洋中脊处由反应性和剪切驱动不稳定性导致的岩浆通道化：联合分析

人们普遍接受，洋中脊（MORs）处地幔的熔体抽取集中在称为通道的窄带高熔体分数区域。已提出两种反馈机制来解释这些通道如何通过线性不稳定性生长：部分熔融地幔的剪切流和上升岩浆的反应流。这两种机制已通过理论、实验室实验以及野外和地球物理观测在彼此孤立的情况下被广泛研究。在此，我们发展了一种一致的理论，同时考虑两种提出的机制，并使我们能够权衡它们的相对贡献。我们表明两种反馈机制的相互作用不显著，且通道的总线性生长率可由其独立生长率之和很好地近似。此外，我们解释了它们的竞争如何受通道相对于重力和地幔剪切的取向支配。单独分析反应-渗流不稳定性预测管状通道的形成。我们表明，即使加入少量水平伸展，联合不稳定性也偏好板状通道，这与蛇绿岩中纯橄岩体的观测形态一致。我们将新理论应用于洋中脊，通过计算沿固体流流线的通道累积生长和旋转。我们表明反应流是脊轴深处的主要机制，那里高孔隙度通道最不稳定的取向为近垂直。随后通道被固体流旋转偏离垂直。剪切驱动不稳定性的贡献局限于熔融区边缘。在我们研究的局限内，剪切驱动反馈不负责显著的熔体聚焦或浅倾地震各向异性[删节]。