俯冲带系统是研究地球水圈-岩石圈相互作用的天然实验室。俯冲板片所携带的水进入俯冲带系统，显著影响俯冲板片上地幔蛇纹石化程度、岛弧岩浆活动以及俯冲带地震机制等构造动力学过程。沿着环太平洋俯冲带，由主动源地震探测得到的板片含水量结果可以很好地解释区域相关地震观测，同时由被动源地震探测到的上地幔低速异常区域都与俯冲板片断层发育区相一致。多道反射地震探测与数值模拟都揭示了俯冲板块正断层广泛存在，可穿透莫霍面，深度可达海底下至少20公里。俯冲板块正断层为流体进入地壳与上地幔提供了重要通道，导致上地幔蛇纹石化程度达到1.4 wt%，甚至更高。在洋壳俯冲过程中，随着温压增加，在不同深度脱水形成不同性质流体与地幔反应。通过俯冲带流体包裹体和交代成因矿物等的研究发现水岩相互作用广泛存在。本文旨在回顾俯冲板片含水量探测及水岩相互作用研究，简述近年来取得的重要进展，以及对将来相关研究的启示。

    俯冲板片含水量地震探测、正断层数值模拟与含水量估算、以及俯冲系统壳幔内部水岩反应机制是俯冲带水圈-岩石圈相互作用研究的三大重要组成部分。（1）俯冲板片含水量地震探测：主要是通过获取地震剖面纵横波速度，以及横纵波速度比结构，定量化俯冲板片和上覆板片含水量分布特征，并结合断层分布特征和微地震定位结果，从而系统探讨区域水循环路径以及对俯冲过程的影响；（2）正断层数值模拟与含水量估算：首先从高精度多波束地形中识别出俯冲板片正断层的位置、断距等地表特征，然后通过地球动力学模拟马里亚纳海沟俯冲板片正断层产生过程及深部形态，最后根据地震揭示的流体渗透宽度，结合正断层分布形态，估算断层区地壳与上地幔含水量；（3）俯冲系统壳幔内部水岩相互作用：利用采集的岩石样品，对不同特征地幔岩石进行系统的现代岩石学和地球化学测试，确定弧前地幔中名义上无水矿物中水的储存能力及控制因素，认识地幔楔水分布，并识别交代组分的性质和来源，从而探讨俯冲带壳幔内部水岩相互作用。

    上述俯冲带水圈-岩石圈相互作用研究的三大组成部分的研究可以回答俯冲带三个关键科学问题：通过地震结构探测回答俯冲板片携带多少水进入俯冲系统？结合断层数值模拟回答水是以何种通道方式进入俯冲系统？通过岩石地球化学分析回答水进入俯冲系统如何影响壳幔组分？这三个问题的解答可以获得定量化进入俯冲系统的总含水量、正断层流体通道、地幔蛇纹石化程度以及俯冲水运移过程和水岩相互作用机制，从而探讨俯冲系统中流体对俯冲动力学过程所起的关键控制作用，取得俯冲系统的水圈-岩石圈相互作用理论研究突破。