周缘俯冲带的动力学演化过程。
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科研项目：
国家自然科学基金，联合基金重点项目，南海东缘俯冲带岩石圈深反射地震精细结构、动力学过程与资源灾害响应，2020.01-2023.12，256万，主持
国家自然科学基金，面上项目，俯冲受阻诱发起始新俯冲带的三维动力学数值模拟，2020.01-2023.12，63万，主持
广东省“珠江人才计划”引进创新创业团队（高锐院士团队），华南（连州）-南海（巴拉望）岩石圈断面与资源环境，2018.05-2023.05，子项目负责人（主持100万经费）
国家自然科学基金重大研究计划“特提斯地球动力系统”，重点项目，新特提斯洋起始张开与起始俯冲的动力学数值模拟，2019.01-2022.12，骨干参与（主持100万经费）
中山大学“****”基本科研启动基金，2018.01-2020.12，40万，主持
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指导学生：
吴扬名 （博士后；2020-2023）
苏浩 ? ? （博士后；2020-2023）
张魁第 （博士生；2019-2024）
谌永强 （博士生；2020-2023）
齐蕊 ? ? （博士生；2018-2022；廖杰/高锐共同指导）
卿佳容 （硕士生；2018-2021）
庞风平 （硕士生；2019-2022）
周凡 ? ? （硕士生；2020-2022）
廖林峰 （硕士；2020-2023）
Marthe Faber?（廖杰，Taras Gerya；本科生；ETH；2016）
Kittiphon Boonma?（廖杰，Taras Gerya；硕士生；ETH；2016）
Noel Ammann?（廖杰，Taras Gerya；硕士生；ETH；2014）
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招贤纳士：
可提供的硕士或博士学位研究课题包括：
大陆张裂即岩石圈伸展的动力学模拟；
?海底扩张和大洋转换断层的模拟；
俯冲带和弧后扩张盆地的耦合模拟；
造山带演化动力学模拟（e.g.，阿尔卑斯造山带，喜马拉雅造山带...）；
。。。。。。（邮件联系获取更多可行题目）
诚聘博士后：欢迎具有地球物理学、构造地质学、岩石地球化学、变质岩石学或计算机科学等背景的博士毕业生加入团队。
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发表论文：
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2021:
?Jiarong Qing, Jie Liao*, Lun Li, Rui Gao,?Dynamic evolution of induced subduction through the inversion of spreading ridges. JGR Solid Earth, In press
Lun?Li*, Xuezhen Zhang,?Jie Liao*, Yanling Liang, Shixian Dong (2021)?Geophysical constraints on the nature of lithosphere in central and eastern Tibetan plateau, Tectonophysics,? In press
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2020:
Feng Guo, Yangming Wu, Bo Zhang, Xiaobing Zhang, Liang Zhao, Jie Liao, (2020)?Magmatic responses to Cretaceous subduction and tearing of the paleo-Pacific Plate in SE China: An overview, Earth-Science Reviews,?103448.
廖杰，庞风平，李伦，高锐?,?壳内解耦对大陆岩石圈碰撞变形的影响作用。岩石圈探测与地球动力学论文集，中山大学出版社，2020。
齐蕊，高锐，廖杰*，壳内解耦对大陆拆沉、俯冲的影响作用：二维动力学数值模拟。岩石圈探测与地球动力学论文集，中山大学出版社，2020。
Yanling Liang , Lun?Li,?Jie Liao, Rui Gao, (2020) Interaction of the Indian and Asian Plates Under the Pamir and Hindu‐Kush Regions: Insights From 3‐D Shear Wave Velocity and Anisotropic Structures,?Geochem. Geophys. Geosyst.?21
梁演玲，李伦，廖杰，高锐，帕米尔-兴都库什地区岩石圈三维S波速度结构及其地球动力学意义：基于地震瑞利面波层析成像的约束，岩石圈探测与地球动力学论文集，中山大学出版社，2020。
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2019:
Jian Sheng*, Cunzhu?Li, Jie?Liao*,?Ze?Yang, Shiyi Jiang. (2019). Dynamics of back‐arc extension controlled by subducting slab retreat: Insights from 2D thermo‐mechanical modelling. Geological Journal, 54(6), 3376-3388.
