在 250 至 1.2 億年前的中生代，古老的海底沉入地球深處。馬里蘭大學和阿爾伯塔大學的一組地球科學家表示，這是東南太平洋海底的一個構造板塊邊界。
東太平洋海隆地區的地圖，在那裡發現了古代海底。圖片來源：王景川。
馬里蘭大學研究員王景川及其同事使用創新的地震成像技術來深入觀察地幔，即地殼和地核之間的層。
他們在地幔過渡帶發現了一個異常厚的區域，該區域位於地球表面以下約 410 至 660 公里之間。
該區域將上地幔和下地幔分開，並根據溫度而膨脹或收縮。
新發現的海底也可能解釋了海底的異常結構。(LLSVP)——地球下地幔中的一個巨大區域——因為 LLSVP 似乎被板塊分開了。
“這個增厚的區域就像一塊古老海底的化石指紋，大約在 2.5 億年前潛入地球，”王博士說。
“它讓我們得以一睹地球過去從未有過的過去。”
當一個構造板塊滑到另一個構造板塊下方時，就會發生俯衝，將表面物質回收回地幔。
這一過程通常會留下明顯的運動證據，包括火山、地震和深海海溝。
地質學家通常通過檢查地球表面發現的岩石樣本和沈積物來研究俯衝作用。
通過檢查地震波如何穿過地球的不同層，研究人員能夠繪製隱藏在地幔深處的結構的詳細地圖。
“你可以把地震成像想像成類似於 CT 掃描的東西。它基本上讓我們能夠獲得地球內部的橫截面視圖，”王博士說。
“通常情況下，海洋板塊的物質會被地球完全消耗掉，在表面上不會留下明顯的痕跡。”
“但是通過這個角度觀察古代俯衝板片，讓我們對地球深層結構與地表地質之間的關係有了新的認識，而這在以前並不明顯。”
作者的發現令他們感到驚訝：物質在地球內部的移動速度比之前想像的要慢得多。
他們發現的該區域的異常厚度表明，地幔過渡帶的這一部分存在較冷的物質，這暗示著一些海洋板塊在穿過地幔下沉時被卡在了一半的位置。
王博士說：“我們發現，在這個區域，物質下沉的速度大約是我們預期的一半，這表明地幔過渡帶可以像屏障一樣，減緩物質在地球上的運動。”
“我們的發現提出了新的問題，即地球深處如何在遙遠的距離和時間尺度上影響我們在地表看到的東西。”
這結果發表在雜誌上科學進步.
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Jingchuan Wang等人。 2024年，中生代洋內俯衝塑造了東太平洋隆起下方的下地幔。科學進步10（39）；二：10.1126/sciadv.ado1219
