中地壳岩浆运移路径多样化形成机制: 黏弹塑性-热力学数值模拟

来源：大地测量与地球动力学杂志2026年第7期北京时间：

作者：姚宇萧, 李玺瑶, 刘永顺, 李三忠, 戴黎明, 闫涵

单位：1 深海圈层与地球系统教育部前沿科学中心, 海底科学与探测技术教育部重点实验室, 中国海洋大学海洋地球科学学院, 青岛, 266100,2 青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室, 青岛, 266237,3 首都师范大学资源环境与旅游学院, 北京, 100048

摘要：通过黏弹塑性-热力学数值模拟, 揭示了岩浆侵入中地壳后的动力学过程, 并阐释了岩浆性质与围岩流变特性对运移路径的协同控制机制。结果表明: 1)岩浆与围岩的密度差是控制岩浆能否上升的关键, 当密度差较低时岩浆倾向于在中地壳横向扩展; 当密度差较高时岩浆则具备足够浮力启动上升; 2)在密度差提供上升驱动力的前提下, 黏度主导了运移样式, 低黏度岩浆可迅速涌入顶部张裂隙形成垂向岩墙, 高黏度岩浆则受限于流动阻力沿岩床边缘剪切带倾斜上升; 3)中地壳岩浆房的存在改变了周围围岩应力场, 从而促使岩浆沿环状断裂不对称上升, 形成双翼输运通道。模型的数值模拟结果揭示了中地壳岩浆运移路径分异的物理机制, 阐明深部运移过程对浅表火山喷发样式的潜在约束作用, 提供了对火山管道系统复杂性及喷发活动空间分异特征的理解。

关键词：岩浆动力学,岩浆运移机制,火山,中地壳,数值模拟

基金资助：国家重点研发计划(2022YFF0800704)