谌永强，施小斌，廖杰，许鹤华，任自强，（2019）地幔热导率的选取对动力学数值模拟的影响——以岩石圈张裂过程为例，地球物理学报
Fucheng Li , Zhen Sun , Xiong Pang,?Jie Liao, Hongfeng Yang, Hui Xie , Haiteng Zhuo, and Zhongxian Zhao, (2019) Low Viscosity Crustal Layer Controls the Crustal Architecture and Thermal Distribution at Hyperextended Margins: Modeling Insight and Application to the Northern South China Sea Margin,?Geochem. Geophys. Geosyst.?20
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2018:
Jie Liao,?M. G. Malusa, L. Zhao, S. L. Baldwin, P. G. Fitzgerald, T. Gerya,?(2018) Divergent plate motion drives rapid exhumation of (ultra)high pressure rocks,?Earth Planet. Sci. Lett.,?491, 67-80
Jie Liao,?T. Gerya, M. Malusa, (2018) 3D modeling of crustal shortening influenced by along-strike lithological changes: Implications for continental collision in the Western and Central Alps,?Tectonophysics,?doi:10.1016/j.tecto.2018.01.031, 746, 425-438
Ammann, N.,?Jie?Liao*,?T. Gerya*, P. Ball, (2017) Oblique continental rifting and ultra-long transform fault formation based on 3D thermomechanical numerical modeling,?Tectonophysics, 746, 106-120
Y. Pang, H. Zhang, T. Gerya,?Jie?Liao, Huihong Cheng, Yaolin Shi, (2018) The mechanism and dynamics of normal faulting in southern Tibet: Insight from 3-D thermomechanical modeling,?J. Geophys. Res., 123(1), 859-877
盛俭，廖杰，李永义，胡庆兴，徐令宇，周正华，（2018）太平洋板块俯冲对长白山天池火山的影响,?地球物理学报, 61(11)
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2017:
Jie Liao,?T. Gerya, M. Thielmann, A. Webb, S.-K. Kufner, and A. Yin, (2017) 3D geodynamic models for the development of opposing continental subduction zones: The Hindu Kush-Pamir example,?Earth Planet. Sci. Lett.,?480,? 133-146
Jie Liao,?Q. Wang, T. Gerya, M. Ballmer, (2017) Modeling craton destruction by hydration-induced weakening of the upper mantle,?J. Geophys. Res.,?doi:10.1002/2017JB014157, 122(9), 7449-7466
Jie Liao,?and T. Gerya, (2017) Partitioning of crustal shortening during continental?collision: 2D thermomechanical modeling,?J. Geophys. Res.,?122, 592–606,?doi:?10.1002/2016JB013398
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2016:
Sheng, J.,?Jie?Liao?and T. Gerya (2016), Numerical modeling of deep oceanic slab dehydration: Implications for the possible origin of far field intra-continental volcanoes in northeastern China,?Journal of Asian Earth Sciences, 117, 328-336, doi:10.1016/j.jseaes.2015.12.022?
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2015:
Jie Liao,?and T. Gerya, (2015) From continental rifting to seafloor spreading: Insight from 3D thermo-mechanical modeling,?Gondwana Res., 28, 1329-1343,?doi:10.1016/j.gr.2014.11.004
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2014:
Jie Liao,?and T. Gerya, (2014) Influence of lithospheric mantle stratification on craton extension: Insight from two-dimensional thermo-mechanical modeling,?Tectonophysics,?631, 50-64, doi: 10.1016/j.tecto.2014.01.020
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2013:
Jie Liao,?T. Gerya and Q. Wang, (2013)?Layered structure of the lithospheric mantle changes dynamics of craton extension,?Geophys. Res. Lett., 40, 1-6,?doi: 10.1002/2013GL058081 ?
