俯冲带部分熔融*

张泽明 丁慧霞 董昕 田作林

1.中国地质科学院地质研究所，北京 1000372.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083

俯冲带形成在两个岩石圈板块相向运动过程中，通过俯冲作用，一个岩石圈沉降到另一个岩石圈之下。因此，俯冲带是岩石圈不对称沉进地幔的三维区域，是地球上约55000km长的汇聚板块边缘的深部表现形式，它从地表一直延伸到深地幔，甚至核-幔边界(图1、图2;Stern,2002;Zheng and Chen,2016)。一般情况下，仅大洋岩石圈可以俯冲到地幔深度，并重新结合进地幔。而大陆地壳物质由于密度较小，通常不能俯冲到很大深度。在俯冲带，岩石圈的下沉提供了板块运动所需要的主要牵引力，并引起上覆地幔楔对流和洋中脊扩张。地球上的许多重要地质作用发生在俯冲带，如地壳物质和挥发份再循环进地幔、火山链和许多大型矿床的形成、新生地壳和大陆的产生、地球上最强烈的地震等。

图1 全球俯冲带位置图(据Stern,2002；Frisch et al.,2011)全球汇聚板块边缘长约55000km，略短于大洋中脊长度(60000km).汇聚板块边缘包括正常的俯冲带和大陆碰撞带(Atlas,Alps,Zagros和Himalaya)Fig.1 Subduction zones and convergent plate margins (after Stern,2002;Frisch et al.,2011)

图2 俯冲带上部150km简化剖面图(据Frisch et al.,2011修改)俯冲带是地幔中的一个区域，在这里大洋岩石圈下沉，并伴生有地震、变质作用、流体释放、诱发的地幔对流、部分熔融和弧岩浆作用Fig.2 Schematic section through the upper 150km of a subduction zone (modified after Frisch et al.,2011)

俯冲带最重要的特征之一就是强烈的岩浆作用，现今地球上的火山作用大多发生在大洋岩石圈(太平洋板块)俯冲带。俯冲板片含水矿物释放的含水流体在俯冲带岩浆形成过程中起到了关键作用，因为水可以大大降低岩浆源区的固相线温度。……