科学家透露,太平洋下的构造板块正在被撕裂

虽然它现在是占主导地位的理论,但接受的道路是漫长而坎坷的板块构造,它描述了地壳的大部分是如何缓慢地在其泥泞中滑动、磨碎、上升和下沉的地幔.

但即使是现在,半个多世纪在获得科学认可后,该理论需要一些改进。

一项针对西太平洋四个高原的新研究表明,这些广阔的区域不是刚性板块,而是板块边缘被远处的力量拉扯开的弱点。

“理论不是一成不变的,我们仍在寻找新的东西,”多伦多大学地球物理学家Russell Pysklywec是该研究的合著者。

“我们知道,像断层这样的地质变形发生在远离板块边界的大陆板块内部。但我们不知道同样的事情也发生在海洋板块上。增加第一作者Erkan Gün,也是多伦多大学的地球科学家。

几十年来,科学家们一直在改写他们对海底的理解,因此这项新研究只是他们绘制海洋崎岖地形图的努力的连续体。

在 1950 年代,海洋制图师玛丽·萨普 (Marie Tharp) 的开创性工作绘制海底大部分地区的地图使用来自军舰的声纳数据显示,海洋盆地并不像科学家怀疑的那样是平坦的表面。

相反,海底被巨大的海沟和巨大的山脉分割开来——没有比萨普发现的大西洋中脊更大的了,现在被认为是地球上最长的山脉,将大西洋一分为二。

这样山脉形态当两个构造板块碰撞并且地壳弯曲时,或者一个板块在另一个板块下倾角,将顶部板块向上推。然而,在水下,海底山脉通常是在两个板块在所谓的发散边界处漂移并喷出岩浆时形成的。

但是,在远离这些板块边界的地方,在大洋板块的中心,科学家们认为,地壳的大部分在地幔顶部漂移时仍然相当坚硬,并且不会像板块边缘那样变形。

为了验证这种想法,Gün,Pysklywec及其同事收集了位于日本和夏威夷之间的两个海洋高原的现有数据,称为Shatsky Rise和Hess Rise;所罗门群岛以北的Ontong Java高原;以及斐济和汤加东北部的马尼希基高原。

鉴于调查海底的挑战,他们的研究仅限于西太平洋的这四个高原,这些高原有数据。

太平洋板块四个大洋高原的断层(由短而粗的黑线表示)往往平行于最近的板块边界(俯冲海沟)。(Gün 等人,地球物理学。莱特, 2024)

海洋高原距离最近的板块边界数百至数千公里。然而,Gün及其同事发现,这些高原具有共同的变形和岩浆特征,表明它们正在被太平洋板块边缘的拉力撕裂,那里的板块正在俯冲到邻近板块下方。

研究人员确定的破裂或断层线往往与最近的沟渠平行,如上图所示。

该团队还模拟了距离最近的俯冲带750至1,500公里(466至932英里)之间的四个假设高原的构造板块动力学,以更好地了解引起这种遥远变形的机制。

该团队的建模结果表明,海洋高原是地壳中的薄弱点,随着构造板块的边缘在遥远的海沟中向下拉(俯冲),这些薄弱点会被拉伸。(Gün 等人,地球物理学。莱特, 2024)

无论它们与板块边缘的距离如何,这些假设的高原都被拉伸了数百万年,并且在最靠近海沟的一侧更加变薄。

“人们认为,因为海底高原更厚,所以它们应该更坚固,”Gün.“但是我们的模型和地震数据显示,情况恰恰相反:高原更弱。

研究人员承认他们只分析了四个太平洋高原,希望他们的发现能刺激进一步的探索,以绘制海底地图。

“派遣研究船收集数据是一项重大工作,”Gün.“所以,事实上,我们希望我们的论文能引起人们对高原的一些关注,并收集更多的数据。

该研究已发表在地球物理研究快报.

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