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新板块边界理论或将改写教科书

2016-7-8 16:54:16 来源:中国矿业报

近日发表在《自然通讯》上一篇题为“持续的地幔‘伤痕’造就常年的板块构造活动”的文章称,古老的地质事件在地球表面留下了很深的边界,这些古板块边界可能深藏在地球板块内部,远离目前所认识的板块边界。该研究成果改变了传统认识“只有跨越大洲的板块运动才能造成剧烈的构造过程”,这将导致对现行板块构造理论的重大修订。

众所周知,大多数板块构造活动发生在板块边界上,例如,印度板块撞击亚洲板块,形成了喜马拉雅山。然而,还有许多无法解释的地震活动和造山运动远离板块边界。来自多伦多大学和阿伯丁大学的一个联合小组,近日对地壳和地幔活动进行了模拟研究。结果表明,这些古板块边界或在地震中被激活,将对包括造山作用在内的地球上其他地质过程产生巨大影响。

研究人员利用超级计算机对地壳和上地幔进行了无数次模拟,通过分析构造遗迹来证明地壳下部地幔异常对浅层地表地质特征的影响。基于模拟,研究团队建立了一个进化中的“虚拟地球”模型,提出一个“永久性板块构造图”,进行了不同条件下的地球动力学过程的分析。研究人员发现,地幔结构主导了地壳的浅层结构,不同地区地壳下的地幔可能控制着板块的折叠、断裂以及板块内造山活动和压缩产生的地震过程等。而这些过程在早先理解中,更多归因于板块内部的自行变形过程。研究人员通过模拟,发现地幔的这些异常通过古板块构造过程展示了出来,如远古海洋的闭合现象。此外,这些古板块边界还能被隐藏在远离目前板块的边界,直到其再次被激活,这将重新导致板块的折叠破坏或者板块内部的移动,就像正在活跃的板块边界一样。

板块构造是所有地球科学的基石,清楚地了解板块的这些信息,有助于未来更好地预测地震发生机制。□(刘文浩)

编辑:宫莉

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