板块俯冲带水流体活动及其效应的定量化数值模拟

作     者：李忠海 杨舒婷 刘明启 皇甫鹏鹏 Li Zhonghai;Yang Shuting;Liu Mingqi;Huangfu Pengpeng

作者机构：中国科学院大学地球与行星科学学院计算地球动力学重点实验室 

出 版 物：《地球科学》 (Earth Science)

年 卷 期：2019年第44卷第12期

页      面：3984-3992页

核心收录：

学科分类：070801[理学-固体地球物理学] 07[理学] 0708[理学-地球物理学] 

基　　金：科技部“973”项目(No.2015CB856106) 

主　　题：俯冲带 流体活动 折返 拆沉 数值模拟 地球动力学 

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.