摘要：俯冲带热结构的数值模拟研究是对地表观测研究的重要补充,也是验证地球动力学模型的重要方法.本文沿马尼拉海沟俯冲带东火山链（ EVC）和西火山链（WVC）各取一条剖面,依据地质、地球物理条件,进行了有限元热模拟计算.计算过程中,分析了摩擦和剪切热对俯冲带热结构的影响,模拟了EVC和WVC两条测线下俯冲带的热结构,并结合岩石学实验结果预测了俯冲板块发生脱水和部分熔融的位置.模拟结果表明,在100 km深度处,考虑摩擦和剪切热时,俯冲板块表面的温度约为865℃；而不考虑摩擦和剪切时,俯冲板块表面的温度仅为770℃,二者温差可达95℃.在相同深度处,考虑摩擦和剪切热时,在EVC和WVC测线下俯冲板块表面的温度分别为865℃和895℃,俯冲洋壳底部温度分别为560℃和605℃.俯冲板块表面少量矿物开始脱水的深度小于50 km,但大量脱水和部分熔融主要发生在深度100 km左右,这与地表观测的火山活动位置一致.

关键词：马尼拉海沟 俯冲带 热模拟 摩擦和剪切热 有限元 

单位：中国科学院研究生院计算地球动力学重点实验室 北京100049 中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室 青岛266071