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Before 2013：
Jie Liao,?D Zhou, ZX Zhao, YF Zhang, ZY Xu, (2011) Numerical modeling of the anomalous post-rift subsidence in the Baiyun Sag, Pearl River Mouth Basin,?Science China-Earth Sciences,?54 (8), 1156, doi: 10.1007/s11430-011-4184-3?
Zhou, D. Z. Zhao,?Jie?Liao, Z Sun (2011), A preliminary assessment on CO 2 storage capacity in the Pearl River Mouth Basin offshore Guangdong, China,?International Journal of Greenhouse Gas Control, 5(2), 308-317?
Zhou, D. Z. Sun,?Jie?Liao, Z. Zhao, M. He, X. Wu, X. Pang, (2009), Filling history and post-breakup acceleration of sedimentation in Baiyun Sag, deepwater northern South China Sea,?Journal of Earth Science, 20 (1), 160-171?
张云帆，廖杰，孙珍，李付成，夏斌,南沙海域构造沉降特征,地球科学:?中国地质大学学报, 2011, 36(5), 949-955?
周蒂，廖杰，赵忠贤,张性盆地裂后异常沉降的正反演数值模拟方法,地球科学:?中国地质大学学报, 2011, 36 (2), 227-235?
赵中贤，周蒂，廖杰，何敏，郭翔燕，张云帆，徐子英,珠江口盆地陆架区岩石圈伸展模拟及裂后沉降分析,地质学报, 2010, 84 (8), 1135-1145?
廖杰，周蒂，赵中贤，张云帆，徐子英,?伸展盆地构造演化的数值模拟——以南海北部白云凹陷为例,?地质通报，2011, 31(1), 71-81?
廖杰，周蒂，赵中贤，张云帆，徐子英,?珠江口盆地白云凹陷裂后异常沉降的数值模拟,?中国科学:?地球科学，?2011, 41(4), 504-517?
廖杰，周蒂，赵中贤，裂谷盆地构造热演化的数值模型及在南海北部的应用，热带海洋学报，2009，28（6），41-51?
赵中贤，周蒂，廖杰，珠江口盆地第三纪古地理及沉积演化，热带海洋学报?，2009，28（6），52-60
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在研工作：
相向双俯冲动力学数值模拟?（Face To Face Subduction Dynamics）
板块俯冲是地球演化关键的动力学过程。俯冲带之间的距离足够近时，二者之间会产生相互影响、协同演化，位于南海东侧的马尼拉俯冲带可能受到菲律宾俯冲带的影响。马尼拉俯冲带是南海海盆向东消亡的主要场所，起始于晚渐新世到早更新世（~23Ma）。菲律宾俯冲约启动于晚中新世（~8Ma），位于前者东南侧，二者走向大致沿南北向平行（图1a）。地表观测资料表明，马尼拉俯冲带的汇聚速率和海沟迁移速率均呈现由北向南逐渐递减的趋势，地球物理观测约束马尼拉俯冲带深部形态表现为南段陡、北段缓。马尼拉俯冲带呈现出的南北差异性是否是受到位于其南段的菲律宾俯冲带的影响？对此，我们借助I2VIS程序开展二维的热-力学耦合动力学数值模拟，探讨单侧推挤下先后启动的相向的双俯冲系统的动力学演化。模型结果显示（图1b），第二个俯冲带启动后对第一个俯冲带产生显著影响，在浅部表现为海沟后撤放缓、汇聚量降低，深部则俯冲角度变陡。上覆板块的运动状态改变决定了海沟位置的变化，深部的相互作用则是通过地幔流传递。模型结果与观测资料一级吻合，指示马尼拉-菲律宾俯冲系统可能正在经历着同样的过程。
