俯沖隧道是指匯聚板塊邊界上下板片之間具有獨(dú)立運(yùn)動(dòng)學(xué)特征的相對(duì)窄的薄弱帶,主要由低密度、低黏度、高度剪切變形的基質(zhì)(沉積物或蛇紋巖)和少量相對(duì)能干的塊體所組成,具有典型混雜巖特征,并可向下和向上流動(dòng)(回流),形成隧道環(huán)流.俯沖隧道模型最初是基于對(duì)現(xiàn)代大洋俯沖帶的地質(zhì)和地球物理觀察及數(shù)值模擬而建立的,當(dāng)時(shí)模擬設(shè)計(jì)的最大深度為30km.隨著數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展和對(duì)古俯沖帶研究的深入,一些學(xué)者把俯沖隧道模型延伸到俯沖帶80～100km及更大深度,并由此來(lái)探討俯沖帶深部動(dòng)力學(xué)環(huán)境及古俯沖帶高壓-超高壓巖石的折返機(jī)制.近年來(lái),俯沖隧道模型也應(yīng)用到了大陸俯沖帶中,用于解釋大陸俯沖帶不同等級(jí)變質(zhì)巖的折返機(jī)制以及大陸俯沖過(guò)程中的流體作用和殼幔相互作用等,這是對(duì)俯沖隧道模型的拓展.雖然大陸俯沖帶在物質(zhì)組成、板片/地幔楔界面性質(zhì)等方面與洋殼俯沖帶不同,但大陸俯沖隧道在結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)特征等方面與大洋俯沖隧道有許多相似性.已有的研究使我們對(duì)俯沖隧道的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)特征有了基本的認(rèn)識(shí),但仍有許多問(wèn)題尚待解決和進(jìn)一步澄清,特別是通過(guò)數(shù)值模擬獲得的俯沖隧道基本特征需要精細(xì)的古俯沖隧道地質(zhì)解剖來(lái)證實(shí)或修正.

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【部分圖文】：

圖1俯沖隧道模型的主要結(jié)構(gòu)

由于最初的俯沖隧道模型是基于對(duì)現(xiàn)代匯聚板塊邊界的地震資料和深海鉆探資料而建立的,在進(jìn)行數(shù)值模擬時(shí)對(duì)模型設(shè)計(jì)的最大深度為30km,在該深度范圍是不能形成高壓藍(lán)片巖及榴輝巖的.隨著研究的不斷深入,特別是數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展,一些學(xué)者把俯沖隧道模型延伸到俯沖帶80～100km的深度(Ge....

圖2俯沖隧道的基本結(jié)構(gòu)

圖1俯沖隧道模型的主要結(jié)構(gòu)地球物理資料已證實(shí)了現(xiàn)代匯聚板塊邊界俯沖隧道的存在(Collot等,2011及相關(guān)參考文獻(xiàn)).然而,既不能通過(guò)鉆探也不能直接觀察到現(xiàn)在正在活動(dòng)的俯沖隧道深部的物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu).到目前為止,對(duì)現(xiàn)今大洋俯沖隧道也僅僅通過(guò)地震數(shù)據(jù)獲得相對(duì)淺(約30km以淺)的....

圖3俯沖帶示意圖

在地球動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬中,一些研究將俯沖隧道看成俯沖板片與上部板片之間在物質(zhì)黏滯度、運(yùn)動(dòng)學(xué)或力學(xué)上解耦的板片界面區(qū)域(Furukawa,1993;Wada和Wang,2009;Arcay,2017;Aygül和Oberh?nsli,2017及相關(guān)文獻(xiàn)),將俯沖板片與上覆地幔楔之間的....

圖4俯沖隧道物質(zhì)流動(dòng)的理論模型

綜合全球古大洋俯沖隧道的研究,大洋俯沖隧道物質(zhì)主要由占主導(dǎo)地位的沉積巖和洋殼塊體組成.在大洋古俯沖隧道深部,以蛇紋巖和變沉積巖夾小的榴輝巖、基性藍(lán)片巖塊體為特征(圖5a和5b)(例如,Blanco-Quintero等,2011).大陸俯沖隧道主要由卷入俯沖隧道的陸殼的結(jié)晶基底(侵....

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