俯冲带中流体-熔体活动的动力学数值模拟

摘要

一般认为,俯冲隧道中的脱水和水化效应对于上覆岩石圈的变形和岩浆作用具有直接、重要的作用.然而,在当今主流的地球动力学数值模型中,流体活动大多没有被涉及,一方面因为这将大大降低数值模型的计算效率,另一方面是因为流体活动的定量算法并没有很好的确定.本文中,开展了一系列二维数值模拟,系统的研究了脱水、水化作用及其诱发的地幔楔部分熔融作用,并将探讨其与上覆岩石圈岩浆作用的关系,以期更好的理解俯冲碰撞动力学,并为地质概念模型提供定量化的启示.基于数值模拟的结果，发现壳-幔岩石中的水对于俯冲隧道和上覆岩石圈的变形和破坏具有非常重要的作用，从而在模型中增加脱水和水化作用，其产生的结果将大大区别于简单的无水模型中的隧道流模式。