为什么俯冲的地壳不融化?

Question

如果你用看在一个典型的图片构造板块俯冲到另一个板块之下时，俯冲板块总是被拉到同样深的熔岩中(似乎有几十公里)，但板块俯冲的部分本身并不是熔融的。为什么俯冲的板块没有被吸进岩浆中?

我的逻辑是这样的:周围的介质足够热，足以融化岩石。好吧，岩石可能需要时间融化。一个典型的大陆板块每年移动10厘米，这意味着10万年/ 10公里。十万年的时间真的不足以融化那个俯冲的板块吗?为什么这么多的教科书把它描绘成俯冲和未融化到如此深处?

Answer 1

.．.下沉板块总是被拉入熔岩深处(似乎有几十公里深)……

实际上是几百公里，不是几十公里。但让我纠正一个常见的误解:

地幔是坚硬的岩石。它是不熔岩。

所以俯冲作用导致坚硬的岩石变成更坚硬的岩石。

周围的介质温度高到足以熔化岩石

只有在非常特殊的情况下，周围的介质才有足够的热量来熔化岩石，最常见的两种情况是:

1. 如果岩石以某种方式获得了水(是的，压力下的水有助于岩石融化)，或者
2. 如果下面更热的岩石上升并减压。

为什么那么多的教科书都把它画得那么深呢?

因为它不会融化。俯冲板块下沉的速度比升温的速度快。因此，压强比温度上升得快。这就不允许俯冲板熔化。

会发生什么?石板失去了水分。记住，这是海洋地壳，而且是湿的。在适度加热时，水从含水矿物(蛇纹石等)流失到上面的地幔岩石中。因为地幔在板块上方晃动是在高温下，加水会使它们融化。我们经常以弧火山的形式看到这种现象。太平洋“火圈”是这一过程中最著名的例子。

我想说的是，可能会发生一些非常有限的融化，但就整个厚板的体积百分比而言，这可能是可以忽略不计的。这种融化对全球火山活动的贡献也可能是微不足道的。

Answer 2

Gimelist已经给出了一个很好的、相当彻底的答案，我想补充的是，岩石的绝缘质量也是它在高温下延长生存时间的主要原因。当板的表面经历热化学反应时，就像那些从其表面层的沉积粘土中释放二氧化碳和水的反应一样，内部材料几十年来都不受热传递的影响，因为固体岩石是一个非常差的热导体，内部是表面以下几毫米以上的任何东西。