俯冲带变质脱水作用与流体性质

李继磊12

(1.中国科学院 地质与地球物理研究所 矿产资源研究院重点实验室，北京 100029; 2.中国科学院 地球科学研究院，北京 100029)

俯冲带(本研究指大洋俯冲带)是地表物质向地球内部传输的纽带，也是板块构造理论的核心环节之一。蚀变的大洋地壳，连同上覆沉积物及下伏水化的岩石圈地幔，构成俯冲板片的主体由海沟处进入俯冲带。随着温度和压力的增加，进入俯冲带的板片会经历高压-超高压变质作用，发生一系列的岩石相变、变质反应和流体作用。这些变质反应控制了俯冲板片的浮力和向下拖拽机制，并可以解释流体的形成、释放和运移过程，来自俯冲板片的流体交代上覆地幔楔橄榄岩，最终导致复杂的岛弧岩浆作用[1-2]。俯冲板片的变质脱水作用是俯冲带物质循环的关键环节，其形成的流体也是物质迁移的主要介质。俯冲带变质脱水与流体作用一直是俯冲带研究的前沿和热点，前人[3-7]就其已有了较为系统的总结。Schmidt和Poli[3-4]对洋壳俯冲过程的脱水作用进行了系统阐述；Zheng等[5]主要关注了俯冲带中水的迁移机理；Wei等[6]通过相平衡模拟对俯冲带脱水过程、P-T条件及其诱导的弧岩浆作用进行了总结；Li等[7]重点探讨了板片流体中C、N、S等关键挥发分元素的地球化学行为及氧逸度、酸度对流体行为的控制作用。本研究在回顾大洋俯冲板片的脱水机制和流体作用的基础上，重点对流体的地球化学行为和俯冲带流体的研究前景进行展望。

1 俯冲板片的脱水机制及流体作用

俯冲板片由上至下包括沉积物、大洋地壳和岩石圈地幔。……