板块俯冲带水流体活动及其效应的定量化数值模拟

Abstract

摘要: 为探讨水流体活动对板块俯冲隧道过程及大陆碰撞造山的制约作用，采用热力学和动力学耦合的数值模拟方法，建立了系统的数值模型.结果显示俯冲隧道内的混杂岩存在两种不同的折返路径：（1）平行于俯冲隧道斜向上折返，形成靠近缝合带的高压-超高压变质岩；（2）近垂直穿过上覆地幔楔侵入地壳深度.这两种差异性的模式主要受控于俯冲带热结构.俯冲带的温度结构控制俯冲隧道内水流体和熔体活动，从而影响上覆地幔楔的弱化程度，最终导致俯冲带内物质的不同运移过程和折返路径.同时，大陆俯冲碰撞带的岩石圈变形和拆沉作用均与俯冲带的流体-熔体活动所导致的岩石圈弱化息息相关.数值模拟结果极大促进了对于板块俯冲带流体-熔体活动及其动力学过程的理解. 关键词: 俯冲带 / 流体活动 / 折返 / 拆沉 / 数值模拟 / 地球动力学