大陆俯冲带热结构的数值模拟

Abstract

摘要: 俯冲带热结构是控制俯冲板块演化的最主要因素之一.前人通过建立解析模型和数值模型对大洋俯冲带热结构进行了一系列研究，发现俯冲板块年龄和俯冲速度是影响俯冲带热结构的关键因素.为了认识大陆俯冲带热结构，特别是理解数值模型结果与岩石学结果之间的差异，我们建立了二维大陆俯冲带运动学和动力学数值模型研究其热结构演化.模型结果显示，如果大陆俯冲板块的俯冲速度与角度和大洋板块一致的话，较低的大陆俯冲带初始温度导致其板块温度比大洋俯冲带低.但是，当大陆俯冲板块的初始温度较高，俯冲速度超慢并且考虑大陆地壳中的放射性元素生热时，模型得到的大陆俯冲带热结构能够解释通过高压和超高压变质岩得到的较热的俯冲板块温度.另一方面，如果俯冲板块与上覆板块存在动力学解耦作用，也能够得到较热的俯冲温压数据. 关键词: 俯冲带 / 热结构 / 大陆俯冲带 / 数值模型 / 地球动力学