科學(xué)家透露，太平洋下的構(gòu)造板塊正在被撕裂

雖然它現(xiàn)在是占主導(dǎo)地位的理論，但接受的道路是漫長而坎坷的板塊構(gòu)造，它描述了地殼的大部分是如何緩慢地在其泥濘中滑動、磨碎、上升和下沉的地幔.

但即使是現(xiàn)在，半個多世紀(jì)在獲得科學(xué)認(rèn)可后，該理論需要一些改進(jìn)。

一項針對西太平洋四個高原的新研究表明，這些廣闊的區(qū)域不是剛性板塊，而是板塊邊緣被遠(yuǎn)處的力量拉扯開的弱點。

“理論不是一成不變的，我們?nèi)栽趯ふ倚碌臇|西，”說多倫多大學(xué)地球物理學(xué)家Russell Pysklywec是該研究的合著者。

“我們知道，像斷層這樣的地質(zhì)變形發(fā)生在遠(yuǎn)離板塊邊界的大陸板塊內(nèi)部。但我們不知道同樣的事情也發(fā)生在海洋板塊上。增加第一作者Erkan Gün，也是多倫多大學(xué)的地球科學(xué)家。

幾十年來，科學(xué)家們一直在改寫他們對海底的理解，因此這項新研究只是他們繪制海洋崎嶇地形圖的努力的連續(xù)體。

在 1950 年代，海洋制圖師瑪麗·薩普 （Marie Tharp） 的開創(chuàng)性工作繪制海底大部分地區(qū)的地圖使用來自軍艦的聲納數(shù)據(jù)顯示，海洋盆地并不像科學(xué)家懷疑的那樣是平坦的表面。

相反，海底被巨大的海溝和巨大的山脈分割開來——沒有比薩普發(fā)現(xiàn)的大西洋中脊更大的了，現(xiàn)在被認(rèn)為是地球上最長的山脈，將大西洋一分為二。

這樣山脈形態(tài)當(dāng)兩個構(gòu)造板塊碰撞并且地殼彎曲時，或者一個板塊在另一個板塊下傾角，將頂部板塊向上推。然而，在水下，海底山脈通常是在兩個板塊在所謂的發(fā)散邊界處漂移并噴出巖漿時形成的。

但是，在遠(yuǎn)離這些板塊邊界的地方，在大洋板塊的中心，科學(xué)家們認(rèn)為，地殼的大部分在地幔頂部漂移時仍然相當(dāng)堅硬，并且不會像板塊邊緣那樣變形。

為了驗證這種想法，Gün，Pysklywec及其同事收集了位于日本和夏威夷之間的兩個海洋高原的現(xiàn)有數(shù)據(jù)，稱為Shatsky Rise和Hess Rise;所羅門群島以北的Ontong Java高原;以及斐濟(jì)和湯加?xùn)|北部的馬尼?；咴?。

鑒于調(diào)查海底的挑戰(zhàn)，他們的研究僅限于西太平洋的這四個高原，這些高原有數(shù)據(jù)。

海洋高原距離最近的板塊邊界數(shù)百至數(shù)千公里。然而，Gün及其同事發(fā)現(xiàn)，這些高原具有共同的變形和巖漿特征，表明它們正在被太平洋板塊邊緣的拉力撕裂，那里的板塊正在俯沖到鄰近板塊下方。

研究人員確定的破裂或斷層線往往與最近的溝渠平行，如上圖所示。

該團(tuán)隊還模擬了距離最近的俯沖帶750至1,500公里（466至932英里）之間的四個假設(shè)高原的構(gòu)造板塊動力學(xué)，以更好地了解引起這種遙遠(yuǎn)變形的機(jī)制。

無論它們與板塊邊緣的距離如何，這些假設(shè)的高原都被拉伸了數(shù)百萬年，并且在最靠近海溝的一側(cè)更加變薄。

“人們認(rèn)為，因為海底高原更厚，所以它們應(yīng)該更堅固，”Gün說.“但是我們的模型和地震數(shù)據(jù)顯示，情況恰恰相反：高原更弱。

研究人員承認(rèn)他們只分析了四個太平洋高原，希望他們的發(fā)現(xiàn)能刺激進(jìn)一步的探索，以繪制海底地圖。

“派遣研究船收集數(shù)據(jù)是一項重大工作，”Gün說.“所以，事實上，我們希望我們的論文能引起人們對高原的一些關(guān)注，并收集更多的數(shù)據(jù)。

該研究已發(fā)表在地球物理研究快報.

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