本文选择大洋俯冲和大陆碰撞的动力学演化过程作为主题,利用系统的数值模拟实验深入分析了各主要动力学参数如何影响大洋板片倾角及大陆俯冲模式。通过研究将影响大洋俯冲动力学过程的参数分为与俯冲大洋板片浮力相关、与板间耦合作用相关、与洋-陆汇聚速率相关和与俯冲带流变性质相关等四类。而板片正浮力作用(例如年轻大洋或增厚洋壳的俯冲)、俯冲板块和上覆板块之间的强耦合作用(例如低的初始俯冲角度或厚的上覆大陆岩石圈)、较高的上覆大陆向洋的绝对逆冲速率和大洋绝对俯冲速率之比以及有利于板片弯折的俯冲带流变性质等都是造成大洋低角度俯冲的有利因素。模拟结果表明,并不存与平板俯冲发育呈充分必要关系的特定参数条件。平板俯冲的发生与否不能归功于某一个或是某一类参数的单独作用,而往往与多类因素多个参数的共同作用相关。大洋平板俯冲的发生必须要满足一些“异常”的动力学条件,而这很可能就是平板俯冲难以产生的主要原因。结合模型实验结果和现今平俯冲区域的统计资料,我们认为由年轻的或含增厚洋壳的大洋俯冲所导致的俯冲板片正浮力作用是导致大洋平板俯冲的主导因素,其它因素也会在大洋俯冲过程中进一步促进平板俯冲发生。通过力学分析方法,俯冲板片的几何形态在力学本质上受控于板片重力矩和吸力矩的合力矩大小和方向,通过调节板片重力矩或吸力矩的大小最终影响大洋俯冲型式。基于模型中俯冲大陆板片的演化特征,将大陆俯冲分为大陆稳定俯冲和大陆非稳定俯冲。大陆稳定俯冲表现为俯冲至软流圈深度的大陆板片仍能保持较高流变强度而以特定角度持续俯冲至地幔深部;根据大陆板片倾角,又可进一步分为大陆陡俯冲和大陆平俯冲两个亚类。而在大陆非稳定俯冲中,大陆板片不能保持其几何和力学完整性,碰撞区域的重力不稳定受控于俯冲大陆板片断离或增厚岩石圈拆沉。根据俯冲大陆板片的形变特征,大陆非稳定俯冲表现为“多阶段断离”、“持续性流入”和“大规模拆沉”三种类型。模型实验表明,中-高速大陆汇聚和低-中温岩石圈热结构有利于大陆稳定俯冲的产生,而具体发育何种类型(大陆陡俯冲或平俯冲)则主要由大陆地壳的流变性质控制。大陆非稳定俯冲的三种不同类型(“多阶段断离”、“持续性流入”和“大规模拆沉”)分别与低汇聚速率、中-高速汇聚下的岩石圈高温热结构和低汇聚速率下的中等-高流变强度地壳有关。对于具中等-高流变强度地壳的大陆岩石圈发生非稳定俯冲时,无论分几个演化阶段以及前期演化阶段的类型如何,一般都会以碰撞区域增厚岩石圈地幔的大规模拆沉终止。大陆平俯冲型式的发育必须满足两个条件:高地壳流变强度和高速俯冲,两者缺一不可。高地壳流变强度一方面增加随大陆岩石圈地幔进入俯冲通道乃至软流圈的地壳体积,减小大陆板片的平均密度;另一方面提高大陆板片的整体流变强度,两方面的共同作用有利于大陆平俯冲的产生。大陆高速俯冲减少大陆板片在软流圈浅部的滞留时间,减弱大陆板片在软流圈内的热传导增温效应,从而使板片保持相对高的流变强度而有利于大陆平俯冲产生。针对印度-亚洲碰撞的模型实验结果表明,要造成上覆亚洲大陆的强烈缩短变形以及现今青藏高原造山带的岩石圈结构,上覆亚洲大陆相对较低的地壳流变强度和相对高温的岩石圈热状态是其必要条件。基于模型实验结果,识别出了两种不同的大陆平俯冲型式:第一种型式是俯冲大陆岩石圈直接垫置于上覆大陆岩石圈地幔之下,第二种型式是俯冲大陆岩石圈直接垫置于上覆大陆地壳之下。前者需要俯冲侧和上覆侧大陆都具较高的流变强度,后者要求上覆大陆具备比俯冲大陆低的流变强度。但不论是何种类型,都需要俯冲大陆具较高流变强度和较高俯冲速率。藏南动力学演化的数值模拟研究表明,该地区大陆动力学演化过程与第二种大陆平俯冲型式类似。印度大陆的持续向北俯冲促使亚洲大陆岩石圈地幔逐渐与上部地壳发生拆离并进入软流圈内,最终导致在藏南地区印度大陆直接垫置于亚洲大陆地壳之下。此过程伴随青藏高原造山带区域的中下地壳软弱层的广泛发育、碰撞区域内异常厚地壳的形成以及由深埋印度地壳物质重熔溢出而导致的高喜马拉雅地体内强烈岩浆作用,这些在第二类模型演化过程中都能得到体现。另外,综合多方面模型实验结果,我们推测喜马拉雅造山带东西向岩石圈结构差异可能由多种因素造成,包括印度大陆力学性质差异性、亚洲大陆温度场差异性、印度与亚洲初始碰撞时的聚速率差异性以及青藏北缘岩石圈结构差异性等。