青藏高原所重估千岛群岛-堪察加半岛俯冲板块的温度场特征和脱水前沿分布

       俯冲温压条件是俯冲带地球动力学的核心关键要素，决定了俯冲带物质循环总量分布和能量分布。基于俯冲温压条件的水、碳通量测算是国际地球动力学研究的热点。基于普遍采用的板间解耦假设，传统的二维模型预测与地质记录结果不一致，模型预测的温度比岩石记录的温度平均低了约200-300°C。

针对模型与记录不一致的情况，中国科学院青藏高原研究所碰撞隆升及影响团队开发并运用了板间耦合的三维俯冲数值模型，在千岛群岛-堪察加俯冲带重新计算和评估了俯冲温度场和脱水前沿分布，得到与出露岩石温压条件观测值更加吻合的结果。

该模型导入地震反演得到的三维板块几何形状（Slab2）、板块相对位移速度（MORVEL）和海底板块年龄数据（图1）。计算结果表明，改进后的三维俯冲温度结构较二维模型的预测结果高约200-300°C（图2），这与地质和地球物理的实际观测数据相一致。研究发现，高温板块在不同弧前深度形成了分层的板块脱水前沿，影响或导致了不同类型快慢俯冲地震的分布。千岛群岛-堪察加俯冲地震在平衡地幔岩浆活动与板块耦合能量释放方面具有重要作用。因此，千岛弧前下方存在的高温度梯度提高了俯冲板块在不同深度的水、碳循环通量和岩石相变规模。

相关研究成果以Reestimation of slab dehydration fronts in Kuril-Kamchatka using updated global subduction zone thermal structures为题，发表在《交叉科学》（iScience）上。研究工作得到中国科学院和第二次青藏高原综合科学考察研究的支持。

消息来源：中国科学院官网