俯沖隧道是指匯聚板塊邊界上下板片之間具有獨立運動學特征的相對窄的薄弱帶,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(回流),形成隧道環(huán)流.俯沖隧道模型最初是基于對現(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,當時模擬設計的最大深度為30km.隨著數(shù)值模擬技術的發(fā)展和對古俯沖帶研究的深入,一些學者把俯沖隧道模型延伸到俯沖帶80～100km及更大深度,并由此來探討俯沖帶深部動力學環(huán)境及古俯沖帶高壓-超高壓巖石的折返機制.近年來,俯沖隧道模型也應用到了大陸俯沖帶中,用于解釋大陸俯沖帶不同等級變質(zhì)巖的折返機制以及大陸俯沖過程中的流體作用和殼幔相互作用等,這是對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構和動力學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俯沖隧道的結構和動力學特征有了基本的認識,但仍有許多問題尚待解決和進一步澄清,特別是通過數(shù)值模擬獲得的俯沖隧道基本特征需要精細的古俯沖隧道地質(zhì)解剖來證實或修正.

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【部分圖文】：

圖1俯沖隧道模型的主要結構

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

圖2俯沖隧道的基本結構

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

圖3俯沖帶示意圖

在地球動力學數(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、運動學或力學上解耦的板片界面區(qū)域(Furukawa,1993;Wada和Wang,2009;Arcay,2017;Aygül和Oberh?nsli,2017及相關文獻),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晶基底(侵....

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