平板俯冲及其地质效应的研究进展: 观测与模拟

Abstract

平板俯冲是指大洋板块以低角度(<10°)或近水平方式下插到上覆板块之下的俯冲样式, 仅占现今全球俯冲 带的10%. 相对于高角度俯冲, 平板俯冲对上覆板块内部造成的影响更加显著, 引发的地震强度更大, 因此平板俯 冲具有重要的研究意义. 典型平板俯冲所引起的变形会从海沟向上覆大陆内部逐渐传递, 并形成一个宽阔的岩浆 带. 平板俯冲的形成机制仍存在争议, 主要包括大洋高原的浮力效应、上覆板块逆冲、板块吸力和海沟后撤等. 文章系统分析和总结了以往有关平板俯冲的研究成果, 归纳了平板俯冲所产生的地质效应(包括陆内造山和岩浆 作用), 并着重从数值模拟角度综述了平板俯冲形成机制的研究现状. 通过对比得出, 在控制平板俯冲形成的各种 因素中, 上覆板块逆冲和大洋高原是最为关键的两个因素, 板块吸力虽有助于俯冲角度的减小, 但不足以成为形 成平板俯冲的独立条件, 而海沟后撤则是形成平板俯冲的必要条件. 今后基于数值模拟探索平板俯冲形成机制的 工作, 需要结合地质、地球物理观测数据, 并将洋壳榴辉岩化(负浮力)与大洋岩石圈地幔蛇纹石化(正浮力)的影 响加入到模型中, 开展三维高分辨率热-力学模拟研究.