2D numerical models of intercontinental-intraoceanic subduction settings

Cristina Malatesta (*), Taras Gerya (**), Laura Federico (*), Laura Crispini (*), Marco Scambelluri (*) & Giovanni Capponi (*)
(*) Dipartimento per lo Studio del Territorio e delle sue Risorse, Università di Genova, Corso Europa 26, 16132 Genova, Italy. (**) Institute of Geophysics, ETH Zentrum, Sonneggstrasse 5, 8092 Zürich, Switzerland.

Modelli numerici 2D di ambienti di subduzione intercontinentali-intraoceanici. Al fine di studiare i meccanismi che guidano la formazione e l'esumazione delle rocce di alta e ultra alta pressione affioranti nelle attuali catene orogenetiche, abbiamo prodotto una serie di modelli numerici bidimensionali. Questi modelli riproducono un processo subduttivo che inizia all'interno di un bacino oceanico di piccole dimensioni (600 km); il bacino è circondato da margini continentali e caratterizzato dalla presenza di una litosfera oceanica "eterogenea". La reologia del serpentino utilizzata (power-law o Newtoniana) controlla fortemente sia la geometria del canale serpentinitico che si forma durante la subduzione, sia i meccanismi di mescolamento nel canale e la sua esumazione. Una reologia Newtoniana produce esumazione anche da alte profondità (70 km); in questo caso il meccanismo esumativo prevalente è legato alla bassa densità delle serpentiniti che generano una forza di galleggiamento positivo. Inoltre sono state confrontate le traiettorie esumative di porzioni di slab selezionate nel modello, con i percorsi P-T di rocce di alta P affioranti in massicci serpentinitici attuali; tale confronto ha permesso di evidenziare come queste rocce, che hanno raggiunto elevate profondità lungo lo slab, possano essere state riportate in superficie grazie all'effetto buoyant delle serpentiniti e quindi alla formazione di un canale serpentinitico.

HP-rocks exhumation, intraoceanic subduction, numerical models, serpentinite channel, buoyancy, intercontinental basin