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地球科学家发现太平洋板块隐藏的断层

2024-3-8 99 3/8

多伦多大学的地球科学家最近开展的研究正在完善长期以来的板块构造模型,该模型认为海洋板块在地球地幔上滑行时缺乏弹性。相反,研究人员发现,太平洋板块是由大型海底断层拉裂而成的。新发现的断层深达数千米,长达数百公里,是板块内部巨大力量向西拉扯的结果。

研究人员在《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)杂志上发表的一篇论文中描述了他们的发现。论文作者包括多伦多大学文理学院地球科学系博士后研究员 Erkan Gün 和 Russell Pysklywec 教授、多伦多大学士嘉堡分校物理与环境科学系助理教授 Phil Heron 以及伊斯坦布尔理工大学欧亚地球科学研究所的研究人员。

完善板块构造理论

"我们知道,断层等地质变形发生在远离板块边界的大陆板块内部,"Gün说。"但我们不知道同样的事情也发生在海洋板块上。我们正在做的是完善板块构造--描述地球如何运作的理论--并表明这些板块确实不像我们之前想象的那样原始。"

数百万年来,构成大部分洋底的太平洋板块向西漂移,沿着从日本到新西兰和澳大利亚的海底海沟或俯冲带坠入地幔。当板块的西部边缘被拉入地幔时,它拖着板块的其他部分,就像桌布被从桌子上拉下来一样。

地球科学家发现太平洋板块隐藏的断层

该地图以黄色标出了太平洋板块被沿太平洋火环下沉的构造板块拉开的区域。资料来源:Erkan Gün & Russell Pysklywec/多伦多大学

新发现的板块断层破坏发生在数百万年前地幔中的熔岩挤压到洋底时形成的广阔的洋底高原上;这些断层往往与最近的海沟平行。

"人们认为,由于洋底高原更厚,它们应该更坚固,"Gün 说,"但我们的模型和地震数据显示,实际情况恰恰相反:高原更薄弱。但我们的模型和地震数据显示,实际情况恰恰相反:高原更薄弱了。"

如果说太平洋板块就像一块桌布被拉过桌面,那么高原就是一块较薄弱的桌布,更容易被撕裂。

对了解大洋板块的影响

研究人员研究了西太平洋的四个高原--翁通爪哇、沙茨基、赫斯和马尼希基,它们位于夏威夷、日本、新西兰和澳大利亚大致相邻的广阔区域。他们利用超级计算机模型和现有数据(其中一些数据是在 20 世纪 70 年代和 80 年代的研究中收集的)得出了这一发现。

"有证据表明,过去由于这种类型的板块破坏,这些地点曾发生过火山活动--可能是偶发的,也可能是持续发生的--但现在是否发生还不清楚,"Gün说。"尽管如此,我们还是无法确定,因为这些高原位于海面以下数千米处,而派遣科考船收集数据是一项艰巨的任务。因此,事实上,我们希望我们的论文能引起人们对高原的关注,从而收集到更多的数据。"

数十年来,众多地球科学家对板块构造理论进行了不断完善,其中包括华盛顿大学的约翰-图佐-威尔逊(John Tuzo Wilson),他在自己的职业生涯中为这一理论做出了重大贡献。

Pysklywec 说:"但理论并非一成不变,我们仍在不断发现新的东西。现在我们知道这种断层破坏正在撕裂海洋板块的中心--这可能与地震活动和火山活动有关。"

他说:"这样的新发现颠覆了我们对活跃地球的理解和认识。这表明,即使是我们这个不断进化的星球的大运行,也仍然存在着巨大的奥秘。"

编译自:ScitechDaily

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