2022年4月14日，国际地学SCI期刊《Frontiers in Earth Science》在线发表了题为“Co-Evolution of Parallel Triple Subduction Systems in the New Guinea Region: A Systematic Numerical Study”的研究成果。此项成果由中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室硕士生王亮亮、导师戴黎明副教授（通讯作者）和李三忠教授等合作完成。

与单条的俯冲带不同，多条-多向俯冲带是全球俯冲系统一种特殊的模式。新几内亚地区是一个被广泛接受的多条-多向俯冲带体系发育的地区，包括了北倾的位于新不列颠海沟的俯冲带(New Britain Trench)和南倾的位于特罗布里安海沟(Trobriand Trough)和北所罗门海沟(North Solomon Trench)的俯冲带（图1）。然而，对于平行的三条俯冲带体系的形成机制及其动力学过程尚不明确。因此，研究团队利用热力学数值模拟方法，以巴布-新几内亚地区为例，系统性地研究了平行的三条俯冲带体系形成的动力学机制。

图1 巴布-新几内亚地区地质图

数值模拟结果发现在新几内亚-所罗门地区的发育的三条俯冲带体系受控于岛弧的厚度、弧后盆地和洋陆过渡带的宽度，以及洋陆过渡带中预先存在的岩石圈弱点。本次研究发现了四种不同的演化模式（图2）：1）双俯冲模型，包括俯冲同向跃迁模型（FSJ）和俯冲极性反转模型（SPR）；2）平行的三俯冲模型，包括倾向同向跃迁的模型（TFSJ）和倾向极性反转的模型（TSPR）。

本研究成果认为巴布亚新几内亚预先存在的岩石圈弱点和洋陆过渡带的宽度决定了特罗布里恩海沟的形成，而新不列颠海沟的形成则受所罗门岛和所罗门海盆之间的流变强度差的控制；所罗门海盆的初始宽度可以控制特罗布里恩海沟和新不列颠海沟之间俯冲起始的竞争关系。现今的所罗门海盆的宽度决定了特罗布里恩海沟目前不活跃的状态，而新不列颠海沟是活跃的（图3）。

图2 模型敏感性分析

图3 模型结果跟地质资料的对比

Wang L, Dai L, Gong W, Li S, Jiang X ,Dong H, Wang D, Li F and Yu S. Co-Evolution of Parallel Triple Subduction Systems in the New Guinea Region: A Systematic  Numerical Study. 2022. Front. Earth Sci. 10:861240.

文章链接：https://doi.org/10.3389/feart.2022.861240