皇甫鹏鹏, 王岳军, 范蔚茗, 李忠海, 王喻鸣, 周永智

(1.中国科学院 广州地球化学研究所 同位素地球化学国家重点实验室, 广东 广州 510640; 2.中国科学院大学 计算地球动力学重点实验室, 地球科学学院, 北京 100049; 3.中山大学 地球科学与地质工程学院,广东 广州 510275; 4.中国科学院 青藏高原研究所 卓越研究中心, 北京 100101; 5.广州市执信中学, 广东广州 510080)

大洋平板俯冲的数值模拟再现: 洋–陆汇聚速率影响

皇甫鹏鹏1, 2, 3, 王岳军3, 4*, 范蔚茗4, 李忠海2, 王喻鸣5, 周永智3

(1.中国科学院 广州地球化学研究所 同位素地球化学国家重点实验室, 广东 广州 510640; 2.中国科学院大学 计算地球动力学重点实验室, 地球科学学院, 北京 100049; 3.中山大学 地球科学与地质工程学院,广东 广州 510275; 4.中国科学院 青藏高原研究所 卓越研究中心, 北京 100101; 5.广州市执信中学, 广东广州 510080)

利用地球动力学数值模拟方法探讨了洋-陆汇聚时, 大洋岩石圈的绝对俯冲速率和上覆大陆岩石圈的向洋绝对逆冲速率对俯冲模式的影响, 尤其是上覆大陆的向洋绝对逆冲速率与平板俯冲之间的关系。模型结果显示, 对于年龄为40 Ma的含正常洋壳厚度的大洋岩石圈, 在初始俯冲角度为现今洋–陆俯冲平均倾角的极小值(19°)条件下, 低速大洋俯冲(绝对俯冲速率≤3 cm/a)且上覆大陆岩石圈向洋绝对逆冲速率≥1 cm/a时, 具备形成平板俯冲的条件。当中–高速大洋俯冲(绝对俯冲速度>3 cm/a)时, 在上覆大陆的绝对逆冲速率不小于俯冲速率时可以形成平板俯冲。当增加初始俯冲角度到平均倾角的极大值(36°)时, 仅在低速大洋俯冲(绝对俯冲速率≤3 cm/a)且绝对逆冲速率达到 10 cm/a时(自然界中基本不存在), 才有可能出现平板俯冲, 其他情况均表现为陡俯冲。我……