（张魁第，廖杰）
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地幔柱-洋中脊相互作用（Plume-Ridge Interaction）
? ? ? ? 纵观全球洋中脊与地幔柱，其分布具有一定的关联性，体现在大量的地幔柱热点多分布于洋中脊的附近，这一规律分布揭示着它们之间可能存在着一定的相互作用。前人针对地幔柱与洋中脊之间的作用开展了大量的地球化学与地球物理的研究，但对它们之间的关联性仍未有足够深入地探讨，尤其是洋中脊与地幔柱之间的构造演化关系并不清楚，影响二者相互作用的物理量也尚不明确。洋中脊-地幔柱的相互作用从机制上来看取决于地幔柱自身的浮力与板块的剪切力的相对大小，高温高压低密度的地幔柱自深部上涌会倾向流往低压的洋中脊中心，同时需要克服洋中脊持续扩张所带来的剪切作用。因此，洋中脊与地幔柱的作用过程可能受控于地幔柱大小、温度，洋中脊的扩张快慢以及二者距离的影响。
? ? ? ?针对这一问题，我们通过开展热-力学耦合的地球动力学数值模拟，系统测试不同条件下洋中脊与地幔柱的作用。基于目前模拟结果，我们认为洋中脊扩张与上涌地幔柱物质之间在一定条件下存在着显著的相互作用，这一作用受二者性质的共同影响；地幔柱的浮力大小是决定洋中脊-地幔柱的作用强弱的主要控制因素，洋中脊的扩张表现在一定程度上会阻碍地幔柱向洋中脊的流动。洋中脊与地幔柱之间的距离越小，洋中脊的扩张速率越慢，地幔柱的半径越大，二者作用越强烈；另一方面，低粘度的地幔柱物质沿着岩石圈底界面，会以管状的形式(泊肃叶流，表现为两端慢中间快)，流向洋中脊。在这种流动过程中，地幔柱携带的高温物质会不断弱化上覆岩石圈，侵入在地表形成一系列的链状火山作用；在扩张中心处，洋中脊同样会受热弱化而产生跃迁。这一科学问题的解决将有助于加深对理解地球动力学演化的认识，对其进行更进一步的研究依然十分必要。
（庞风平，廖杰）
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洋中脊反转俯冲（Ridge-Inverses Subduction）
? ? ? ?板块俯冲起始是地球科学研究的一个前沿领域，被美国国家学院列为2020-2030未来十年地球科学优先发展的重要方向。然而，鲜有清晰的地质实例能阐明俯冲起始时的构造环境和动力学过程。近期，前人通过地球化学分析发现南海南部的巴拉望岛上保留了古南海沿洋中脊俯冲的证据。但大部分****对于沿洋中脊的俯冲起始表示质疑，因为洋中脊是离散型板块边界，持续的岩浆上涌使得洋中脊难以向下俯冲。尽管前人针对洋中脊反转诱发俯冲起始做了一定的数值模拟研究(Gurnis et al., 2004)，但是精细的动力学过程相对揭示不足。
? ? ? ?基于该科学问题，我们利用二维的热-力学耦合的地球动力学数值模拟系统地研究了洋中脊反转诱发俯冲起始，并且定量化了四个重要参数的影响（即洋中脊冷却年龄、扩张速率、汇聚速率、不对称的洋中脊）。我们识别了三种洋中脊演化模式：左俯冲（主动俯冲）、右俯冲（被动俯冲）、无俯冲。模型结果显示（1）冷却年龄和扩张速率对于洋中脊反转俯冲的影响最大，当冷却年龄大于20百万年、汇聚速率大于4厘米/年时洋中脊倾向于发生俯冲。（2）洋中脊的扩张速率、不对称的洋中脊对于俯冲的影响较小，起次要作用。（3）我们通过调研古南海的地质背景，找到了它俯冲起始时的地质条件，即冷却年龄、汇聚速率、扩张速率。将地质条件与我们的模型结果相比较，结果支持古南海沿着洋中脊发生俯冲。
（卿佳容，廖杰）
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